Aktivna antena 1 na 20dB, 1-30 MHz opsegu

Aktivna antena 1 na 20dB, 1-30 MHz raspona.byRodney A. KreuterandTony van dnevna soba

"Kada vas je sudbina ili neugodne susjede spriječiti nizanje dugo-žice prijemna antena, vidjet ćete da je ovaj džep veličine antene će dati isti, ili još bolje, prijem. Ovaj "Aktivno Antena" je jeftino graditi ", a ima raspon 1 na 30Mhz na između 14 i 20dB dobitak."
Fili konvencionalni sve frekvencije kratkog vala prijem, opće pravilo je "duža antennal jači je primljeni signal." Nažalost, između neugodne susjede, restriktivnih pravila stambenih i nekretnine parcele ne mnogo veće od poštanske marke, kratko -wave antene često ispada da se nekoliko koraka od žice bačen kroz prozor-a ne na 130 noge duge žice antennal smo stvarno željeli string između dva 50-noga kulama.

Srećom, tu je zgodan alternativa dugo žičane antene, a to je aktivne antene; koji u osnovi se sastoji od vrlo kratkom antenom i high-gain pojačalo. Moja jedinica je bila u funkciji uspješno već gotovo deset godina. Ona radi zadovoljavajuće.

Koncept aktivne antene je prilično jednostavan. S obzirom da je antena fizički mala, ne presresti što više energije veće antene, pa smo jednostavno koristiti ugrađeni u RF pojačalo da bi se za prividni signala "gubitka". Također, pojačalo pruža impedancije, jer većina prijemnici su dizajnirani za rad s 50-oma antene.

Aktivne antene mogu biti izgrađen za bilo koji raspon frekvencija, ali su češće koristi od VLF (10KHz ili tako) na oko 30MHz. Razlog za to je zato što u punoj veličini antene za tim frekvencijama često su puno predugo za raspoloživi prostor. Na višim frekvencijama, to je vrlo lako za dizajn relativno mali visoke dobitak antene.

Aktivna antena je prikazano ispod (Sl. 1), pruža 14-20dB dobitak na popularnim kratkovalnog i radio-amaterske frekvencije 1-30MHz. Kao što se i očekuje, to je niža frekvencija veća dobit. Dobitak od 20dB je tipično od 1-18 MHz, smanjuje se 14dB na 30MHz.

Circuit Design:
Zbog antene koje su mnogo kraći nego 1 / 4 valnoj duljini predstavljaju vrlo mali i vrlo reaktivni otpor koji je ovisan o primljenom frekvenciji, ne pokušaj je da se podudaraju s antene impedancije-to će se pokazati previše teško i frustrirajuće da odgovara impedancije više od desetljeća frekvencije pokrivenost. Umjesto toga, ulazni stupanj (Q1) je JFET source-sljedbenik, čije visoke impedancije ulaz uspješno premošćuje karakteristike antenu u bilo frekvenciji. Iako su mnogi različiti tipovi JFET-a mogu se koristiti-kao što su MPF102, NTE451, ili 2N4416-imati na umu da je ukupni visoke frekvencije odgovora postavlja se prema karakteristikama JFET pojačalo.

Tranzistor Q2 se koristi kao odašiljač sljedbenika osigurati visoke impedancije opterećenja za Q1, ali je još važnije, pruža nisku pogona impedanciju za common-odašiljač pojačalo Q3, koja pruža svi pojačala je napon dobitak. Najvažniji parametar Q3 je fT, Visoke frekvencije cut-off, koja bi trebala biti u rasponu od-200 400 MHz. 2N3904 ili 2N2222 dobro radi za Q3.

Najvažniji od parametara kruga Q3 je pad napona preko R8: Što je veći pad, to je veći dobitak. Međutim, propusni opseg opada kako se dobitak Q3 povećava.

Tranzistor Q4 pretvara Q3 relativno umjerenu izlaznu impedansu u malu impedansu, osiguravajući tako dovoljan pogon za 50-ohm antenu ulaza prijemnika.

Aktivno Antena shematski prikaz

Popis dijelova i drugih komponenti:

Poluvodiči:
      Q1 = MPF102, JFET. (2N4416, NTE451, ECG451, itd.) Q2, Q3, Q4 = 2N3904, NPN tranzistor

Otpornici:
Svi otpornici su 5%, 1 / 4-vat
    R1 = 1 megom R5 = 10K R2, R10 = 22 oma R6, R9 = 1K R3, R11 = 2K2 R7 = 3K3 R4 = 22K R8 = 470 oma

Kondenzatori (ocijenjene barem 16V):
   C1, C3 = 470pF C2, C5, C6 = 0.01uF (10nF) C4 = 0.001uF (1nF) C7, C9 = 0.1uF (100nF) C8 = 22uF / 16V, elektrolitski

Razni dijelovi i materijali:
  B1 = 9 V alkalna baterija S1 = SPST on-off prekidač J1 = Jack odgovarati (vaš) prijemnik kabel ANT1 = teleskopski bič antena (vijak nosača), žica, mesing šipke (oko 12 ") MISC = PCB materijali, ograda, držač baterija, 9V baterija ugriz, itd 

Antena može biti gotovo bilo što; dugi komad žice, limena zavarivanje štap, ili teleskopske antene koja je spašena iz starog radija. Teleskopske zamjena antene za tranzistor radio također su dostupne na većini maloprodajnih elektroničkih-dijelova distributera i dobavljača.

Gradnja:
Pojačalo za prototip uređaja koristi tiskane-pločicu (vidi dolje). Pojačalo može biti sklopljen na perforiranom spojnoj ploči (vero pansion), ali zato postoji neki Osjetljivost na izgled dijelova, preporučujemo da napravite tiskanu pločicu (PCB) za najbolje rezultate.

PCB Dijelovi-Layout
Dijagram postavljanja dijelova prikazan je na slici 2. Imajte na umu da iako se negativni (uzemljeni) kabel baterije vraća na ploču računala, izlazni priključak J1 ima vezu s masom kabineta. Uzemljenje između PC ploče i ormarića vrši se metalnim postoljima ili odstojnicima koji se koriste za postavljanje ploče na PC u kućište. * NE * zamijenite plastične izbočine ili odstojnike jer oni neće osigurati uzemljenje između ploče računala, ormara i J1. Ako odlučite koristiti plastični ormar za postavljanje pojačala, provjerite je li uzemljeni spoj J1 vraćen u uzemljenu foliju koja se nalazi oko vanjskog ruba ploče za PC.

Teleskopske antene nosače u centru PC odbora. Iz folije strani ploče, proći svoju vijak kroz rupu na PC odbora, a potom lemljenje glavu vijka na folije za pisanje. Za obje izolacije i podršku, možemo koristiti plastične ili gumene ušicu između antene i rupa u pokrovu kabineta kroz koji prolazi antena. U slučaju krajnje nužde, nekoliko zavoja kvalitetnu plastične trake omotane oko antene vratilo se može zamijeniti za gume ušicu.

Ako se odlučite za napraviti rezervacije za žičane antene, postavite 5-put obvezujuće post na kućištu. Zatim, obavezno spojite kratku duljinu žice između antene floret jastučić i veznog post.

Izmjene:
Ako ste zainteresirani za manjeg frekvencijskom rasponu od 1-30MHz, otpornik R1 može zamijeniti s LC tank krug sinkroniziran na sredini željenog raspona. LC krug također će poboljšati odbijanje signala izvan vašeg raspona interesa, ali sjetite se da to neće poboljšati dobit od pojačala.

Ako vaš poseban interes je vrlo niske frekvencije (VLF), pojačala niske frekvencije odgovora može se poboljšati povećanjem vrijednosti kondenzatora C1 i C3. (Morat ćete eksperimentirati s vrijednostima).
Iako je 9-volt baterije je preporučeno izvor energije, pojačalo bi trebalo raditi i pomoću 6-15 volti. Unutrašnjost ormara gotovog prototipa, koristeći 9-volt baterije kao izvor napajanja, prikazan je na slici. 3.

Dijelovi-Layout
Rješavanje problema:
Napon strujnog kruga za napajanje 9-volti prikazan je na shematskom dijagramu Sl. 1. Ako se naponi u vašoj jedinici razlikuju više od 20% od onih na shemi, pokušajte promijeniti vrijednosti otpornika da biste postigli napon u njihovom ispravnom rasponu. Na primjer, ako pad napona preko R8 mjeri samo 0.3 volt, morate smanjiti vrijednost R4 (točna vrijednost ovisi o vama) kako biste povećali osnovni napon Q3 i struju kolektora.

Jedini kritički naponi su oni preko R3 i R8. Učinak bi trebao biti u redu ako su ni blizu vrijednosti prikazane na shematski dijagram.

Kako je gotovo nemoguće izmjeriti napon od vrata do izvora (VGS) FET-a, možete izmjeriti napon koji je prisutan u R3-u, jer je isti kao VGS. Prilagodite vrijednost R3 prema tome, ako napon nije u rasponu od 0.8-1.2 volti.

Ograničenja:
Korištenjem ovog pojačala iznad 30 MHz ne preporučuje zbog oštro smanjen dobitak. Tijekom rada gore 30 MHz može se ostvariti pomoću tuned sklopove umjesto otpornika opterećenja, odnosno modifikacija je izvan opsega ovog članka.

Pazite pri rukovanju FET (Q1). Obično se smatra da je FET-a su CMOS uređaji su sigurni od statičkog oštećenja nakon što je instaliran u krug, ili nakon što je montiran na PC odbora. Iako je istina da su bolje zaštićeni od statičkog elektriciteta kada je instaliran u krug, oni su još uvijek osjetljiv na oštećenja od strane statični; tako da nikada ne dirajte antenu prije ispuštanja sebe na terenu dodirom neki uzemljeni metalni predmet.

Autorska prava i Credits:
Izvor: "RE eksperimente Handbook", 1990. autorsko pravo © Rodney A.Kreuter, Tony van soba, Radio Electronics Magazine, a Gernsback Publications, Inc. 1990. Objavio pismenog dopuštenja. (Gernsback izdavaštvo i Radio elektronika više nisu u poslu). ažuriranja dokumenata i modifikacije, sve dijagrame, PCB / Oprema nacrtao Tony van dnevna soba. Ponovno postavljanje ili uzimanje grafike na bilo koji način ili oblik ovog projekta je izričito zabranjeno međunarodnim zakonima o autorskim pravima.