Antena activa 1 a 20dB, gamma-1 30 MHz

Antena activa 1 de gamma 20dB, 1 30-MHz.byRodney A. KreuterandTony van Roon

"Quan la destinació o desagradables veïns li impedeix encadenar un llarg cable de l'antena receptora, trobareu que aquesta antena de mida de butxaca li donarà a la mateixa, o millor encara, la recepció. Aquest "Antena activa" és barat de construir "i té un abast de 1 a 30Mhz entre l'augment en 14 i 20dB."
Fo convencional tot-freqüència de recepció d'ona curta, la regla general és "la més llarga sigui la antenal més fort serà el senyal rebut." Per desgràcia, entre els veïns desagradables, regles d'habitatge restrictives, i parcel·les de béns arrels no és molt més gran que un segell de correus, a curt antena d'ona * sovint resulta ser un parell de peus de filferro tirat per la finestra, en lloc dels peus de llarg 130 filferro antenal que realment ens agradaria a la corda entre dues torres 50 peus.

Afortunadament, hi ha una alternativa convenient a l'antena de fils de llarg, i això és una antena activa; que consisteix bàsicament en un temps molt curt de l'antena i un amplificador d'alta guany. La meva pròpia unitat ha estat en funcionament amb èxit durant gairebé una dècada. Funciona satisfactòria.

El concepte d'una antena activa és bastant simple. Atès que l'antena és físicament petit, no intercepta tanta energia com una antena més gran, de manera que només ha d'utilitzar un amplificador integrat de RF per compensar l'aparent senyal de "pèrdua". A més, l'amplificador proporciona una coincidència de impedància, perquè majoria dels receptors estan dissenyats per treballar amb una antena 50 ohms.

Les antenes actives poden ser construïts de qualsevol gamma de freqüències, però s'usen més comunament de VLF (10KHz o menys) fins a aproximadament 30MHz. La raó d'això és perquè les antenes de grans dimensions per aquestes freqüències són sovint massa llarg per l'espai disponible. A freqüències més altes, és molt fàcil dissenyar un relativament petita antena d'alt guany.

L'antena activa es mostra a continuació (fig. 1), proporciona un guany 14-20dB en les freqüències d'ona curta i de ràdio-aficionat populars de 1-30MHz. Com era d'esperar, com menor sigui la freqüència més gran és el guany. Un guany de 20dB és típic de 1 18-MHz, disminuint a 14dB en 30MHz.

Disseny de circuit:
A causa de que les antenes que són molt més curts que 1 / 4 longitud d'ona presenten una molt petita i molt reactiu impedància que depèn de la freqüència rebuda, no es va fer cap intent per a que coincideixi amb la impedància és de l'antena seria massa difícil i frustrant per a que coincideixi amb impedàncies més d'una dècada de cobertura de la freqüència. En el seu lloc, l'etapa d'entrada (Q1) és un seguidor de font JFET, l'entrada d'alta impedància ponts amb èxit les característiques de l'antena en qualsevol freqüència. Encara que molts tipus diferents de JFET de es poden usar, com ara el MPF102, NTE451, o l'2N4416-tingues en compte que la resposta general d'alta freqüència s'estableix per les característiques de l'amplificador JFET.

Transistor Q2 s'utilitza com un seguidor d'emissor per a proporcionar una càrrega d'alta impedància per Q1, però més important, proporciona una impedància baixa per unitat d'emissor comú Q3 amplificador, que proporciona tots de guany de voltatge de l'amplificador. El paràmetre més important de Q3 és fT, L'alta freqüència de tall, que ha d'estar en el rang de-200 400 MHz A 2N3904, o un 2N2222 funciona bé per Q3.

El més important dels paràmetres del circuit de Q3 és la caiguda de tensió en R8: Com més gran sigui la caiguda, major és el guany. No obstant això, la banda de pas disminueix a mesura que el guany de Q3 és augment.

Transistor Q4 transformar la impedància de sortida relativament moderada d'Q3 en una baixa impedància, proporcionant d'aquesta manera suficient unitat per a la impedància de l'antena d'entrada-50 ohms d'un receptor.

Actiu Esquema d'antena

Llista de peces i altres components:

Semiconductors:
      Q1 = MPF102, JFET. (2N4416, NTE451, ECG451, etc) Q2, Q3, Q4 = 2N3904, NPN transistor

Resistències:
Totes les resistències són 5%, 1 / 4 watts
    R1 = 1 MegOhm R5 = 10K R2, R10 = 22 ohm R6, R9 = 1K R3, R11 = 2K2 R7 = 3K3 R4 = 22K R8 = 470 ohm

Condensadors (qualificació mínima 16V):
   C1, C3 = 470pF C2, C5, C6 = 0.01uF (10nF) C4 = 0.001uF (1nF) C7, C9 = 0.1uF (100nF) C8 = 22uF / 16V, electrolític

Peces i materials diversos:
  B1 = 9 volts bateria alcalina S1 = SPST interruptor encès-apagat J1 = Jack perquè coincideixi amb (el seu) cable del receptor d'antena ANT1 = telescòpics de fuet (cargol de muntatge), filferro, vareta de llautó (aproximadament 12 ") materials de PCB MISC =, del recinte, suport de la bateria, 9V connector de la pila, etc. 

L'antena pot ser gairebé qualsevol cosa; un llarg tros de filferro, una vareta de llautó de soldadura, o una antena telescòpica que va ser rescatat d'una vella ràdio. antenes telescòpiques de recanvi per a ràdios de transistors també estan disponibles a la majoria dels distribuïdors i proveïdors de peces d'electrònica al detall.

Construcció:
L'amplificador de la unitat prototip utilitza una placa de circuit imprès (veure a baix). L'amplificador es pot muntar sobre una placa de cablejat perforat (vero bord), sinó perquè no hi ha alguns sensibilitat a la disposició de les peces, us recomanem que es crea una placa de circuit imprès (PCB) per obtenir millors resultats.

PCB Peces-Layout
El diagrama de peces-col·locació es mostra a la Fig. 2. Prengui en compte que encara que el cable negatiu (massa) de la bateria es torna a la placa de circuit imprès, la sortida jack-J1 té una connexió a la massa de l'armari. La connexió a terra entre la placa de circuit imprès i el gabinet es fa a través dels separadors metàl·lics o separadors que s'utilitzen per muntar la placa de circuit imprès al recinte. * NO * fer separadors de plàstic o separadors substitut perquè no van a proporcionar una connexió a terra entre la placa de circuit imprès, el gabinet, i J1. Si decideix utilitzar una caixa de plàstic per a albergar l'amplificador, assegureu-vos que la connexió a terra de J1 es retorna a la làmina funcionament de terra al voltant de la vora exterior de la targeta de circuit imprès.

A telescòpiques suports d'antenes al centre de la placa de circuit imprès. Des del costat del paper de la junta, passi el seu cargol de muntatge a través de l'orifici de la placa de circuit imprès i després soldar el cap del cargol a la seva placa de paper d'alumini. Tant per a l'aïllament i suport, s'utilitza una volandera de goma o de plàstic entre l'antena i el forat a la coberta de la cabina a través de la qual passa l'antena. En cas de necessitat, diverses voltes d'una cinta de plàstic de bona qualitat embolicat al voltant de l'eix de l'antena poden ser substituïts per la volandera de goma.

Si decideix fer provisions per a una antena de cable, instal·lació d'un lloc de connexió 5 posicions en el gabinet. A continuació, assegureu-vos de connectar un cable curt entre el coixinet de paper de l'antena i el pal d'unió.

Modificacions:
Si vostè està interessat en un rang de freqüències més petit que 1-30MHz, R1 resistència pot ser substituït per un circuit tanc LC sintonitzat al centre del rang desitjat. El circuit LC també millorarà el rebuig de senyals fora del seu rang d'interès, però recorda que no va a millorar el guany de l'amplificador.

Si el seu interès particular és les freqüències molt-baix (VLF), la resposta de baixa freqüència de l'amplificador pot ser millorada mitjançant l'augment dels valors dels condensadors C1 i C3. (Vas a haver de experimentar amb els valors).
Encara que una bateria 9 volts és la font d'alimentació recomanada, l'amplificador ha de funcionar bé usant volts 6-15. L'interior del gabinet del prototip completat, utilitzant una peça de 9 volts com a font d'alimentació, es mostra a la Fig. 3.

Peces-Layout
Solució de problemes:
voltatges de circuit per a una font d'alimentació 9 volts es mostren en el diagrama esquemàtic Fig. 1. Si les tensions en la seva unitat difereixen més de 20% d'aquells a l'esquema, intenti canviar els valors de resistència per obtenir els voltatges en el seu rang apropiat. Per exemple, si la caiguda de voltatge a través de mesures R8 única 0.3 volts, cal disminuir el valor de R4 (el valor exacte depèn de vostè per esbrinar) per tal d'augmentar la Q3 de tensió de base i el corrent de col·lector.

Les úniques crítiques són les tensions a través d'R3 i R8. El rendiment hauria d'estar bé si estan ni tan sols prop dels valors que es mostren en el diagrama esquemàtic.

Atès que és gairebé impossible de mesurar el voltatge de la porta a la font (VGS) d'un FET, es pot mesurar la tensió que està present en tots R3, perquè és la mateixa que VGS. Ajustar el valor de R3 en conseqüència, si el voltatge no està dins del rang de volts 0.8-1.2.

Limitacions:
L'ús d'aquest amplificador per sobre de 30 MHz no es recomana a causa de la dràstica reducció del guany. Mentre opera per sobre de 30 MHz es pot aconseguir mitjançant l'ús de circuits sintonitzats en lloc de les càrregues resistives, que la modificació està més enllà de l'abast d'aquest article.

Aneu amb compte en manipular el FET (Q1). Una creença comuna és que són FET de dispositius CMOS estan fora de perill de danys per electricitat estàtica després d'haver estat instal·lat en un circuit, o després de ser muntat en una placa de circuit imprès. Si bé és cert que estan millor protegits contra l'electricitat estàtica quan s'instal·la en un circuit, encara són susceptibles a danys per estàtica; de manera que mai toc l'antena abans de la descàrrega a si mateix a terra tocant un objecte metàl·lic connectat a terra.

Drets d'autor i crèdits:
Font: "Manual experimentadors RE", 1990. drets d'autor © Rodney A.Kreuter, Tony Van Roon, Ràdio Revista Electrònica i Gernsback Publications, Inc. 1990. Publicat per un permís per escrit. (Gernsback editorial i Radioelectrónica ja no estan en el negoci). actualitzacions de documents i modificacions, tots els diagrames, PCB / Disposició dibuixat per Tony van Roon. Torneu a publicar o prendre gràfics en qualsevol forma o manera d'aquest projecte està expressament prohibit per les lleis internacionals de copyright.

Feu clic aquí per enviar el seu comentari.


Envieu la seva opinió
* Camp obligatori

El transmissor Fm CZH
No.1502 habitació Huilan Edifici No.273 Huanpu carretera Guang Zhou, Guang Dong, 510620 Xina
+ 86 13602420401
Compartir