Aktyvi antena nuo 1 iki 20dB, diapazonas 1 – 30 MHz

Aktyvi antena 1 į 20dB, 1-30 MHz.autoriusRodney A. KreuterandTony van Roon

„Kai likimas ar bjaurūs kaimynai jums trukdo pritvirtinti ilgą laidą gaunančią anteną, pamatysite, kad ši kišenės dydžio antena užtikrins tą patį ar net geresnį priėmimą. Šią „aktyvią anteną“ yra pigiai galima sukurti “, jos diapazonas yra nuo 1 iki 30Mhz, esant 14 ir 20dB prieaugiui.“
Farba įprastą visų dažnių trumpųjų bangų priėmimą, bendroji taisyklė yra „kuo antenos stipresnis, tuo stipresnis yra priimamas signalas.“ Deja, tarp bjaurių kaimynų, ribojančių būsto taisyklių ir nekilnojamojo turto sklypų, kurie nėra daug didesni nei pašto ženklas, trumpas - bangos antena dažnai pasirodo esanti iš pynės išmesto keliolikos pėdų vielos ilgio, o ne ilgą laidą turinčios antenos 130 pėdos, kurias mes tikrai norėtume sujungti tarp dviejų 50 pėdų bokštų.

Laimei, yra patogi alternatyva ilgalaikei antenai, ir tai yra aktyvi antena; kuri iš esmės susideda iš labai trumpos antenos ir didelio stiprinimo stiprintuvo. Mano paties padalinys sėkmingai veikia beveik dešimtmetį. Tai veikia patenkinamai.

Aktyviosios antenos koncepcija yra gana paprasta. Kadangi antena fiziškai maža, ji neima tiek energijos, kiek didesnė antena, todėl mes paprasčiausiai naudojame įmontuotą radijo dažnių stiprintuvą, kad kompensuotume akivaizdų signalo „praradimą“. Taip pat stiprintuvas užtikrina varžos suderinimą, nes dauguma imtuvų yra sukurti darbui su 50 omų antena.

Aktyviąsias antenas galima statyti bet kuriame dažnių diapazone, tačiau jos dažniausiai naudojamos nuo VLF (10KHz arba panašiai) iki maždaug 30MHz. To priežastis yra ta, kad pilno dydžio antenos tiems dažniams dažnai yra per ilgos, kad būtų laisvos vietos. Aukštesniais dažniais gana lengva suprojektuoti palyginti mažą didelio stiprumo anteną.

Žemiau parodyta aktyvioji antena (1 pav.) Suteikia 14-20dB padidėjimą populiariais trumpųjų bangų ir radijo mėgėjų dažniais 1-30MHz. Kaip jūs tikėjotės, kuo mažesnis dažnis, tuo didesnis pelnas. 20dB padidėjimas yra būdingas nuo 1-18 MHz, sumažėja iki 14dB esant 30MHz.

Circuit Design:
Kadangi antenos, kurios yra daug trumpesnės nei 1 / 4 bangos ilgis, turi labai mažą ir labai reaktyvią varžą, priklausančią nuo priimamo dažnio, nebuvo bandoma suderinti antenos varžos - ji bus per sunki ir varginanti, kad atitiktų varža per dešimtmetį. dažnio aprėptis. Vietoj to, įvesties pakopa (Q1) yra JFET šaltinio sekiklis, kurio įvestis dideliu varžos laipsniu sėkmingai suderina antenos charakteristikas bet kokiu dažniu. Nors gali būti naudojami įvairūs JFET tipai, tokie kaip MPF102, NTE451 ar 2N4416, reikia nepamiršti, kad bendrą aukšto dažnio atsaką lemia JFET stiprintuvo savybės.

Tranzistorius Q2 yra naudojamas kaip emiterio sekiklis, užtikrinantis didelę impedansinę apkrovą Q1, tačiau, dar svarbiau, jis suteikia mažą bendrojo emiterio stiprintuvo Q3 disko variklio varžą, kuri suteikia visi stiprintuvo įtampos padidėjimo. Svarbiausias Q3 parametras yra fT, Aukšto dažnio atjungimo, kuri turėtų būti iš 200-400 MHz diapazone. 2N3904 arba 2N2222 veikia gerai Q3.

Svarbiausias Q3 grandinės parametras yra įtampos kritimas per R8: kuo didesnis kritimas, tuo didesnis padidėjimas. Tačiau pralaidumo juosta mažėja, kai Q3 prieaugis didėja.

Tranzistorius Q4 sąlyginai vidutinę Q3 išėjimo varžą paverčia maža varža, tokiu būdu užtikrinant pakankamą imtuvo imtuvo 50 omo varžos įvesties varžą.

Aktyvus Antenos schema

Dalių sąrašas ir kiti komponentai:

Puslaidininkiai:
      Q1 = MPF102, JFET. (2N4416, NTE451, ECG451 tt) Q2, Q3, Q4 = 2N3904, NPN tranzistorius

rezistoriai:
Visi rezistoriai yra 5%, 1 / 4 vatų
    R1 = 1 Megoms R5 = 10K R2, R10 = 22 omų R6, R9 = 1K R3, R11 = 2K2 R7 = 3K3 R4 = 22K R8 = 470 omų

Kondensatoriai (įvertinti ne mažiau 16V):
   C1, C3 = 470pF C2, C5, C6 = 0.01uF (10nF) C4 = 0.001uF (1nF) C7, C9 = 0.1uF (100nF) C8 = 22uF / 16V, elektrolitinis

Įvairios dalys ir medžiagos:
  B1 = 9 voltų šarminė baterija S1 = SPST įjungimo-išjungimo jungiklis J1 = lizdas, kuris atitiktų (jūsų) imtuvo laidą ANT1 = teleskopinė plakančiosios antenos (tvirtinamas varžtais), viela, žalvario lazdele (apie 12) MISC = PCB medžiagos, korpusas, akumuliatoriaus laikiklis, „9V“ akumuliatoriaus spragtelėjimas ir kt. 

Antena gali būti beveik bet kokia; ilgas vielos gabalas, žalvario suvirinimo strypas arba teleskopinė antena, kuri buvo išgelbėta iš seno radijo. Tranzistorinių radijo imtuvų teleskopines pakaitines antenas taip pat galima įsigyti iš daugelio mažmeninių elektroninių dalių platintojų ir tiekėjų.

Konstrukcija:
Prototipo stiprintuvui naudojama spausdintinė plokštė (žr. Žemiau). Stiprintuvą galima surinkti ant perforuotos laidų plokštės (vero plokštės), bet todėl, kad yra šiek tiek jautrumas dalių išdėstymą, mes primygtinai rekomenduojame, kad jūs sukuriate spausdintinę plokštę (PCB) geriausių rezultatų.

PCB Dalys, maketavimas
Dalių išdėstymo schema parodyta 2 pav. Atminkite, kad nors neigiamas akumuliatoriaus (įžeminimo) laidas grąžinamas į kompiuterio plokštę, išvesties lizdas J1 turi ryšį su korpuso įžeminimu. Įžeminimas tarp PC plokštės ir korpuso jungiamas per metalinius iškyšulius arba tarpiklius, kurie naudojami PC plokštės montavimui į korpusą. Nekeiskite * NE * plastikinių atskirtų ar tarpinių, nes jie neužtikrins žemės jungties tarp kompiuterio plokštės, korpuso ir J1. Jei nuspręsite naudoti stiprintuvą naudodami plastikinę spintelę, įsitikinkite, kad J1 antžeminė jungtis yra grąžinta į žemės foliją, einančią aplink PC plokštės išorinį kraštą.

PC plokštės centre yra teleskopinė antena. Iš plokštės folijos pusės praleiskite jos tvirtinimo varžtą per skylę PC plokštėje, tada sraigto galvutę pritvirtinkite prie folijos padėklo. Tiek izoliacijai, tiek palaikymui mes naudojame plastikinę arba guminę įvorę tarp antenos ir skylės korpuso dangtelyje, per kurią antena praeina. Gnybtu gali būti pakeisti keli geros kokybės plastikinės juostos, apvyniotos aplink antenos veleną, posūkiai.

Jei nuspręsite numatyti laidinę anteną, ant spintelės sumontuokite 5 kelio įrišimo postą. Tada būtinai prijunkite trumpą laido ilgį tarp antenos folijos padėklo ir rišamojo stulpo.

Pakeitimai:
Jei jus domina mažesnis dažnių diapazonas nei 1-30MHz, rezistorių R1 galima pakeisti LC rezervuaro grandine, sureguliuota norimo diapazono centre. LC grandinė taip pat pagerins signalų, nepatenkančių į jūsų domėjimo diapazoną, atmetimą, tačiau atminkite, kad tai nepagerins stiprintuvo padidėjimo.

Jei jūsų ypatingas susidomėjimas yra labai žemi dažniai (VLF), stiprintuvo žemo dažnio atsaką galima pagerinti padidinus C1 ir C3 kondensatorių vertes. (Turėsite eksperimentuoti su vertėmis.)
Nors rekomenduojamas 9 voltų akumuliatorius, stiprintuvas turėtų gerai veikti, naudodamas 6-15 voltus. Užbaigto prototipo korpuso vidus, naudojant maitinimo šaltinį 9 voltų akumuliatorių, parodytas 3 pav.

Dalys, maketavimas
Problemų:
9 voltų maitinimo šaltinio grandinės įtampa parodyta scheminėje schemoje. 1 pav. Jei jūsų įrenginio įtampa skiriasi daugiau nei 20% nuo schemoje pateiktų, įtampą bandykite pakeisti rezistoriaus vertėmis, kad įtampa būtų tinkama. Pavyzdžiui, jei įtampos kritimas per R8 matuoja tik 0.3 voltą, turite sumažinti R4 vertę (tiksli vertė jums priklauso išsiaiškinti), kad padidintumėte Q3 bazinę įtampą ir kolektoriaus srovę.

Vienintelės kritinės įtampos yra R3 ir R8. Našumas turėtų būti geras, jei jie net artimi reikšmėms, nurodytoms schemoje.

Kadangi beveik neįmanoma išmatuoti FET įtampos nuo vartų iki šaltinio (VGS), galite išmatuoti įtampą, esančią visame R3, nes ji yra tokia pati kaip VGS. Atitinkamai sureguliuokite R3 vertę, jei įtampa nesiekia 0.8 – 1.2 voltų.

Apribojimai:
Nerekomenduojama naudoti šio stiprintuvo, didesnio kaip 30 MHz, nes stipris yra smarkiai sumažėjęs. Nors veikimą aukščiau 30 MHz galima atlikti naudojant suderintąsias grandines vietoje varžinių apkrovų, šis pakeitimas nepatenka į šio straipsnio taikymo sritį.

Elkitės atsargiai, naudodamiesi FET (Q1). Įprasta manyti, kad FET yra CMOS įrenginiai, apsaugoti nuo statinės žalos po to, kai jie yra sumontuoti grandinėje arba sumontuoti prie PC plokštės. Nors tiesa, kad jie yra geriau apsaugoti nuo statinės elektros, kai jie sumontuoti grandinėje, jie vis tiek yra jautrūs statinio pažeidimui; todėl niekada nelieskite antenos prieš išmesdami žemę paliesdami kokį nors įžemintą metalinį daiktą.

Autorių teisės ir Kreditai:
Šaltinis: „RE Experimenters Handbook“, 1990. Autorių teisės © Rodney A.Kreuter, Tony van Roon, žurnalas „Radio Electronics“ ir „Gernsback Publications, Inc.“, „1990“. Paskelbta gavus rašytinį leidimą. (Gernsback leidyba ir radijo elektronika nebeveikia). Dokumentų atnaujinimai ir modifikacijos, visos diagramos, PCB / maketo brėžinys - Tony van Roonas. Tarptautiniai autorių teisių įstatymai aiškiai draudžia bet kokį šio projekto pavidalą ar jo paėmimą bet kokiu būdu ar forma.

Norėdami pateikti apžvalgą, spustelėkite čia.


Pateikite savo atsiliepimą
* Privalomas laukelis

CZH Fm siųstuvas
Nr. 1502 kambarys „HuiLan“, pastatas Nr. 273, Huanpu kelias Guang Zhou, Guang Dong, 510620 Kinija
+ 86 13602420401
dalis