Antena activa 1 de gamma 20dB, 1 30-MHz.byRodney A. KreuteriTony van Roon
si us plau, Clica aquí perquè la nostra antena dipol
"Quan el destí o els desagradables veïns us impedeixin encordar una antena de recepció de fil llarg, trobareu que aquesta antena de butxaca donarà la mateixa recepció, o fins i tot millor. Aquesta" antena activa "és barata de construir" i té un interval d'1 a 30 MHz amb un guany d'entre 14 i 20 dB. "
Fo la recepció convencional d’ones curtes de tota freqüència, la regla general és "com més llarga sigui l’antena, més fort serà el senyal rebut". Malauradament, entre veïns desagradables, normes restrictives d’habitatge i parcel·les immobiliàries no molt més grans que un segell de correus, l’antena d’ona curta sovint resulta ser uns quants peus de filferro llançat per la finestra, en lloc dels 130 peus de antenes de fil llarg que ens agradaria molt encordar entre dues torres de 50 peus.
Afortunadament, hi ha una alternativa convenient a l'antena de cable llarg, i això és un antena activa; Que bàsicament consisteix en un molt curt 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’antena activa és bastant senzill. Com que l’antena és físicament petita, no intercepta tanta energia com una antena més gran, de manera que simplement fem servir un amplificador de RF incorporat per compensar la "pèrdua" del senyal aparent. A més, l’amplificador proporciona una coincidència d’impedància, ja que la majoria dels receptors estan dissenyats per funcionar amb una antena de 50 ohms.
Les antenes actives poden ser construïts de qualsevol gamma de freqüències, però s'usen més comunament de VLF (10KHz o així) a aproximadament 30MHz. La raó d'això és perquè les antenes de grans dimensions per a 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 als d'ona curta i ràdio-aficionat freqüències populars de 1-30MHz. Com era d'esperar, la més baixa és la freqüència, més gran és el guany. Un guany de 20dB és típic de 1, 18 MHz, disminuint a 14dB a 30MHz.
si us plau, Clica aquí perquè la nostra antena dipol
Disseny de circuit:
A causa de que les antenes que són molt més curts que 1 / 4 longitud d'ona presenten una impedància molt petita i altament reactiva que és depenent de la freqüència rebuda, no es va fer cap intent per a que coincideixi amb la impedància de l'antena - que seria massa difícil i frustrant perquè coincideixi amb impedàncies més d'un dècada de cobertura de freqüència. En canvi, l'etapa d'entrada (Q1) és un seguidor de font JFET, l'alta impedància d'entrada de pont amb èxit les característiques de l'antena a qualsevol freqüència. Encara que molts tipus diferents de JFET de es poden usar - com ara la MPF102, NTE451, o la 2N4416 - tenir en compte que la resposta general d'alta freqüència s'estableix per les característiques de l'amplificador JFET.
Q2 transistor s'utilitza com un seguidor d'emissor per proporcionar una càrrega d'alta impedància per Q1, però el més important és que proporciona una impedància de càrrega de baixa per a amplificador d'emissor comú Q3, 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 voltatge a través d'R8: Com més gran sigui la caiguda, més gran és el guany. No obstant això, la banda de pas disminueix a mesura que el guany de Q3 és augment.
Relativament moderada impedància de sortida del transistor Q4 Q3 transformada en una impedància baixa, proporcionant així suficient unitat per 50 ohms d'impedància d'entrada d'antena d'un receptor.
si us plau, Clica aquí perquè la nostra antena dipol
si us plau, Clica aquí perquè la nostra antena dipol
Llista de peces i altres components:
Semiconductors:
Q1 = MPF102, JFET. (2N4416, NTE451, ECG451, etc.) Q2, Q3, Q4 = 2N3904, transistor NPN
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 = Bateria alcalina de 9 volts S1 = Interruptor d’encesa i apagada SPST J1 = Jack per a que coincideixi amb el cable del receptor (ANT1) = Antena de fuet telescòpica (muntatge de cargol), filferro, vareta de llautó (aproximadament 12 ") MISC = Materials PCB, armari, suport de bateria, bateria de 9V, etc.
Si vostè desitja comprar un kit de només parts (Sense PCB), Feu clic aquí: [AA-8 només parts KIT] Realitzat demanat
L'antena pot ser gairebé qualsevol cosa, un llarg tros de filferro, una vareta de soldadura de bronze, o una antena telescòpica que va ser rescatat d'una vella ràdio. Antenes telescòpiques reemplaçament de transistors també estan disponibles en els distribuïdors i proveïdors d'electrònica-peces més comercials.
si us plau, Clica aquí perquè la nostra antena dipol
Construcció:
L'amplificador de la unitat prototip utilitza una placa de circuit imprès (veure més avall). L'amplificador pot ser muntat en una placa de circuit perforada (placa vero), sinó perquè 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.
El diagrama de parts-la col · locació es mostra a la figura. 2. Prengui en compte que tot i cable negatiu (terra) de la bateria torna a la placa de circuit imprès, la producció-jack J1 té una connexió amb la massa de l'armari. La connexió a terra entre la placa de circuit imprès i la carcassa es realitza a través dels separadors metàl · lics o separadors que s'utilitzen per muntar la placa de circuit imprès a la caixa. No * NO * separadors de plàstic substituts o separadors perquè no proporcionar una connexió a terra entre la placa de circuit imprès, el gabinet, i J1. Si vostè decideix utilitzar una caixa de plàstic per a albergar l'amplificador, assegureu-vos que la connexió a terra de J1 es retorna al full a executar al voltant de la vora exterior de l'ordinador de bord.
Una antena telescòpica es munta al centre de la placa de circuit imprès. Des del costat d'alumini de la taula, passar el cargol de muntatge a través de l'orifici de la placa de circuit imprès i després soldar el cap del cargol per a la seva plataforma d'alumini. Per tant l'aïllament i el suport, s'utilitza un plàstic o volandera de goma 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 vostè decideix fer provisions per a una antena de cable, instal · lació d'un lloc de connexió 5 vies en el gabinet. A continuació, assegureu-vos de connectar un cable curt entre la coixinet d'alumini de l'antena i el born.
si us plau, Clica aquí perquè la nostra antena dipol
Modificacions:
Si vostè està interessat en un rang de freqüències més petit que 1-30MHz, resistència R1 pot ser substituït per un circuit tanc LC sintonitzat al centre del rang desitjat. El circuit LC també millorarà el rebuig dels 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 baixes (VLF-), la resposta de baixa freqüència de l'amplificador pot ser millorada mitjançant l'augment dels valors dels condensadors C1 i C3. (Haurà 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 de la cabina del prototip completat, utilitzant una peça de 9 volts com a font d'alimentació, es mostra a la figura. 3.
Solució de problemes:
Voltatges de circuit per a una font d'alimentació 9-volts es mostren a la Fig diagrama esquemàtic. 1. Si les tensions a la unitat difereixen més de 20% d'aquells en l'esquema, intenti canviar els valors de resistència per obtenir els voltatges en el seu rang adequat. Per exemple, si la caiguda de tensió en R8 mesura només 0.3 volts, cal disminuir el valor de R4 (el valor exacte depèn de vostè per esbrinar) per tal d'augmentar la tensió de base de Q3 i el corrent de col · lector.
Els únics voltatges crítics són aquells 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. Ajusteu el valor de R3 conseqüència, si el voltatge no està dins del rang de volts-0.8 1.2.
si us plau, Clica aquí perquè la nostra antena dipol
Limitacions:
L'ús d'aquest amplificador per sobre de 30 MHz, no es recomana a causa de la dràstica reducció de guany. Mentre que funciona 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 la FET són dispositius CMOS estan fora de perill de danys per electricitat estàtica després d'haver estat instal · lat en un circuit, o després d'ésser muntat en una placa de circuit imprès. Si bé és cert que estan millor protegits contra l'electricitat estàtica quan es · la en un circuit, encara són susceptibles a danys per estàtica, de manera que no toqui l'antena abans de descarregar vostè mateix a terra tocant un objecte metàl · lic connectat a terra.
Drets d'autor i crèdits:
Font: "RE Experimenters Handbook", 1990. Copyright © Rodney A.Kreuter, Tony van Roon, Ràdio Revista Electrònica i Gernsback Publications, Inc 1990. Publicat amb el permís per escrit. (Editorial Gernsback i Radioelectrònica ja no estan en el negoci). Actualitzacions i modificacions de documents, tots els diagrames, PCB / Disseny dibuixat per Tony van Roon. Les publicacions o la captura de gràfics de qualsevol manera o forma d’aquest projecte estan expressament prohibides per les lleis internacionals sobre drets d’autor.
si us plau, Clica aquí perquè la nostra antena dipol
El nostre altre producte:
