אנטנה פעילה 1 ל- 20dB, 1-30 MHz

פעיל האנטנה 1 ל20dB, מגוון MHz 1-30.מאת רודני א. קרויטרנד טוני ואן רון

"כאשר גורלים או שכנים מגעילים מונעים מכם לחרוך אנטנה המקבלת חוטים ארוכים, תגלה שהאנטנה בגודל הכיס תעניק קבלה זהה, או אפילו טובה יותר. "אנטנה פעילה" זו זולה לבנייה "והיא כוללת מגוון של 1 ל- 30Mhz בין רווח 14 ל- 20dB."
Fאו קליטה רגילה של גל קצרצר בתדר, הכלל הוא "ככל שהאנטנה ארוכה יותר כך האות שהתקבל יהיה חזק יותר." לרוע המזל, בין שכנים מגעילים, כללי דיור מגבילים, וחלקות נדל"ן שאינן גדולות הרבה יותר מבול דואר, קצרות אנטנה גלית מתגלה לעיתים ככמה מטרים של חוט שנזרק מהחלון - במקום הרגליים 130 של אנטנות עם חוט ארוך היינו רוצים למתוח בין שני מגדלי 50 רגל.

למרבה המזל, יש אלטרנטיבה נוחה לאנטנה בעלת התיל הארוך, וזהו אנטנה אקטיבית; שמורכב בעיקרון מאנטנה קצרה מאוד ומגבר בעל רווח גבוה. היחידה שלי פועלת בהצלחה כמעט עשור. זה עובד משביע רצון.

הרעיון של אנטנה פעילה הוא די פשוט. מכיוון שהאנטנה קטנה מבחינה פיזית, היא לא מיירטת אנרגיה רבה כמו אנטנה גדולה יותר, ולכן אנו פשוט משתמשים במגבר RF מובנה כדי לפצות על האובדן לכאורה "אובדן". כמו כן, המגבר מספק התאמת עכבה, מכיוון מרבית המקלטים נועדו לעבוד עם אנטנת 50 אוהם.

ניתן לבנות אנטנות אקטיביות לכל טווח תדרים, אך הן נפוצות יותר מ- VLF (10KHz בערך) לכ- 30MHz. הסיבה לכך היא מכיוון שאנטנות בגודל מלא עבור אותם תדרים לרוב ארוכות מדי עבור השטח הזמין. בתדרים גבוהים יותר, קל למדי לתכנן אנטנה קטנה יחסית בעלת רווח גבוה.

האנטנה הפעילה המוצגת להלן (איור 1) מספקת 14-20dB רווח בתדרים הפופולריים של גל הקצר והרדיו-חובבים של 1-30MHz. כפי שהייתם מצפים, ככל שהתדר נמוך יותר הרווח גדול יותר. רווח של 20dB אופייני מ- 1-18 MHz, ויורד ל- 14dB ב- 30MHz.

עיצוב מעגלים:
מכיוון שאנטנות שקצרות בהרבה מאורך הגל 1 / 4 מציגות עכבה קטנה מאוד וריאקטיבית מאוד התלויה בתדר שהתקבל, לא נעשה שום ניסיון להתאים את עכבת האנטנה - זה יתגלה כקשה ומתסכל מדי להתאים עכבות לאורך עשור של כיסוי תדרים. במקום זאת, שלב הקלט (Q1) הוא חסיד מקור של JFET, שכניסת העכבה הגבוהה שלו מגשרת בהצלחה על מאפייני האנטנה בכל תדר. למרות שניתן להשתמש בסוגים רבים של JFET - כגון MPF102, NTE451 או 2N4416 - יש לזכור שהתגובה הכוללת בתדר הגבוה נקבעת על ידי המאפיינים של מגבר JFET.

הטרנזיסטור Q2 משמש כממשיך פולט כדי לספק עומס עכבה גבוה עבור Q1, אך חשוב מכך, הוא מספק עכבה של כונן נמוך למגבר הפולט המשותף Q3, המספק את כל מהרווח המתח של המגבר. הפרמטר החשוב ביותר של Q3 הוא fT, בתדירות גבוהה חתך, שאמורה להיות בטווח של 200-400 מגה הרץ. 2N3904, או 2N2222 עובד היטב עבור Q3.

החשוב ביותר מבין פרמטרי המעגל של Q3 הוא ירידת המתח על פני R8: ככל שהירידה גדולה יותר, כך עולה הרווח. עם זאת, פס הרשת פוחת ככל שהעלייה של Q3 עולה.

טרנזיסטור Q4 הופך את עכבת הפלט המתונה יחסית של Q3 ל עכבה נמוכה, ובכך מספקת כונן מספיק עבור עכבת כניסת האנטנה של 50 אוהם של המקלט.

פעיל אנטנת סכמטי תרשים

רשימת חלקים ורכיבים אחרים:

מוליכים למחצה:
      Q1 = MPF102, JFET. (2N4416, NTE451, ECG451, וכו ') Q2, Q3, Q4 = 2N3904, טרנזיסטור NPN

נגדים:
כל נגדים הם% 5, 1 / 4 ואט
    R1 = 1 MegOhm R5 = 10K R2, R10 = 22 אוהם R6, R9 = 1K R3, R11 = 2K2 R7 = 3K3 R4 = 22K R8 = 470 אוהם

קבלים (דורג לפחות 16V):
   C1, C3 = 470pF C2, C5, C6 = 0.01uF (10nF) C4 = 0.001uF C1 (7nF), C9 = 0.1uF (100nF) C8 = 22uF / 16V, אלקטרוליטי

חלקים שונים וחומרים:
  B1 = 9 וולט סוללה אלקליין S1 = מתג SPST למצב כיבוי J1 = ג'ק להתאים (שלך) כבל מקלט ANT1 = אנטנה שוט טלסקופית (הרכבה בורג), חוט, מוט פליז (בערך 12 ") MISC = חומרי PCB, מארז, מחזיק סוללה, הצמד סוללה 9V וכו '. 

האנטנה יכולה להיות כמעט כל דבר; חתיכת חוט ארוכה, מוט ריתוך מפליז או אנטנה טלסקופית שהצילה מהרדיו הישן. אנטנות חלופיות טלסקופיות למכשירי רדיו טרנזיסטור זמינים גם אצל רוב המפיצים והספקים הקמעונאים של חלקים אלקטרוניים.

בנייה:
המגבר ליחידת האב-טיפוס משתמש בלוח מעגלים מודפסים (ראה להלן). ניתן להרכיב את המגבר על לוח חיווט מחורר (לוח ורו), אך מכיוון שיש כמה רגישות לפריסת החלקים, אנו מציעים לך ליצור מעגלים מודפסים (PCB) לתוצאות הטובות ביותר.

PCB חלקים-פריסה
תרשים מיקום החלקים מוצג באיור 2. שימו לב שלמרות שהמוביל השלילי (הקרקע) של הסוללה מוחזר ללוח המחשב, לשקע הפלט J1 יש חיבור לקרקע הארון. חיבור הקרקע בין לוח ה- PC לארון מתבצע באמצעות מרחבי המתכת או המרווחים המתכתיים המשמשים להרכבת לוח ה- PC בתוך המארז. אל תחליף * לא * מעצבים או מרווחים מפלסטיק מכיוון שהם לא יספקו חיבור קרקעי בין לוח המחשב, הארון ו- J1. אם תחליט להשתמש בארון פלסטיק לאכסון המגבר, וודא שחיבור האדמה של J1 יוחזר לרדיד האדמה שמתרוצץ בקצה החיצוני של לוח המחשב.

אנטנה טלסקופית מונחת במרכז לוח המחשב. מהצד הנייר של הלוח, העבירו את בורג ההרכבה שלו דרך החור בלוח המחשב ואז הלחמו את ראש הבורג לכרית נייר הכסף שלו. עבור בידוד ותמיכה כאחד, אנו משתמשים בתושבת פלסטיק או גומי בין האנטנה לחור בכיסוי הארון דרכו עוברת האנטנה. בתוך קמצוץ ניתן להחליף את גומי הגומי כמה סיבובים של סרט פלסטיק איכותי הנכרך סביב פיר האנטנה.

אם החלטת להכין הוראות לאנטנת חוט, התקן עמדת כריכה 5 לכיוון הארון. לאחר מכן, הקפד לחבר אורך קצר של חוט בין כרית הנייר של האנטנה למוצב הכריכה.

שינויים:
אם אתם מעוניינים בטווח תדרים קטן יותר מ- 1-30MHz, ניתן להחליף את הנגד R1 במעגל טנק LC המותאם למרכז הטווח הרצוי. מעגל LC ישפר גם את דחיית האותות מחוץ לטווח העניין שלכם, אך זכרו שהוא לא ישפר את הרווח של המגבר.

אם העניין הספציפי שלך הוא התדרים הנמוכים מאוד (VLF), ניתן לשפר את תגובת התדר הנמוך של המגבר על ידי הגדלת הערכים של הקבלים C1 ו- C3. (תצטרך להתנסות בערכים.)
למרות שסוללת 9 וולט היא מקור הכוח המומלץ, המגבר צריך לעבוד טוב באמצעות 6-15 וולט. החלק הפנימי של הארון של אב הטיפוס שהושלם, באמצעות סוללת 9 וולט כאספקת החשמל, מוצג באיור 3.

חלקים-פריסה
פתרון בעיות:
מתחי מעגל עבור ספק כוח 9 וולט מוצגים בתרשים הסכמטי איור 1. אם המתחים ביחידה שלך שונים מ- 20% מאלו בסכמה, נסה לשנות ערכי נגדים כדי לקבל את המתחים בטווח הראוי שלהם. לדוגמה, אם ירידת המתח על פני R8 מודדת רק 0.3 וולט, עליך להוריד את הערך של R4 (הערך המדויק תלוי בך להבין) על מנת להגדיל את מתח הבסיס ואת זרם האספן של Q3.

המתחים הקריטיים היחידים הם מתחם R3 ו- R8. הביצועים אמורים להיות טובים אם הם אפילו קרובים לערכים המוצגים בתרשים הסכמטי.

מכיוון שכמעט בלתי אפשרי למדוד את המתח מהשער למקור (VGS) של FET, אתה יכול למדוד את המתח הקיים R3, מכיוון שהוא זהה ל- VGS. התאם את הערך של R3 בהתאם, אם המתח אינו נמצא בטווח של 0.8-1.2 וולט.

מגבלות:
השימוש במגבר זה מעל 30 MHz אינו מומלץ בגלל הרווח המופחת באופן חד. תוך כדי הפעלה מעל 30 MHz ניתן לבצע באמצעות מעגלים מכוונים במקום העומסים ההתנגדים, שינוי זה הוא מעבר לתחום של מאמר זה.

היזהר בעת הטיפול ב- FET (Q1). אמונה שכיחה היא כי FET הם התקני CMOS בטוחים מפני נזק סטטי לאחר התקנתם במעגל, או לאחר שהותקנו בלוח מחשב. למרות שזה נכון שהם מוגנים טוב יותר מפני חשמל סטטי כאשר הם מותקנים במעגל, הם עדיין רגישים לנזק כתוצאה מסטטי; לכן אל תגעו באנטנה לפני שתפרקו את עצמכם לקרקע על ידי נגיעה באובייקט מתכתי מקורקע.

זכויות יוצרים וקרדיטים:
מקור: "מדריך הניסויים של RE", 1990. זכויות יוצרים © רודני א. קרוטר, טוני ואן רון, מגזין הרדיו האלקטרוניקה, ופרסומי גרנשבק, בע"מ. 1990. פורסם באישור בכתב. (הוצאת Gernsback ואלקטרוניקה רדיו כבר לא עובדים). עדכוני ושינוי מסמכים, כל התרשימים, PCB / Layout שצייר טוני ואן רון. פרסום מחדש או צילום גרפיקה בכל דרך או צורה של פרויקט זה אסור במפורש על פי חוקי זכויות יוצרים בינלאומיים.

לחץ כאן כדי להגיש את הביקורת שלך.


שלח את הסקירה שלך
* שדה נדרש

משדר CZH Fm
מספר 1502 בניין HuiLan מס '273 דרך Huanpu גואנג ג'ואו, גואנג דונג, 510620 סין
+ 86 13602420401
לשתף