Aktīvā antena no 1 līdz 20dB, diapazons no 1-30

Aktīvā antena 1 uz 20dB, 1-30 MHz diapazonā.autorsRodnijs A. Kreuterands Tonijs van Rons

“Kad liktenis vai nejauki kaimiņi neļaus jums sasiet garu vadu uztverošo antenu, jūs atradīsit, ka šī kabatas izmēra antena nodrošinās tādu pašu vai pat vēl labāku uztveršanu. Šo “aktīvo antenu” ir lēti veidot ”, un tās diapazons ir no 1 līdz 30Mhz ar ātrumu no 14 līdz 20dB.”
Fvai parasto visu frekvenču īsviļņu uztveršanu, vispārīgais noteikums ir: “jo garāka antena, jo spēcīgāks ir saņemtais signāls.” Diemžēl starp nejaukiem kaimiņiem, ierobežojošiem izmitināšanas noteikumiem un nekustamā īpašuma zemes gabaliem, kas nav daudz lielāki par pastmarku, īss -viļņu antena bieži izrādās dažu pēdu stieple, kas izmesta pa logu, nevis 130 pēdu garā stieples antena, kuru mēs patiešām vēlētos izvietot starp diviem 50 pēdu torņiem.

Par laimi ir ērta alternatīva gara vadu antenai, un tā ir aktīvā antena; kas pamatā sastāv no ļoti īsas antenas un pastiprinātāja. Mana vienība veiksmīgi darbojas gandrīz desmit gadus. Tas darbojas apmierinoši.

Aktīvās antenas jēdziens ir diezgan vienkāršs. Tā kā antena ir fiziski maza, tā neaizņem tik daudz enerģijas kā lielāka antena, tāpēc, lai kompensētu acīmredzamo signāla “zudumu”, mēs vienkārši izmantojam iebūvētu RF pastiprinātāju. Arī pastiprinātājs nodrošina pretestības samēri, jo Lielākā daļa uztvērēju ir izstrādāti darbam ar 50-ohm antenu.

Aktīvās antenas var būvēt jebkuram frekvences diapazonam, taču tās biežāk izmanto no VLF (10KHz vai tā) līdz aptuveni 30MHz. Iemesls tam ir tas, ka pilna izmēra antenas šīm frekvencēm bieži ir par garu pieejamai telpai. Augstākās frekvencēs ir diezgan viegli noformēt salīdzinoši nelielu augstas stiprības antenu.

Zemāk parādītā aktīvā antena (1. Att.) Nodrošina 14-20dB pastiprinājumu pie populārajām īso viļņu un radioamatieru frekvencēm 1-30MHz. Kā jūs varētu gaidīt, jo zemāka frekvence, jo lielāks ieguvums. 20dB palielinājums ir raksturīgs no 1-18 MHz, samazinot līdz 14dB pie 30MHz.

Circuit Design:
Tā kā antenām, kas ir daudz īsākas par 1 / 4 viļņa garumu, ir ļoti maza un ļoti reaģējoša pretestība, kas ir atkarīga no saņemtā frekvences, antenas pretestība netika mēģināta samērot - tas izrādītos pārāk sarežģīti un nomākti, lai desmit gadu laikā pielāgotu pretestības. frekvences pārklājums. Tā vietā ievades pakāpe (Q1) ir JFET avota sekotājs, kura ievade ar augstu pretestību veiksmīgi savieno antenas raksturlielumus jebkurā frekvencē. Lai arī var izmantot daudz dažādu veidu JFET, piemēram, MPF102, NTE451 vai 2N4416, jāpatur prātā, ka kopējo augstfrekvences reakciju nosaka JFET pastiprinātāja īpašības.

Tranzistors Q2 tiek izmantots kā emitētāja sekotājs, lai nodrošinātu augstas pretestības slodzi Q1, bet vēl svarīgāk ir tas, ka tas nodrošina zemu piedziņas pretestību parasto emitētāju pastiprinātājam Q3, kas nodrošina visi no pastiprinātāja sprieguma pieauguma. Vissvarīgākais Q3 parametrs ir fT, Augstfrekvences cut-off, kas ir diapazonā no 200-400 MHz. 2N3904, vai 2N2222 darbojas labi Q3.

Vissvarīgākais no Q3 shēmas parametriem ir sprieguma kritums visā R8: jo lielāks kritums, jo lielāks ieguvums. Tomēr caurlaides josla samazinās, palielinoties Q3 ieguvumam.

Tranzistors Q4 pārveido Q3 relatīvi mēreno izejas pretestību zemā pretestībā, tādējādi nodrošinot pietiekamu piedziņu uztvērēja 50 ohm antenas ieejas pretestībai.

Aktīvā Antenna shematiska diagramma

Parts List un citas sastāvdaļas:

Pusvadītāji:
      Q1 = MPF102, JFET. (2N4416, NTE451, ECG451, uc) Q2, Q3, Q4 = 2N3904, NPN tranzistors

Rezistoriem:
Visi rezistori ir 5%, 1 / 4 vatu
    R1 = 1 megoms R5 = 10K R2, R10 = 22 omi R6, R9 = 1K R3, R11 = 2K2 R7 = 3K3 R4 = 22K R8 = 470 omi

Kondensatori (novērtēja vismaz 16V):
   C1, C3 = 470pF C2, C5, C6 = 0.01uF (10nF) C4 = 0.001uF (1nF) C7, C9 = 0.1uF (100nF) C8 = 22uF / 16V, elektrolītiski

Dažādas daļas un materiāli:
  B1 = 9 voltu sārma akumulators S1 = SPST ieslēgšanas-izslēgšanas slēdzis J1 = ligzda, lai pieskaņotu (jūsu) uztvērēja kabeli ANT1 = pātagas antenas (skrūvju stiprinājuma), stieples, misiņa stieņa (apmēram 12) teleskopijas MISC = PCB materiāli, korpuss, akumulatora turētājs, 9V akumulatora spraudnis utt. 

Antena var būt gandrīz jebkas; garš stieples gabals, misiņa metināšanas stienis vai teleskopiska antena, kas tika izglābta no vecā radio. Transistoru radio teleskopiskās rezerves antenas ir pieejamas arī vairumam mazumtirdzniecības elektronisko daļu izplatītāju un piegādātāju.

Būvniecība:
Prototipa vienības pastiprinātājs izmanto iespiedshēmas plati (skat. Zemāk). Pastiprinātāju var salikt uz perforētas vadu plāksnes (vero dēļa), bet tāpēc, ka tur ir daži jutīgums pret detaļu izkārtojumu, mēs iesakām izveidot drukātās shēmas plates (PCB), par labāko rezultātu.

PCB Parts-Layout
Detaļu izvietojuma shēma parādīta 2. Attēlā. Ņemiet vērā, ka, kaut arī akumulatora negatīvais (iezemētais) vads tiek atgriezts PC plāksnē, izejas ligzdai J1 ir savienojums ar korpusa zemējumu. Zemes savienojums starp PC dēli un korpusu tiek veikts caur metāla izciļņiem vai starplikām, kuras izmanto PC paneļa uzstādīšanai korpusā. Neizlieciet * NE * plastmasas aizvietotāju vai starpliku aizvietošanu, jo tie nenodrošinās savienojumu ar zemi starp PC plāksni, korpusu un J1. Ja nolemjat pastiprinātāja izvietošanai izmantot plastmasas skapi, pārliecinieties, vai J1 zemes savienojums tiek atgriezts atpakaļ zemes folijā, kas iet ap PC-paneļa ārmalu.

PC paneļa centrā ir uzstādīta teleskopiska antena. No dēļa folijas puses izlaidiet tā stiprināšanas skrūvi caur caurumu PC plāksnē un pēc tam pielodējiet skrūves galvu tās folijas spilventiņam. Gan izolācijai, gan atbalstam mēs izmantojam plastmasas vai gumijas apvalku starp antenu un caurumu skapja apvalkā, caur kuru antena iziet. Ar šķipsnu gumijas apvalku var aizstāt ar vairākiem labas kvalitātes plastmasas līmlentes pagriezieniem, kas apvilkti ap antenas vārpstu.

Ja jūs nolemjat veikt noteikumus par stieples antenu, uz skapja uzstādiet 5-way iesiešanas pastu. Pēc tam pārliecinieties, ka starp antenas folijas spilventiņu un iesiešanas pastu ir jāpievieno īss stieples garums.

Modifikācijas:
Ja jūs interesē mazāks frekvenču diapazons nekā 1-30MHz, rezistoru R1 var aizstāt ar LC tvertnes ķēdi, kas noregulēta vēlamā diapazona centrā. LC shēma uzlabos arī signālu noraidīšanu ārpus jūsu interesējošā diapazona, taču atcerieties, ka tas neuzlabos pastiprinātāja pastiprinājumu.

Ja jūsu īpašā interese ir ļoti zemās frekvences (VLF), pastiprinātāja zemo frekvenču reakciju var uzlabot, palielinot C1 un C3 kondensatoru vērtības. (Jums būs jāeksperimentē ar vērtībām.)
Lai gan ieteicamais enerģijas avots ir 9 voltu akumulators, pastiprinātājam vajadzētu labi darboties, izmantojot 6-15 voltus. Pabeigtā prototipa korpusa iekšpuse, kā barošanas avotu izmantojot 9 voltu akumulatoru, ir parādīta 3. Attēlā.

Parts-Layout
Problēmu novēršana:
Ķēdes spriegumi 9 voltu barošanas avotam ir parādīti shematiskā shēmā 1 att. Ja spriegumi jūsu ierīcē atšķiras vairāk nekā 20% no shēmā norādītajiem, mēģiniet mainīt rezistora vērtības, lai iegūtu spriegumus pareizajā diapazonā. Piemēram, ja sprieguma kritums visā R8 mēra tikai 0.3 voltus, jums ir jāsamazina R4 vērtība (precīza vērtība jums ir jāizdomā), lai palielinātu Q3 bāzes spriegumu un kolektora strāvu.

Vienīgie kritiskie spriegumi ir R3 un R8. Darbībai vajadzētu būt labai, ja tā ir pat tuvu vērtībām, kas parādītas shematiskajā diagrammā.

Tā kā gandrīz nav iespējams izmērīt spriegumu no vārtiem līdz FET avotam (VGS), varat izmērīt spriegumu, kas ir visā R3, jo tas ir tāds pats kā VGS. Attiecīgi pielāgojiet R3 vērtību, ja spriegums nav 0.8-1.2 voltu diapazonā.

Ierobežojumi:
Strauji samazināta pastiprinājuma dēļ nav ieteicams lietot šo pastiprinātāju virs 30 MHz. Kaut arī darbību virs 30 MHz var veikt, izmantojot pretestīgo slodžu vietā noregulētas shēmas, šī modifikācija ir ārpus šī raksta darbības jomas.

Rīkojoties ar FET (Q1), rīkojieties uzmanīgi. Vispārpieņemts uzskats ir, ka FET ir CMOS ierīces ir pasargātas no statiskiem bojājumiem pēc uzstādīšanas shēmā vai pēc uzstādīšanas uz PC plates. Lai gan ir taisnība, ka tie ir labāk aizsargāti no statiskās elektrības, ja tie ir uzstādīti ķēdē, tie joprojām ir jutīgi pret statiskās bojājumiem; tāpēc nekad nelieciet antenu pirms izlādējaties no zemes, pieskaroties kādam iezemētam metāla priekšmetam.

Autortiesības un kredīti:
Avots: “RE Experimenters Handbook”, 1990. Autortiesības © Rodnijs A.Kreuters, Tonijs van Rons, žurnāls Radio Electronics un Gernsback Publications, Inc. 1990. Publicēts ar rakstisku atļauju. (Gernsback Publishing un Radio Electronics vairs nedarbojas). Dokumentu atjauninājumi un modifikācijas, visas diagrammas, PCB / Izkārtojums sastādījis Tonijs van Rons. Starptautiski autortiesību likumi skaidri aizliedz grafiku atkārtotu ievietošanu vai uzņemšanu jebkādā veidā vai veidā no šī projekta.

Noklikšķiniet šeit, lai iesniegtu savu pārskatu.


Iesniegt savu atsauksmi
* Obligāts lauks

CZH Fm raidītājs
Nr.1502 istaba HuiLan ēka Nr.273 Huanpu ceļš Guang Zhou, Guang Dong, 510620 Ķīna
+ 86 13602420401
Dalīties