Antena aktif 1 ke julat 20dB, 1-30 MHz

Aktif antena 1 untuk 20dB, MHz pelbagai 1-30.olehRodney A. KreuterandTony van Roon

"Apabila jiran atau jiran yang jahat menghalang anda daripada melengkung antena kabel yang lama, anda akan mendapati bahawa antena saiz poket ini akan memberikan penerimaan yang sama atau lebih baik. "Antena Aktif" ini murah untuk membina "dan mempunyai pelbagai 1 hingga 30Mhz di antara keuntungan 14 dan 20dB."
Fatau sambutan gelombang pendek konvensional semua kekerapan, peraturan umum adalah "semakin lama antena semakin kuat isyarat yang diterima." Malangnya, antara jiran jahat, peraturan perumahan yang ketat, dan plot harta tanah tidak jauh lebih besar daripada cap pos, pendek - antena gelombang sering ternyata menjadi beberapa kaki kawat dibuang keluar dari tingkap-bukannya kaki 130 antena dawai panjang yang kita benar-benar ingin rentetan di antara dua menara 50-kaki.

Nasib baik, terdapat alternatif yang mudah untuk antena dawai panjang, dan itu antena aktif; yang pada dasarnya terdiri daripada antena yang sangat pendek dan penguat tinggi. Unit saya sendiri sudah beroperasi selama hampir sedekad. Ia berfungsi memuaskan.

Konsep antena aktif agak mudah. Oleh kerana antena secara fizikalnya kecil, ia tidak memintas sebanyak tenaga sebagai antena yang lebih besar, jadi kita hanya menggunakan penguat RF terbina dalam untuk membentuk "kehilangan" isyarat yang jelas. Juga, penguat menyediakan pencocokan impedans, kerana kebanyakan penerima direka untuk bekerja dengan antena 50-ohm.

Antena aktif boleh dibina untuk mana-mana julat frekuensi, tetapi ia lebih biasa digunakan daripada VLF (10KHz atau lebih) hingga kira-kira 30MHz. Alasannya ialah kerana antena bersaiz penuh untuk frekuensi tersebut sering terlalu lama untuk ruang yang ada. Pada frekuensi yang lebih tinggi, ia agak mudah untuk mereka bentuk antena yang mempunyai keuntungan tinggi yang agak kecil.

Antena aktif yang ditunjukkan di bawah (Gambarajah 1), menyediakan keuntungan 14-20dB di frekuensi gelombang pendek dan frekuensi amatur radio popular 1-30MHz. Seperti yang anda harapkan, semakin rendah kekerapan semakin besar keuntungan. Keuntungan 20dB adalah tipikal dari 1-18 MHz, berkurangan ke 14dB di 30MHz.

Design litar:
Oleh kerana antena yang jauh lebih pendek daripada panjang gelombang 1 / 4 hadir impedans yang sangat kecil dan sangat reaktif yang bergantung kepada kekerapan yang diterima, tiada percubaan dibuat untuk menandingi impedans antena-ia akan membuktikan terlalu sukar dan mengecewakan untuk menyesuaikan impedans selama sedekad liputan kekerapan. Sebaliknya, peringkat masukan (Q1) adalah sumber pengikut JFET, yang input impedans yang tinggi berjaya menjembatani ciri-ciri antena pada frekuensi apa pun. Walaupun banyak jenis JFET boleh digunakan-seperti MPF102, NTE451, atau 2N4416-bear dalam fikiran bahawa sambutan frekuensi tinggi keseluruhan ditetapkan oleh ciri-ciri penguat JFET.

Transistor Q2 digunakan sebagai pemancar emitor untuk menyediakan beban impedans tinggi untuk Q1, tetapi lebih penting lagi, ia memberikan impedans pemacu yang rendah untuk penguat pemancar biasa Q3, yang menyediakan semua daripada peningkatan voltan penguat. Parameter terpenting Q3 ialah fT, Yang tinggi frekuensi potong, yang perlu dalam julat 200 400-MHz. A 2N3904, atau 2N2222 yang berfungsi dengan baik untuk Q3.

Yang paling penting dalam parameter litar Q3 ialah penurunan voltan merentasi R8: Semakin besar penurunan, semakin besar keuntungan. Walau bagaimanapun, aliran masuk berkurangan apabila keuntungan Q3 meningkat.

Transistor Q4 mengubah impedans keluaran Q3 yang agak sederhana ke dalam impedans yang rendah, dengan itu memberikan pemacu yang mencukupi untuk impedans input antena 50-ohm penerima.

Aktif Antena skematik Rajah

Senarai Bahagian dan komponen lain:

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

Perintang:
Semua Perintang adalah 5%, 1 / 4-watt
    R1 = 1 megom R5 = 10K R2, R10 = 22 ohm R6, R9 = 1K R3, R11 = 2K2 R7 = 3K3 R4 = 22K R8 = 470 ohm

Kapasitor (undian sekurang-kurangnya 16V):
   C1, C3 = 470pF C2, C5, C6 = 0.01uF (10nF) C4 = 0.001uF (1nF) C7, C9 = 0.1uF (100nF) C8 = 22uF / 16V, elektrolisis

Pelbagai Bahagian & Bahan:
  B1 = Bateri alkali bateri 9 = S1 = suis on-off SPST J1 = Jack untuk memadankan kabel penerima (antena) ANT1 = Antena cambuk teleskopik (skru gunung), dawai, batang tembaga (sekitar 12 ") MISC = pemegang bateri, snap bateri 9V, dan lain-lain 

Antena boleh menjadi hampir apa-apa; sekeping wayar panjang, rod kimpalan tembaga, atau antena teleskopik yang diselamatkan dari radio lama. Antena gantian teleskopik untuk radio transistor juga boleh didapati daripada kebanyakan pengedar dan pembekal elektronik runcit.

pembinaan:
Penguat untuk unit prototaip menggunakan papan litar bercetak (lihat di bawah). Penguat boleh dipasang pada papan pendasar berlubang (papan vero), tetapi kerana ada beberapa sensitiviti kepada susun atur bahagian ini, kami mencadangkan bahawa anda membuat papan litar bercetak (PCB) untuk hasil yang terbaik.

BPA Bahagian-Layout
Rajah peletakan bahagian ditunjukkan dalam Rajah 2. Ambil perhatian bahawa walaupun plumbum negatif (tanah) bateri dikembalikan ke papan PC, output-jack J1 mempunyai sambungan ke kabinet. Sambungan tanah antara papan PC dan kabinet dibuat melalui standoffs logam atau spacer yang digunakan untuk melancarkan papan PC di kandang. Lakukan * TIDAK * menggantikan standoffs plastik atau spacer kerana mereka tidak akan menyediakan sambungan tanah antara papan PC, kabinet, dan J1. Jika anda memutuskan untuk menggunakan kabinet plastik untuk menempatkan penguat, pastikan sambungan tanah J1 dikembalikan ke kerajang tanah yang berjalan di sekitar tepi luar papan PC.

Sebuah antena teleskopik dipasang di tengah papan PC. Dari sisi kerajang papan, lulus skru pemasangannya melalui lubang di papan PC dan kemudian pateri kepala skru ke pad foilnya. Untuk kedua-dua penebat dan sokongan, kami menggunakan grommet plastik atau getah antara antena dan lubang dalam penutup kabinet di mana antena berlalu. Dalam secubit, beberapa lilitan pita plastik berkualiti baik yang dibalut di sekitar batang antena boleh digantikan dengan grommet getah.

Jika anda membuat keputusan untuk membuat peruntukan bagi antena dawai, pasang pos mengikat 5 di kabinet. Kemudian, pastikan untuk menyambungkan wayar pendek pendek antara pad foil antena dan jawatan yang mengikat.

Pengubahsuaian:
Jika anda berminat dengan julat frekuensi yang lebih kecil daripada 1-30MHz, perintang R1 boleh digantikan dengan litar tangki LC yang ditala ke pusat julat yang diingini. Litar LC juga akan meningkatkan penolakan isyarat di luar julat minat anda, tetapi ingat bahawa ia tidak akan meningkatkan keuntungan amplifier.

Jika minat khusus anda adalah frekuensi sangat rendah (VLF), tindak balas frekuensi rendah penguat dapat ditingkatkan dengan meningkatkan nilai kapasitor C1 dan C3. (Anda perlu bereksperimen dengan nilai-nilai.)
Walaupun bateri 9-volt adalah sumber kuasa yang disyorkan, penguat perlu berfungsi dengan baik menggunakan voltan 6-15. Bahagian dalam kabinet prototaip yang lengkap, menggunakan bateri 9-volt sebagai bekalan kuasa ditunjukkan dalam Rajah 3.

Bahagian-Layout
Masalah:
Voltan litar untuk bekalan kuasa 9-volt ditunjukkan dalam rajah skematik Rajah 1. Sekiranya tegangan dalam unit anda berbeza lebih daripada 20% daripada yang ada dalam skema, cuba ubah nilai resistor untuk mendapatkan voltan dalam julat yang betul. Sebagai contoh, sekiranya voltan jatuh merentas R8 hanya mengukur voltan 0.3, anda mesti menurunkan nilai R4 (nilai tepat terpulang kepada anda untuk mengetahui) untuk meningkatkan arus voltan asas dan pengumpul semasa Q3.

Satu-satunya tegasan kritikal adalah mereka yang merentasi R3 dan R8. Prestasi haruslah baik jika mereka lebih dekat dengan nilai-nilai yang ditunjukkan pada gambarajah skematik.

Memandangkan hampir mustahil untuk mengukur voltan dari pintu masuk ke sumber (VGS) FET, anda boleh mengukur voltan yang terdapat di R3, kerana ia adalah sama dengan VGS. Sesuaikan nilai R3 dengan sewajarnya, jika voltan tidak berada dalam lingkungan voltan 0.8-1.2.

Had:
Penggunaan penguat ini di atas 30 MHz tidak digalakkan kerana keuntungan yang semakin berkurang. Semasa operasi di atas 30 MHz boleh dicapai dengan menggunakan litar yang ditala sebagai pengganti beban rintangan, pengubahsuaian itu adalah di luar skop artikel ini.

Berhati-hati semasa mengendalikan FET (Q1). Kepercayaan umum ialah FET adalah peranti CMOS yang selamat dari kerosakan statik selepas dipasang dalam litar, atau selepas dipasang ke papan PC. Walaupun benar mereka dilindungi dengan lebih baik daripada elektrik statik apabila dipasang di litar, mereka masih terdedah kepada kerosakan oleh statik; jadi jangan sekali sentuh antena sebelum menyerahkan diri ke tanah dengan menyentuh beberapa objek metalik yang berasaskan.

Hak cipta dan Kredit:
Sumber: "Buku Pegangan Eksperimen RE", 1990. hak cipta © Rodney A.Kreuter, Tony van Roon, Majalah Radio Electronics, dan Gernsback Publications, Inc. 1990. Diterbitkan oleh kebenaran bertulis. (Penerbitan Gernsback dan Radio Elektronik tidak lagi dalam perniagaan). Kemas kini dokumen & pengubahsuaian, semua gambar rajah, PCB / Layout yang disediakan oleh Tony van Roon. Mengepos semula atau mengambil grafik dengan cara atau bentuk projek ini secara jelas dilarang oleh undang-undang hak cipta antarabangsa.

Klik di sini untuk menghantar ulasan anda.


Hantar ulasan anda
* Bidang yang diperlukan

Dikuasai oleh Ulasan Pelanggan WP
Pemancar CZH Fm
No.1502 Room HuiLan Building No.273 Huanpu Road Guang Zhou, Guang Dong, 510620 China
+ 86 13602420401
Kongsi