Актыўная антэна 1 ў 20dB, дыяпазон 1-30 МГц

Актыўная антэна 1 ў дыяпазоне 20dB, 1-30 Мгц.byRodney А. KreuterandTony ван Рун

"Калі лёс або непрыемныя суседзі перашкодзіць вам нанізваючы доўгі провад-прыёмную антэну, вы выявіце, што гэты кішэнны памер антэны будзе даваць такі ж, ці нават лепш, прыём. Гэтая "Актыўная антэна" танна пабудаваць "і мае цэлы шэраг 1 да 30Mhz на паміж 14 і 20dB выгады."
Fці звычайны усе частоты прыёму кароткіх хваляў, агульным правілам з'яўляецца «чым даўжэй вусікаў тым мацней прыманы сігнал." На жаль, паміж непрыемнымі суседзямі, абмежавальных правілаў жылля, а таксама да нерухомасці ўчасткі не нашмат больш паштовай маркі, кароткія -волна антэна часта аказваецца некалькі футаў дроту, выкінутыя з акна, а не 130 ногі доўгай дротам вусікаў мы сапраўды хацелі б, каб нацягнуць паміж двума 50-футавыя вежаў.

На шчасце, ёсць зручная альтэрнатыва доўгатэрміновай драцяной антэны на, і гэта актыўная антэна; якая ў асноўным складаецца з вельмі кароткай антэны і ўзмацняльніка з высокім каэфіцыентам узмацнення. Мой уласны блок знаходзіцца ў эксплуатацыі паспяхова на працягу амаль дзесяці гадоў. Ён працуе здавальняюча.

Паняцце актыўнай антэны досыць простая. Паколькі антэна фізічна малая, яна не перахапляе столькі энергіі, колькі большай антэны, таму мы проста выкарыстоўваем убудаваны ўзмацняльнік RF, каб кампенсаваць яўнага сігналу "страты". Акрамя таго, ўзмацняльнік забяспечвае ўзгадненне імпедансу, так як большасць прымачоў прызначаныя для працы з антэнай 50 Ом.

Актыўныя антэны могуць быць пабудаваны для любога дыяпазону частот, але яны часцей выкарыстоўваюцца з УНЧ (10KHz або каля таго) да каля 30MHz. Прычына гэтага ў тым, што поўнапамерная антэны для гэтых частот часта занадта шмат часу для вольнай прасторы. На больш высокіх частотах, гэта даволі лёгка стварыць адносна невялікі высокага каэфіцыента ўзмацнення антэны.

Актыўная антэна, паказаная ніжэй (мал. 1), забяспечвае ўзмацненне 14-20dB на папулярных караткахвалевых і радыё-аматарскіх частот 1-30MHz. Як і варта было чакаць, тым ніжэй частата, тым больш выйгрыш. Прырост 20dB тыпова ад 1-18 Мгц, памяншаючыся да 14dB на 30MHz.

Circuit Design:
Паколькі антэны, якія нашмат карацей, чым 1 / 4 даўжыні хвалі ўяўляюць сабой вельмі малую і вельмі рэактыўны супраціў, якое залежыць ад атрыманай частоты, ніякая спроба не была зроблена, каб адпавядаць імпеданс-гэта антэны апынецца занадта складаным і заблытаным, каб адпавядаць імпеданс больш за дзесяць гадоў пакрыцця частот. Замест гэтага, ўваходны каскад (Q1) з'яўляецца JFET крыніцы паслядоўнікам, чый высокі імпеданс ўваход паспяхова злучае характарыстыкі антэны на любы частаце. Хоць шмат розных тыпаў JFET могуць быць выкарыстаны, напрыклад, як MPF102, NTE451, або 2N4416-мець на ўвазе, што агульны высокачашчынны водгук усталёўваецца характарыстыкі ўзмацняльніка JFET.

Транзістар Q2 выкарыстоўваецца ў якасці эмиттерного паўторнік, каб забяспечыць нагрузку высокага імпедансу для Q1, але што больш важна, ён забяспечвае нізкі імпеданс для прывада з агульным эмітэрам ўзмацняльніка Q3, які забяспечвае усё ўзмацнення напругі ўзмацняльніка. Самым важным параметрам з'яўляецца Q3 еT, Высокачашчынная адсечкі, якая павінна быць у дыяпазоне ад 200-400 Мгц. 2N3904 або 2N2222 добра працуе для Q3.

Найважнейшы з параметраў схемы Q3 - гэта падзенне напружання на R8: чым больш падзенне, тым большы каэфіцыент узмацнення. Аднак прапускная здольнасць памяншаецца па меры павелічэння ўзмацнення Q3.

Транзістар Q4 пераўтварае адносна ўмераны выхадны імпеданс Q3 у нізкі імпеданс, што забяспечвае дастатковы прывад для 50-омнага ўваходнага супраціву антэны.

Актыўная антэна Прынцыповая схема

Пералік запасных частак і іншых кампанентаў:

Паўправадніковыя прыборы:
      Q1 = MPF102, JFET. (2N4416, NTE451, ECG451 і г.д.) Q2, Q3, Q4 = 2N3904, NPN транзістар

рэзістары:
Усе Рэзістары 5%, 1 / 4 Вт
    R1 = 1 Мом R5 = 10K R2, R10 = 22 Ом R6, R9 = 1K R3, R11 = 2K2 R7 = 3K3 R4 = 22K R8 = 470 Ом

Кандэнсатары (Ацаніў не менш 16V):
   C1, C3 = 470pF C2, C5, C6 = 0.01uF (10nF) C4 = 0.001uF (1nF) C7, C9 = 0.1uF (100nF) C8 = 22uF / 16V, электралітычнай

Розны Запчасткі і матэрыялы:
  B1 = 9-вольтавую батарэйку S1 = SPST на выключальнік J1 = Jack, каб адпавядаць (ваш) кабельны рэсівер ANT1 = Тэлескапічная штыревую антэна (шрубамі), дрот, латуневы стрыжань (каля 12 ") MISC = PCB матэрыялы, корпус, трымальнік батарэі, 9V батарэі аснасткі і г.д. 

Антэна можа быць практычна што заўгодна; доўгі кавалак дроту, латуневы зварачны пруток або тэлескапічная антэна, якая была выратаваная ад старога радыё. Тэлескапічныя замены антэны для транзістарная радыёпрыёмнікаў таксама даступныя ад большасці дыстрыб'ютараў і пастаўшчыкоў рознічных электронных частак і кампанентаў.

будаўніцтва:
Ўзмацняльнік для прылады-прататыпа выкарыстоўвае друкаваную плату (гл ніжэй). Ўзмацняльнік можа быць сабраны на перфараванай мантажнай плаце (Vero борце), а таму, што ёсць некаторыя Адчувальнасць да раскладкі дэталяў, мы настойліва рэкамендуем вам стварыць друкаваную плату (PCB) для дасягнення найлепшых вынікаў.

Друкаваная плата Запчасткі-макета
Схема размяшчэння запчастак паказаная на мал. 2. Звярніце ўвагу, што хоць адмоўны (зазямлены) разрад батарэі вяртаецца да платы ПК, выхадны раз'ём J1 мае сувязь з зазямленнем шафы. Заземленне паміж платай ПК і шафкай ажыццяўляецца праз металічныя стойкі або распоркі, якія выкарыстоўваюцца для мацавання платы ПК у корпусе. Не заменяйце пластыкавыя процілеглыя прастаўкі або пракладкі, паколькі яны не забяспечаць заземленне паміж платай ПК, шафай і J1. Калі вы вырашылі выкарыстоўваць пластыкавую шафу для размяшчэння ўзмацняльніка, пераканайцеся, што заземленае злучэнне J1 вернута да зазямленнай фальгі, якая праходзіць вакол вонкавага краю платы для ПК.

Тэлескапічная антэна усталёўваецца ў цэнтры платы ПК. З боку фальгі платы, перадаць яе крапежны шруба праз адтуліну ў друкаванай плаце, а затым літаваць галоўку шрубы да яго фальгой панэлі. Для абедзвюх ізаляцыі і падтрымкі, мы выкарыстоўваем пластыкавую або гумовую ўтулку паміж антэнай і адтулінай ў вечку шафы, праз якую праходзіць антэна. У крайнім выпадку, некалькі абаротаў дабраякаснай пластыкавай стужкай, абгорнутай вакол вала антэны можа быць заменены на гумовую ўтулку.

Калі вы вырашылі зрабіць становішча для драцяной антэны, усталяваць 5 бок звязвання пост на шафе. Затым, не забудзьцеся падключыць кароткі адрэзак драты паміж пракладкі з фальгі антэны і полюсные.

Мадыфікацыі:
Калі вы зацікаўлены ў меншым дыяпазоне частот, чым 1-30MHz, рэзістар R1 можа быць заменена схемай LC бака, настроеным да цэнтра патрэбнага дыяпазону. Схема LC таксама палепшыць падаўленне сігналаў за межамі вашага круга інтарэсаў, але памятайце, што гэта не палепшыць каэфіцыент узмацнення ўзмацняльніка.

Калі ваш асаблівую цікавасць уяўляе вельмі нізкай частаты (УНЧ), нізкачашчынную характарыстыку ўзмацняльніка можа быць палепшана за кошт павелічэння значэння кандэнсатараў C1 і C3. (Вы павінны будзеце эксперыментаваць са значэннямі.)
Хоць 9-вольтавую батарэі з'яўляецца рэкамендаваным крыніцай харчавання, узмацняльнік павінен добра працаваць, выкарыстоўваючы 6-15 вольт. Ўнутры корпуса закончанага прататыпа, выкарыстоўваючы 9-вольтавую батарэі ў якасці крыніцы харчавання, паказаная на мал. 3.

Запчасткі-макета
Пошук і ліквідацыю няспраўнасцяў:
Напружанне ланцуга для 9-вольтовага блока харчавання прыведзена на схематычнай схеме. Мал. 1. Калі напругі ў вашым блоку адрозніваюцца больш чым на 20% ад узроўняў на схеме, паспрабуйце змяніць значэнні рэзістараў, каб атрымаць напружання ў належным дыяпазоне. Напрыклад, калі падзенне напружання на R8 складае ўсяго 0.3 вольт, вам трэба паменшыць значэнне R4 (дакладнае значэнне - вы не павінны вызначыць), каб павялічыць базавае напружанне Q3 і ток калектара.

Толькі крытычныя напружання з'яўляюцца тыя, праз R3 і R8. Прадукцыйнасць павінна быць добра, калі яны нават блізкія да значэнняў, пазначаных на схеме.

Паколькі вымераць напружанне ад засаўкі да крыніцы (VGS) FET практычна немагчыма, вы можаце вымераць напружанне, якое прысутнічае ў R3, таму што гэта тое ж самае, што і VGS. Адрэгулюйце значэнне R3 адпаведна, калі напружанне не знаходзіцца ў межах 0.8-1.2 вольт.

Абмежаванні:
Выкарыстанне дадзенага ўзмацняльніка вышэй 30 МГц не рэкамендуецца з-за рэзка зніжанай прыбытку. Пры працы над 30 Мгц можа быць дасягнута з дапамогай настроеных схем замест рэзістыўных нагрузак, што змяненне выходзіць за рамкі дадзенага артыкула.

Выконвайце асцярожнасць пры звароце з FET (Q1). Агульнае перакананне ў тым, што палявыя транзістары з'яўляюцца КМОП-прылады абаронены ад статычнага пашкоджанні пасля таго, як быў усталяваны ў ланцугу, ці пасля мантажу на друкаванай плаце. Хоць гэта праўда, яны лепш абаронены ад статычнай электрычнасці пры ўсталёўцы ў ланцугі, яны па-ранейшаму схільныя пашкоджання статычным; таму ніколі не дакранацца да антэны перад скідам сябе на зямлю, дакрануўшыся некаторыя заземленага металічнага аб'екта.

Аўтарскае права і крэдыты:
Крыніца: "RE Эксперыментатары Даведнік", 1990. аўтарскае права © Радні A.Kreuter, Тоні ван Рун, Радыё Часопіс Электроніка і Gernsback Publications, Inc. 1990. Апублікавана з пісьмовага дазволу. (Не Gernsback Publishing і радыёэлектронікі ўжо не ў бізнэсе). Абнаўлення дакументаў і мадыфікацыі, усе схемы, PCB / макета звяртаецца Тоні ван Рун. Паўторная публікацыя ці браць графіку ў любым выпадку або форме дадзенага праекта строга забаронена міжнароднымі законамі аб аўтарскім праве.