1-ээс 20дБ, 1-30 МГц-ийн идэвхтэй антен

1-ээс 20дБ, 1-30 МГц-ийн идэвхтэй антен.Родни А. КреутерандТони ван Рун

"Хувь тавилан, эсвэл муухай хөршүүд нь урт утсаар хүлээн авах антеныг сунгахаас сэргийлж байх юм бол та халаасны хэмжээтэй антенн нь ижил, эсвэл бүр илүү сайн хүлээн авах болно. Энэ "Идэвхтэй Антенн" нь бүтээхэд хямд бөгөөд 1-ээс 30 МГц хооронд 14-ээс 20dB хүртэл ашиг олдог. "
Fердийн богино давтамжтай хүлээн авалтын ерөнхий дүрмээр бол "антенны хүлээн авах дохио илүү удаан байх болно." Харамсалтай нь, муухай хөршүүд, орон сууцны хязгаарлалтын дүрэм, үл хөдлөх хөрөнгийн шуудангийн хоорондох хэмжээнээс богино хэмжээтэй байдаггүй. Долгионт антен нь ихэвчлэн цонхны цаана хаягдсан хэдхэн фут утас болж хувирдаг. Бид урт футын антенны 130 фут гэхээсээ илүү 50 фут фут цамхаг хооронд бэхлэхийг хүсч байна.

Аз болоход, урт утастай антенны тохиромжтой хувилбар байдаг бөгөөд энэ нь юм идэвхтэй антен; энэ нь маш богино антен ба өндөр өсгөгч зэргээс бүрдэнэ. Миний өөрийн нэгж бараг арван жилийн турш амжилттай ажиллаж байна. Энэ нь сэтгэл хангалуун ажилладаг.

Идэвхтэй антенны тухай ойлголт нэлээд энгийн. Антен нь жижиг хэмжээтэй тул энэ нь том хэмжээний антеннтай адил их энерги зарцуулдаггүй тул бид тодорхой хэмжээний дохиог "алдах" чадвартай болгохын тулд суурилуулсан RF өсгөгч ашиглан ашигладаг. Мөн өсгөгч нь саад тотгорыг тааруулдаг. ихэнх хүлээн авагч нь 50 ом антентай ажиллахаар хийгдсэн байдаг.

Идэвхтэй антеннуудыг ямар ч давтамжийн мужид барих боломжтой боловч тэдгээрийг VLF (10 кГц ба түүнээс дээш) 30MHz хүртэл ашигладаг. Үүний шалтгаан нь эдгээр давтамжийн бүрэн хэмжээний антенууд нь ихэвчлэн ашиглах боломжтой зайнаас хэт урт байдагтай холбоотой юм. Илүү өндөр давтамжтай үед харьцангуй бага өндөр ашиг олох антеныг зохион бүтээх нь нэлээд хялбар байдаг.

Доор үзүүлсэн идэвхтэй антен (1-р зураг) нь 14-20 МГц-ийн түгээмэл богино долгион ба радио сонирхогчдын давтамжтайгаар 1-30дБ-ийн ашиг өгнө. Таны бодож байснаар давтамж бага байх тусам ашиг олох болно. 20dB-ийн ашиг нь 1-18 МГц-ээс ихэвчлэн 14MHz хүртэл 30dB хүртэл буурдаг.

Хэлхээний загвар:
Долгионы уртаас 1/4 богино байдаг антенууд нь хүлээн авсан давтамжаас хамааран маш бага бөгөөд маш өндөр реактив эсэргүүцлийг үзүүлдэг тул антенны импеденд тааруулах оролдлого хийгдээгүй - энэ нь арван жилийн турш саад тотгорыг тааруулахад хэтэрхий хэцүү бөгөөд бухимдалтай байх болно. давтамжийн хамрах хүрээ. Үүний оронд оролтын үе шат (Q1) нь JFET эх сурвалж дагалдагч бөгөөд өндөр импеданс бүхий оролт нь антенны шинж чанарыг ямар ч давтамжтайгаар амжилттай бэхжүүлдэг. MPF102, NTE451 эсвэл 2N4416 гэх мэт JFET-ийн олон янзын хэлбэрийг ашиглаж болно. Өндөр давтамжийн хариу урвалыг JFET өсгөгчийн шинж чанараар тогтоодог болохыг анхаарна уу.

Транзистор Q2 нь Q1-ийн өндөр импедентын ачааллыг хангахын тулд ялгаруулагч-дагалдагч болгон ашигладаг боловч хамгийн чухал нь нийтлэг ялгаруулагч өсгөгч Q3-ийн бага дамжуулагч импеденцийг өгдөг бүх өсгөгчийн хүчдэлийн өсөлт. Q3-ийн хамгийн чухал параметр бол fT, 200-400 МГц-ийн хүрээнд байх ёстой өндөр давтамжийн таслалт. 2N3904, эсвэл 2N2222 нь Q3 дээр сайн ажилладаг.

Q3-ийн хэлхээний параметрүүдийн хамгийн чухал нь R8 дээрх хүчдэлийн уналт юм: буурах тусам олз их байх болно. Гэсэн хэдий ч Q3-ийн ашиг нэмэгдэхийн хэрээр дамжуулалт буурдаг.

Транзистор Q4 нь Q3-ийн харьцангуй дунд зэргийн гаралтын импеданыг бага импеданс болгон хувиргадаг бөгөөд ингэснээр хүлээн авагчийн 50 ом антенны оролтын импедсийг хангалттай жолоодож өгдөг.

Идэвхтэй антенны схем

Хэсгийн жагсаалт болон бусад бүрэлдэхүүн хэсэг:

Хагас дамжуулагч:
      Q1 = MPF102, JFET. (2N4416, NTE451, ECG451 гэх мэт) Q2, Q3, Q4 = 2N3904, NPN транзистор

Эсэргүүцэгчид:
Бүх резисторууд 5%, 1/4 ватт байна
    R1 = 1 MegOhm R5 = 10K R2, R10 = 22 oh R6, R9 = 1K R3, R11 = 2K2 R7 = 3K3 R4 = 22K R8 = 470 ом.

Конденсатор (дор хаяж 16V үнэлгээтэй):
   C1, C3 = 470pF C2, C5, C6 = 0.01uF (10nF) C4 = 0.001uF (1nF) C7, C9 = 0.1uF (100nF) C8 = 22uF / 16V, электролит.

Төрөл бүрийн эд анги, материал:
  B1 = 9 вольтын шүлтлэг зай S1 = SPST асаалттай унтраалга J1 = Жак нь (таны) хүлээн авагч кабель ANT1 = Телескоп ташуур антенн (шураг холбох хэрэгсэл), утас, гуулин саваа (ойролцоогоор 12 ") MISC = PCB материал, хашлага, зай хураагуур, 9V зайны хавчаар гэх мэт 

Антен нь бараг ямар ч зүйл байж болно; урт утас, гуулин гагнуурын саваа, эсвэл хуучин радиогоор аврагдсан телескоп антен. Транзистор цацрагийг дурангаар солих антенуудыг ихэнх жижиглэн худалдааны электрон эд анги борлуулагч, ханган нийлүүлэгчдээс авах боломжтой.

Барилга:
Прототипийн нэгжийн өсгөгч нь хэвлэмэл хэлхээний самбар ашигладаг (доор үзнэ үү). Өсгөгч нь цоолсон утастай самбар дээр угсарч болно (vero самбар), гэхдээ тэнд байдаг зарим эд ангиудын байршилд мэдрэмжтэй тул бид хамгийн сайн үр дүнд хүрэхийн тулд хэвлэсэн хэлхээний самбар (PCB) үүсгэхийг зөвлөж байна.

ПХБ-ийн Эд анги-байрлал
Эд анги байрлуулах диаграммыг 2-р зурагт үзүүлэв. Зайны сөрөг (газардуулгатай) хар тугалга нь компьютерийн самбар руу буцдаг боловч гаралтын үүр J1 нь шүүгээний газартай холбогддог. PC самбар ба кабинетийн хоорондох холболтыг PC самбарыг бэхлэхэд ашигладаг металл бэхэлгээ эсвэл зай завсраар хийдэг. PC-ийн хавтан, кабинет, J1 хоёрын хооронд газардуулах холболтыг өгөхгүй тул * NOT * -ийг хуванцар тасалдалт эсвэл орон зайг орлуулаарай. Хэрэв та өсгөгч байрлуулахын тулд хуванцар шүүгээ ашиглахаар шийдсэн бол J1-ийн холболтыг PC-хавтангийн гадна талын эргэн тойронд байрлуулсан тугалган цаасаар буцааж байгаа эсэхийг шалгаарай.

Телескоп антен нь PC самбарын төв хэсэгт байрладаг. Самбарын тугалган талаас нь угсарч буй шураг нь PC самбар дээрх нүхээр дамжуулж, шурагны толгойг тугалган дэвсгэр дээр гагнана. Тусгаарлагч ба дэмжлэгийн хувьд бид антен, дамжин өнгөрөх кабинетийн тагны нүхний хооронд хуванцар эсвэл резинэн тор ашиглана. Антенны босоо аманд ороосон сайн чанарын хуванцар соронзон хальсны хэд хэдэн эргэлтийг хавчих замаар сольж болно.

Хэрэв та утсан антенны тухай заалт гаргахаар шийдсэн бол шүүгээнд 5 талын бэхэлгээний пост суулгаарай. Дараа нь антенны тугалган дэвсгэр ба бэхэлгээний шуудангийн хоорондох богино урттай утсыг холбох хэрэгтэй.

Өөрчлөлтүүд:
Хэрэв та 1-30 МГц-ээс бага давтамжийн мужийг сонирхож байвал R1 резисторыг хүссэн мужийн төвд тохируулсан LC савны хэлхээгээр сольж болно. LC хэлхээ нь таны сонирхлын хүрээний гадна байгаа дохиог эсэргүүцэх чадварыг сайжруулах болно. Гэхдээ энэ нь өсгөгчийн ашиг сайжрахгүй гэдгийг санаарай.

Хэрэв таны сонирхол бол маш бага давтамж (VLF) бол өсгөгчийн бага давтамжийн хариу урвалыг C1 ба C3 конденсаторуудын утгыг нэмэгдүүлэх замаар сайжруулж болно. (Та утгыг туршиж үзэх хэрэгтэй.)
Хэдийгээр 9 вольтын батерей нь санал болгож буй тэжээлийн эх үүсвэр боловч өсгөгч нь 6-15 вольтыг ашиглан сайн ажиллах ёстой. 9 вольт батерейг цахилгаан тэжээл болгон ашиглаж дуусгасан прототипийн кабинетийн дотор хэсгийг 3-р зурагт үзүүлэв.

Эд анги-байрлал
Алдааг олж засварлах:
9 вольтын тэжээлийн хүчдэлийг схемийн диаграммд үзүүлэв. Хэрэв таны нэгжийн хүчдэл нь схемийн хүчдэлээс 1% -иас их ялгаатай бол хүчдэлийг зохих хязгаарт хүрэхийн тулд резистор утгыг өөрчилж үзээрэй. Жишээлбэл, R20 дээрх хүчдэл уналт нь ердөө 8 вольт байвал Q0.3-ийн үндсэн хүчдэл ба коллекторын гүйдлийг нэмэгдүүлэхийн тулд та R4-ийн утгыг (нарийвчлалтай тодорхойлох хэрэгтэй болно) багасгах ёстой.

Цорын ганц чухал хүчдэл бол R3 ба R8 хоорондох хүчдэл юм. Хэрэв тэдгээр нь бүдүүвч диаграммд харуулсан утгатай ойролцоо байвал гүйцэтгэл нь нарийн байх ёстой.

Хаалганаас FET-ийн эх үүсвэр хүртэлх хүчдэлийг (VGS) хэмжих бараг боломжгүй тул та R3 даяар байгаа хүчдэлийг хэмжиж болно, учир нь энэ нь VGS-тэй ижил байна. Хэрэв хүчдэл 3-0.8 вольтын хүрээнд ороогүй бол R1.2-ийн утгыг харгалзан тохируулна.

хязгаарлалт:
Орлого огцом буурсан тул 30 MHz-ээс дээш энэхүү өсгөгч ашиглахыг зөвлөдөггүй. 30 МГц-ээс дээш хүчдэлийг эсэргүүцэх ачааллын оронд тааруулсан хэлхээг ашиглан гүйцэтгэж болох боловч уг өөрчлөлт нь энэ зүйлийн хамрах хүрээ биш юм.

FET (Q1) -тэй харьцахдаа анхаарал тавих хэрэгтэй. Түгээмэл итгэл үнэмшил бол FET нь CMOS төхөөрөмжүүдийг хэлхээнд суулгасны дараа эсвэл компьютерийн самбар дээр суурилуулсны дараа статик гэмтлээс аюулгүй юм. Хэдийгээр хэлхээнд суулгасан тохиолдолд тэдгээр нь статик цахилгаанаас илүү хамгаалагдсан байдаг нь үнэн боловч тэдгээр нь статик нөлөөнд өртөмтгий хэвээр байна; тул газар унахаасаа өмнө антен руу хэзээ ч хүрч болохгүй.

Зохиогчийн эрх ба зээл:
Эх сурвалж: "RE Туршилтын гарын авлага", 1990. Зохиогчийн эрх © Родни А.Крютер, Тони ван Рун, Радио Электроник сэтгүүл, Гернсбэк хэвлэл, Инк. 1990. бичгээр зөвшөөрснөөр нийтлэгдсэн. (Gernsback Publishing, Radio Electronics нь бизнес эрхлэхээ больсон). Тони ван Руны бичсэн зургийн баримт, шинэчлэлт, бүх диаграм, ПХБ / байрлал. Энэ төслийн ямар нэг хэлбэрээр эсвэл хэлбэрээр дахин байрлуулах, авах нь олон улсын зохиогчийн эрхийн хуулиар хориглогддог.