Aktiva anteno 1 ĝis 20dB, 1-30 MHz-gamo

Aktiva anteno 1 ĝis 20dB, 1-30 MHz-gamo.deRodney A. KreuterandTony van Roon

"Kiam sorto aŭ malagrablaj najbaroj malhelpas vin ŝnuri longan dratan ricevan antenon, vi trovos, ke ĉi tiu poŝ-granda anteno donos la saman aŭ eĉ pli bonan ricevon. Ĉi tiu "Aktiva Anteno" estas malmultekosta konstrui "kaj havas gamon de 1 ĝis 30Mhz inter 14 kaj 20dB-gajno."
Faŭ konvencia ĉiu-frekvenca mallonga ondo ricevo, la ĝenerala regulo estas "ju pli longe estas la anteno, des pli forta estas ricevita signalo." Bedaŭrinde, inter naŭzaj najbaroj, limigaj loĝejaj reguloj, kaj nemoveblaĵoj ne multe pli grandaj ol poŝtmarko, mallonga -onda anteno ofte rezultas kiel kelkaj piedoj da drato elĵetitaj el la fenestro - prefere ol la 130 futojn da longa drata anteno, ni vere ŝatus streĉi inter du 50-futaj turoj.

Feliĉe ekzistas oportuna alternativo al la longdrata anteno, kaj tio estas aktiva anteno; kiu esence konsistas el tre mallonga anteno kaj akcesora amplifilo. Mia propra unuo funkciis sukcese dum preskaŭ jardeko. Ĝi funkcias kontentiga.

La koncepto de aktiva anteno estas sufiĉe simpla. Ĉar la anteno estas fizike malgranda, ĝi ne interkaptas tiom da energio kiel pli granda anteno, tial ni simple uzas enmetitan RF-amplifilon por kompensi la ŝajnan signalon "perdo." Ankaŭ la amplifilo provizas impedancon, ĉar plej multaj riceviloj estas desegnitaj por funkcii per 50-ohm-anteno.

Aktivaj antenoj povas esti konstruitaj por iu frekvenca gamo, sed ili estas pli ofte uzataj de VLF (10KHz aŭ tiel) ĝis ĉirkaŭ 30MHz. La kialo por tio estas ĉar plengrandaj antenoj por tiuj frekvencoj ofte estas multe tro longaj por la disponebla spaco. Ĉe pli altaj frekvencoj estas facile facile desegni relative malgrandan gajnan antenon.

La aktiva anteno montrita sube (Fig. 1), provizas 14-20dB-gajnon ĉe la popularaj mallong-ondaj kaj radio-amatoraj frekvencoj de 1-30MHz. Kiel vi atendus, ju pli malalta estas la ofteco, des pli granda estas la gajno. Gajno de 20dB estas tipa de 1-18 MHz, malpliiĝante al 14dB ĉe 30MHz.

Cirkvita Dezajno:
Ĉar antenoj multe pli mallongaj ol 1/4 ondolongo prezentas tre malgrandan kaj tre reaktivan impedancon, kiu dependas de la ricevita ofteco, neniu provo estis egali la impedancon de la anteno - ĝi montriĝus tro malfacila kaj frustra por egali impedancojn dum pli ol jardeko. de frekvenca kovrado. Anstataŭe, la eniga etapo (Q1) estas JFET-fonto-sekvanto, kies alt-impedanca eniro sukcese pontas la trajtojn de la anteno je ia ofteco. Kvankam multaj diversaj specoj de JFET povas esti uzataj - kiel la MPF102, NTE451, aŭ la 2N4416 - memoru, ke la ĝenerala altfrekvenca respondo estas agordita de la trajtoj de JFET-amplifilo.

Transistoro Q2 estas uzata kiel emisia sekvanto por provizi ŝarĝon kun alta impedanco por Q1, sed pli grave, ĝi donas malaltan veturan impedancon por komuna emisia amplifilo Q3, kiu provizas ĉiuj de la tensia gajno de la amplifilo. La plej grava parametro de Q3 estas fT, la altfrekvenca tranĉo, kiu devus esti inter la 200-400 MHz. 2N3904, aŭ 2N2222 funkcias bone por Q3.

La plej grava el la cirkvitaj parametroj de Q3 estas la tensia falo tra R8: Ju pli granda estas la falo, des pli granda estas la gajno. Tamen la enirpermesilo malpliiĝas kiam la gajno de Q3 pliiĝas.

Transistoro Q4 transformas la relative moderan ellasan impedancon de Q3 en malaltan impedancon, tiel disponigante sufiĉan veturadon por la 50-ohm-antena eniga impedanco de la ricevilo.

Aktiva Antena Skema Diagramo

Listo de partoj kaj aliaj komponantoj:

Semikonduktaĵoj:
      Q1 = MPF102, JFET. (2N4416, NTE451, ECG451, ktp.) Q2, Q3, Q4 = 2N3904, NPN-transistoro

Rezistiloj:
Ĉiuj Rezistiloj estas 5%, 1/4-vatoj
    R1 = 1 MegOhm R5 = 10K R2, R10 = 22 ohm R6, R9 = 1K R3, R11 = 2K2 R7 = 3K3 R4 = 22K R8 = 470 ohm

Kondensiloj (nombritaj almenaŭ 16V):
   C1, C3 = 470pF C2, C5, C6 = 0.01uF (10nF) C4 = 0.001uF (1nF) C7, C9 = 0.1uF (100nF) C8 = 22uF / 16V, elektrolita

Diversaj Partoj kaj Materialoj:
  B1 = 9-volta Alkalina baterio S1 = SPST-enŝaltita ŝaltilo J1 = Jack kongrui (via) ricevilo ANT1 = Teleskopa vipo-anteno (ŝraŭba monto), drato, latuna vergo (ĉirkaŭ 12 ") MISC = PCB-materialoj, enfermaĵo, bateria posedanto, baterio-seruro de 9V ktp 

La anteno povas esti preskaŭ io ajn; longa peco de drato, latuna veldilo, aŭ teleskopa anteno, kiu estis savita de malnova radio. Teleskopaj anstataŭaj antenoj por transistoraj radioaparatoj ankaŭ haveblas de plej multaj podetalaj elektronikaj partoj-distribuantoj kaj provizantoj.

Konstruo:
La amplifilo por la prototipa unuo uzas presitan cirkvitan tabulon (vidu sube). La amplifilo povas esti muntita sur borita kabliga tabulo (vero tabulo), sed ĉar ekzistas iuj sentiveco por la aranĝo de partoj, ni forte sugestas, ke vi kreu presitan cirkvitan tabulon (PCB) por plej bonaj rezultoj.

PCB Partoj-Aranĝo
La partoj-loka diagramo estas montrita en Fig. 2. Atentu, ke kvankam la negativa (surtera) plumbo de la baterio estas redonita al la PC-tabulo, elirejo-J1 havas rilaton al la kabina tero. La tera konekto inter la PC-tabulo kaj la kabineto fariĝas per la metalaj stiftoj aŭ spaciloj, kiuj estas uzataj por munti la PC-tabulon en la ĉirkaŭfosaĵo. Ne * NE * anstataŭigu plastajn stiftojn aŭ spacialaĵojn, ĉar ili ne provizos teran rilaton inter la PC-tabulo, la kabineto, kaj J1. Se vi decidas uzi plastan kabineton por loĝigi la amplifilon, certigu, ke la tera konekto de J1 estas redonita al la tera folio kuranta ĉirkaŭ la ekstera rando de la PC-tabulo.

Teleskopa anteno muntas en la centro de la PC-tabulo. De la papera flanko de la tabulo, pasigu sian muntantan ŝraŭbon tra la truo en la PC-tabulo kaj tiam soldu la kapon de la ŝraŭbo al ĝia folia kuseneto. Ambaŭ izolado kaj subteno, ni uzas plastan aŭ kaŭĉukan manplaton inter la anteno kaj la truon en la kovrilo de la kabineto, tra kiu la anteno pasas. En pinĉaĵo, pluraj turnoj de bonkvalita plasta bendo envolvita ĉirkaŭ la ŝafto de la anteno povas esti anstataŭigitaj per la kaŭĉukan manplaton.

Se vi decidas fari provizojn por drata anteno, instalu 5-manan ligan afiŝon sur la kabineto. Do, nepre konektu mallongan draton inter la folia kuseneto de la anteno kaj la liganta fosto.

Modifoj:
Se vi interesas pli malgrandan frekvencintervalon ol 1-30MHz, rezistilo R1 povas esti anstataŭigita per LC-tankocirkvito agordita al la centro de la dezirata gamo. La LC-cirkvito ankaŭ plibonigos la malakcepton de signaloj ekster via intereso, sed memoru, ke ĝi ne plibonigos la gajnon de la amplifilo.

Se via aparta intereso estas la tre malaltaj frekvencoj (VLF), la malalt-frekvenca respondo de la amplifilo povas esti plibonigita per pliigo de la valoroj de kondensiloj C1 kaj C3. (Vi devos eksperimenti kun la valoroj.)
Kvankam 9-volta baterio estas la rekomendita fonto de energio, la amplifilo devas funkcii bone uzante 6-15-voltojn. La interno de la kabineto de la kompletigita prototipo, uzanta 9-voltan baterion kiel la fonto, estas montrita en Fig. 3.

Partoj-Aranĝo
troubleshooting:
Cirkvitaj tensioj por 9-volta potenco estas montritaj en la skema figuro. 1. Se la tensioj en via unuo diferencas pli ol 20% de tiuj en la skemo, provu ŝanĝi valorojn de la rezistoro por akiri la tensiojn en sia taŭga gamo. Ekzemple, se la tensia falo tra R8 mezuras nur 0.3 volojn, vi devas malpliigi la valoron de R4 (la preciza valoro kalkulas al vi) por pliigi la bazan tension kaj la aktualan fluon de Q3.

La solaj kritikaj tensioj estas tiuj tra R3 kaj R8. Rendimento devas esti bona, se ili estas eĉ proksimaj al la valoroj montritaj en la skema diagramo.

Ĉar estas preskaŭ neeble mezuri la tension de la pordego al la fonto (VGS) de FET, vi povas mezuri la tension kiu ĉeestas tra R3, ĉar ĝi estas la sama kiel VGS. Ĝustigu la valoron de R3 laŭ tio, se la tensio ne estas en la rango de 0.8-1.2 voltoj.

limigoj:
Uzo de ĉi tiu amplifilo pli ol 30 MHz ne estas rekomendita pro akre reduktita gajno. Dum funkciado super 30 MHz realiĝas per uzado de agorditaj cirkvitoj anstataŭ la rezistivaj ŝarĝoj, tiu modifo superas la amplekson de ĉi tiu artikolo.

Atentu kiam vi manipulas la FET (Q1). Ofta kredo estas, ke FET estas CMOS-aparatoj sendanĝeraj kontraŭ statika damaĝo post kiam ili estis instalitaj en cirkvito, aŭ post muntado en PC-tabulo. Kvankam estas vero, ili estas pli bone protektataj kontraŭ statika elektro kiam instalitaj en cirkvito, tamen ili estas susceptibles de damaĝo per statikaĵoj; Do neniam tuŝu la antenon antaŭ ol malŝarĝi vin al la tero tuŝante iun teretan metalan objekton.

Kopirajto kaj Kreditoj:
Fonto: “RE Experimenters Handbook”, 1990. Kopirajto © Rodney A.Kreuter, Tony van Roon, Radio Electronics Magazine, kaj Gernsback Publications, Inc. 1990. Eldonita per skriba permeso. (Eldonejo Gernsback kaj Radio-Elektroniko ne plu komercas). Dokumentaj ĝisdatigoj kaj modifoj, ĉiuj diagramoj, PCB / Aranĝo tirita de Tony van Roon. Re-afiŝado aŭ prenado de grafikaĵoj en iu ajn formo aŭ formo de ĉi tiu projekto estas eksplicite malpermesita de internaciaj kopirajtaj leĝoj.