Aktív antenna 1 – 20dB, 1 – 30 MHz tartományban

Aktív antenna 1 a 20dB, 1-30 MHz tartományban.írta: Rodney A. KreuterandTony van Roon

„Amikor a sors vagy a csúnya szomszédok megakadályozzák, hogy hosszú vezetékes vevőantennát húzzon, akkor rájössz, hogy ez a zsebméretű antenna ugyanazt vagy még jobb vételt fog adni. Ezt az „aktív antennát” olcsó építeni ”, és 1 – 30Mhz tartományba esik az 14 és az 20dB erősítés között”.
Fvagy a hagyományos teljes frekvenciájú rövidhullámú vétel, az általános szabály: „minél hosszabb az antenna, annál erősebb a vett jel.” Sajnos a csúnya szomszédok, a korlátozó házirendek és az építési telkek között, amelyek nem sokkal nagyobbak, mint a postai bélyeg, rövid -hullámú antenna gyakran kiderül, hogy néhány láb huzalt dob ​​ki az ablakon - és nem a hosszú vezetékes antenna 130 lábát, amit igazán szeretnénk a két 50 lábú torony között húzni.

Szerencsére van egy kényelmes alternatíva a hosszú vezetékes antennának, és ez egy aktív antenna; amely alapvetően egy nagyon rövid antennából és egy nagy teljesítményű erősítőből áll. Saját egység már majdnem egy évtizede sikeresen működik. Megfelelően működik.

Az aktív antenna fogalma meglehetősen egyszerű. Mivel az antenna fizikailag kicsi, nem vesz annyi energiát, mint egy nagyobb antenna, ezért egyszerűen beépített rádióerősítőt használunk a látszólagos jelvesztés pótlására. Ezenkívül az erősítő impedancia-illesztést is biztosít, mivel a legtöbb vevőt 50 ohm antennával való működésre tervezték.

Az aktív antennák bármilyen frekvenciatartományba beépíthetők, de ezeket általában a VLF-től (10KHz) vagy mintegy 30MHz-ig használják. Ennek oka az, hogy a teljes méretű antennák ezen frekvenciákhoz gyakran túl hosszúak a rendelkezésre álló helyhez. Magasabb frekvenciákon meglehetősen könnyű megtervezni egy viszonylag kicsi, nagy teljesítményű antennát.

Az alább látható aktív antenna (1 ábra) 14-20dB erősítést biztosít az 1-30MHz népszerű rövidhullámú és rádióamatőr frekvenciáin. Mint várná, minél alacsonyabb a frekvencia, annál nagyobb a nyereség. Az 20dB nyereség jellemző az 1-18 MHz frekvenciától, 14dB-re csökken 30MHz-en.

Circuit Design:
Mivel az 1 / 4 hullámhosszon sokkal rövidebb antennák nagyon kicsi és nagyon reaktív impedanciát mutatnak, amely a vett frekvenciától függ, ezért nem kíséreltek meg egyeztetni az antenna impedanciáját. frekvencia lefedettség. Ehelyett a bemeneti fokozat (Q1) egy JFET forráskövető, amelynek nagy impedanciájú bemenete bármilyen frekvencián sikeresen áthidalja az antenna tulajdonságait. Jóllehet sokféle JFET felhasználható - mint például az MPF102, NTE451 vagy az 2N4416 -, ne feledje, hogy az általános nagyfrekvenciás választ a JFET erősítő tulajdonságai határozzák meg.

A Q2 tranzisztorot emitter-követőként használják, hogy nagy impedanciájú terhelést biztosítsanak a Q1 számára, de ami még fontosabb, hogy alacsony hajtási impedanciát biztosít a Q3 közös emitter erősítő számára, amely minden az erősítő feszültségnövekedése. A Q3 legfontosabb paramétere az fTA nagyfrekvenciás cut-off, ami kell a tartományban 200 400 MHz-. A 2N3904 vagy 2N2222 jól működik Q3.

A Q3 áramköri paramétereinek legfontosabb a feszültségesés az R8-en keresztül: Minél nagyobb a csökkenés, annál nagyobb a nyereség. A jelszint azonban csökken, amikor a Q3 nyeresége növekszik.

A Q4 tranzisztor a Q3 viszonylag mérsékelt kimeneti impedanciáját alacsony impedanciává alakítja, ezáltal elegendő hajtást biztosítva a vevő 50 ohm antenna-bemeneti impedanciájához.

Aktív Antenna sematikus ábrája

Parts List és egyéb alkatrészek:

Félvezetők:
      Q1 = MPF102, JFET. (2N4416, NTE451, ECG451 stb) Q2, Q3, Q4 = 2N3904, NPN tranzisztor

Ellenállások:
Minden ellenállások, 5% 1 / 4 wattos
    R1 = 1 megohm R5 = 10K R2, R10 = 22 ohm R6, R9 = 1K R3, R11 = 2K2 R7 = 3K3 R4 = 22K R8 = 470 ohm

Kondenzátorok (névleges legalább 16V):
   C1, C3 = 470pF C2, C5, C6 = 0.01uF (10nF) C4 = 0.001uF (1nF) C7, C9 = 0.1uF (100nF) C8 = 22uF / 16V, elektrolitikus

Különféle alkatrészek és anyagok:
  B1 = 9 voltos alkáli elem S1 = SPST be- és kikapcsoló kapcsoló J1 = csatlakozó aljzat (a) vevőkábeléhez ANT1 = teleszkópos ostor antenna (csavarozható), huzal, sárgaréz rúd (kb. 12) MISC = NYÁK-anyagok, ház, elemtartó, 9V elemcsatlakozó stb. 

Az antenna szinte bármi lehet; hosszú huzaldarab, sárgaréz hegesztő rúd vagy teleszkópos antenna, amelyet egy régi rádióból megmentettek. A transzisztoros rádiók teleszkópos csere-antennái a legtöbb kiskereskedelmi elektronikus alkatrész-forgalmazónál és szállítónál rendelkezésre állnak.

Építés:
A prototípus egység erősítője nyomtatott áramköri kártyát használ (lásd alább). Az erősítő szerelhető perforált huzallapon (vero táblán), de mert van néhány érzékenység a részek elrendezését, azt javasoljuk, hogy hozzon létre egy nyomtatott áramkör (PCB) a legjobb eredmény.

PCB Alkatrész-Layout
Az alkatrészek elrendezésének diagramját az 2. Ábra mutatja. Vegye figyelembe, hogy bár az akkumulátor negatív (földelő) vezetéke visszatér a PC-kártyára, a J1 kimeneti csatlakozónak van csatlakoztatása a szekrény földjéhez. A PC-kártya és a szekrény közötti földi összeköttetés a fémtárcsákon vagy távtartókon keresztül történik, amelyeket a PC-kártya házba történő felszereléséhez használnak. NE * NE * cserélje ki a műanyag kiálló elemeket vagy távtartókat, mert ezek nem biztosítanak földi kapcsolatot a PC kártya, a ház és a J1 között. Ha úgy dönt, hogy műanyag szekrényt használ az erősítő házba helyezéséhez, ellenőrizze, hogy a J1 földi csatlakozása visszatér-e a PC-kártya külső széle körül futó földfóliához.

A PC-kártya közepére teleszkópos antenna van felszerelve. A tábla fólia oldaláról vezesse át a rögzítőcsavarját a PC-kártya nyílásán, majd forrasztja be a csavar fejét a fólia párnájához. A szigeteléshez és a tartáshoz műanyag vagy gumi tömítést használunk az antenna és a szekrény fedele közötti lyuk között, amelyen az antenna áthalad. Csipesszel az antenna tengelye köré kerülő jó minőségű műanyag szalag több fordulatával helyettesíthető a gumi tömítés.

Ha úgy dönt, hogy intézkedik a vezetékes antennáról, szereljen be egy 5-irányú kötőoszlopot a szekrénybe. Ezután feltétlenül csatlakoztasson egy rövid vezetéket az antenna fólialapja és a kötőoszlop közé.

Módosítások:
Ha érdekli egy kisebb frekvenciatartomány, mint az 1-30MHz, akkor az R1 ellenállás kicserélhető egy LC tartály áramkörre, amely a kívánt tartomány közepére van hangolva. Az LC áramkör javítja a jelek elutasítását az érdeklődési körén kívül, de ne feledje, hogy ez nem javítja az erősítő nyereségét.

Ha az érdeklődésed a nagyon alacsony frekvenciák (VLF), akkor az erősítő alacsony frekvenciájú reakciója javítható a C1 és C3 kondenzátorok értékének növelésével. (Kísérleteznie kell az értékeket.)
Bár az 9 voltos akkumulátor az ajánlott energiaforrás, az erősítőnek jól működnie kell az 6-15 voltos feszültséggel. A kész prototípus szekrényének belsejét, amelyhez 9 voltos akkumulátort tápegységként használnak, az 3 ábra mutatja.

Alkatrész-Layout
Hibaelhárítás:
Az 9 voltos tápegység áramkörének feszültségét az 1 ábra vázlatos ábrája mutatja. Ha az egység feszültsége több, mint 20% különbözik a vázlatban szereplőktől, próbáljon megváltoztatni az ellenállás értékeit, hogy a feszültségek a megfelelő tartományba kerüljenek. Például, ha az R8 feszültségcsökkenése csak az 0.3 voltot méri, akkor csökkentenie kell az R4 értékét (a pontos értéket Önnek kell kitalálnia) a Q3 alapfeszültségének és kollektoráramának növelése érdekében.

Az egyetlen kritikus feszültség az R3 és az R8 közötti. A teljesítménynek jónak kell lennie, ha még közel állnak a sematikus ábrán látható értékekhez.

Mivel szinte lehetetlen mérni a FET kapujától a forrásig (VGS) feszültséget, meg lehet mérni az R3-en keresztüli feszültséget, mert ugyanaz, mint a VGS. Ennek megfelelően állítsa be az R3 értékét, ha a feszültség nem az 0.8-1.2 volt volt.

Korlátozások:
Ennek az erősítőnek az 30 MHz feletti használata nem javasolt, mivel az erősen csökkent. Míg az 30 MHz feletti működtetés hangolt áramkörök használatával valósítható meg az ellenállási terhelések helyett, ez a módosítás ezen cikk keretein kívül esik.

Vigyázzon, amikor a FET-et (Q1) kezeli. Általános vélekedés az, hogy a FET CMOS eszközök biztonságosak a statikus károsodásoktól, miután beillesztették őket egy áramkörbe, vagy a PC-kártyára. Bár igaz, hogy jobban védettek a statikus elektromosság ellen, amikor egy áramkörbe beépítik, továbbra is hajlamosak a statikus károsodásra; ezért soha ne érintse meg az antennát, mielőtt földet engedne egy földelt fémtárgy megérintésével.

Szerzői jog és a csapat:
Forrás: „RE Experimenters Handbook”, 1990. szerzői jog © Rodney A.Kreuter, Tony van Roon, a Radio Electronics Magazine és a Gernsback Publications, Inc. 1990. Írta: írásbeli engedély. (A Gernsback Publishing és a Radio Electronics már nem működnek). Dokumentumfrissítések és módosítások, valamennyi rajz, NYÁK / elrendezés Tony van Roon készítette. A nemzetközi szerzői jogi törvények kifejezetten tiltják a grafika bármilyen módon vagy formában történő továbbküldését vagy elkészítését.

Kattintson ide a vélemény benyújtásához.


Küldje el véleményét!
* Kötelező mező

CZH Fm adó
No.1502 szoba HuiLan épület No.273 Huanpu Road Guang Zhou, Guang Dong, 510620 Kína
+ 86 13602420401
Megosztás