Aktiv antenne 1 til 20dB, 1-30 MHz-området.byRodney A. KreuterogTony van Roon
vær så snill Klikk her å få vår dipol antenne
"Når skjebnen eller stygge naboer forhindrer deg i å strenge en antenne med lang ledning, vil du oppdage at denne antennen i lommestørrelse vil gi den samme, eller enda bedre, mottak. Denne" Aktive antennen "er billig å bygge" og et område på 1 til 30 MHz ved mellom 14 og 20 dB forsterkning. "
Feller vanlig konvensjonell kortbølgemottak, er den generelle regelen "jo lenger antennen er jo sterkere det mottatte signalet." Dessverre viser kortbølgeantenne seg ofte å være noen meter ledning som kastes ut av vinduet - i stedet for 130 meter langtrådsantenne, vil vi virkelig stramme mellom to 50-fots tårn.
Heldigvis finnes det et praktisk alternativ til den lang-tråds antenne, og det er en aktiv antenne; Som i utgangspunktet består av en meget kort antenne og en høy forsterkning forsterker. Min egen enhet har vært i drift med hell i nesten et tiår. Det fungerer tilfredsstillende.
Konseptet med en aktiv antenne er ganske enkelt. Siden antennen er fysisk liten, fanger den ikke opp så mye energi som en større antenne, så vi bruker ganske enkelt en innebygd RF-forsterker for å kompensere for det tilsynelatende signalet "tap". Forsterkeren gir også impedansmatching, fordi de fleste mottakere er designet for å fungere med en 50 ohm antenne.
Aktive antenner kan bygges for enhver frekvensområdet, men de er mer vanlig fra VLF (10KHz eller så) til ca 30MHz. Grunnen til det er fordi full størrelse antenner for disse frekvensene er ofte altfor lang for den tilgjengelige plassen. Ved høyere frekvenser, er det ganske enkelt å designe en relativt liten high-gain antenne.
Den aktive antennen vist nedenfor (Fig. 1), gir 14-20dB gevinst på de populære kort-bølge-og radio-amatør frekvenser av 1-30MHz. Som du forventer, jo lavere frekvens, jo større er gevinsten. En gevinst på 20dB er typisk fra 1-18 MHz, minkende til 14dB på 30MHz.
vær så snill Klikk her å få vår dipol antenne
Circuit Design:
Fordi antennene som er mye kortere enn 1 / 4 bølgelengde presentere en meget liten og meget reaktiv impedans som er avhengig av den mottatte frekvens, ble ikke gjort noe forsøk for å passe antennens impedans - det ville vise seg å være for vanskelig og frustrerende for å passe over en impedans tiår med frekvens dekning. I stedet er inngangstrinnet (Q1) en JFET kilde-tilhenger, som har høy impedans innspill hell broer antenne kjennetegn ved noen frekvens. Selv om mange forskjellige typer JFET er kan brukes - for eksempel MPF102, NTE451, eller 2N4416 - husk at den samlede høyfrekvente respons er satt av egenskapene til JFET forsterker.
Transistor Q2 brukes som en emitter-tilhenger for å gi en høy impedans belastning for Q1, men enda viktigere, det gir eit lågt impedans for felles-emitter forsterker Q3, som gir alle av forsterkerens spenningsforsterkning. Den viktigste parameteren for Q3 er fT, Den høyfrekvente cut-off, som bør være i området fra 200-400 MHz. En 2N3904, eller en 2N2222 fungerer godt for Q3.
Den viktigste av Q3 sin krets parametere er spenningsfallet over R8: Jo større fall, jo større er gevinsten. Men reduserer passbåndet som Q3 er få er økning.
Transistor Q4 transform Q3 er relativt moderate utgangsimpedans i en lav impedans, og dermed gi tilstrekkelig stasjonen for en mottakers 50-ohm antenne-inngang impedans.
vær så snill Klikk her å få vår dipol antenne
vær så snill Klikk her å få vår dipol antenne
Deleliste og andre komponenter:
Halvledere:
Q1 = MPF102, JFET. (2N4416, NTE451, ECG451, etc.) Q2, Q3, Q4 = 2N3904, NPN-transistor
motstander:
Alle Motstander er 5%, 1 / 4-watt
R1 = 1 MegOhm R5 = 10K R2, R10 = 22 ohm R6, R9 = 1K R3, R11 = 2K2 R7 = 3K3 R4 = 22K R8 = 470 ohm
Kondensatorer (rangert minst 16V):
C1, C3 = 470pF C2, C5, C6 = 0.01uF (10nF) C4 = 0.001uF (1nF) C7, C9 = 0.1uF (100nF) C8 = 22uF / 16V, elektrolytisk
Diverse deler og materialer:
B1 = 9-volts alkalisk batteri S1 = SPST av / på-bryter J1 = Jack for å matche (din) mottakerkabel ANT1 = Teleskopisk piskantenne (skruemontering), ledning, messingstang (ca. 12 ") MISC = PCB-materialer, kabinett, batteriholder, 9V batteri snap etc.
Hvis du ønsker å kjøpe en bare for deler kit (Ingen pcb)Klikk her: [AA-8 deler bare KIT] På restordre
Antennen kan være nesten hva som helst, et langt stykke wire, en messing sveise stang, eller en teleskopisk antenne som ble reddet fra en gammel radio. Teleskopiske erstatning antenner for transistor radioer er også tilgjengelig fra de fleste detaljhandel Elektroniske deler distributører og leverandører.
vær så snill Klikk her å få vår dipol antenne
Konstruksjon:
Forsterkeren for prototypen Enheten bruker en Kretskortet (se nedenfor). Forsterkeren kan monteres på en perforert kretskort (vero bord), men fordi det er noen følsomhet for deler layout, vi anbefaler sterkt at du oppretter et kretskort (PCB) for best resultat.
De deler-emisjonen diagram er vist i fig. 2. Ta oppmerksom på at selv om batteriets negative (jord) ledningen er returnert til PC bord, har utgang-jack J1 en forbindelse til skapet bakken. Bakken forbindelse mellom PC-kortet og kabinettet er laget gjennom metall standoffs eller avstandsstykker som brukes til å montere PC bord i kabinettet. Gjør * IKKE * erstatning plast avstandsstykkene eller avstandsstykker fordi de ikke vil gi en jording mellom PC-bord, skap, og J1. Hvis du velger å bruke en plast kabinett for å huse forsterkeren, gjør at J1 sin jording er returnert til bakken folie kjører rundt den ytre kant av PC-bord.
En teleskopisk antenne monteres i sentrum av den PC-bord. Fra folien side av brettet, forbi sin montering skrue gjennom hullet i PC-kortet og deretter lodde skruehodet til sin folie pad. For både isolasjon og støtte, bruker vi en plast eller gummi pakning mellom antennen og hullet i skapet dekning der antennen passerer. I en klemme, kan flere runder med en god kvalitet plast tape surret rundt antennen-akselen skal erstattes med gummimaljen.
Hvis du bestemmer deg for å legge til rette for en wire antenne, må du installere en 5-veis bindende innlegg på kabinettet. Deretter må du koble en kort lengden på kabelen mellom antennen er folie pad og bindende innlegget.
vær så snill Klikk her å få vår dipol antenne
Modifikasjoner:
Hvis du er interessert i et mindre frekvensområde enn 1-30MHz, kan motstanden R1 erstattes med en LC tank krets innstilt til midten av det ønskede området. LC-kretsen vil også forbedre avvisning av signaler utenfor det som er av interesse, men huske på at det ikke vil øke forsterkningen av forsterkeren.
Hvis du er spesielt interessert er de veldig lave frekvenser (VLF), kan forsterkerens lavfrekvent respons forbedres ved å øke verdiene av kondensatorer C1 og C3. (Du må eksperimentere med verdiene.)
Selv om en 9-volts batteri er den anbefalte strømkilde, bør forsterkeren fungerer godt med 6-15 volt. Innsiden av kabinettet av den ferdige prototypen, ved hjelp av en 9 volts batteri som strømkilde, er vist i fig. 3.
Feilsøking:
Krets spenninger for en 9-volt strømforsyning er vist i prinsippskisse fig. 1. Hvis spenningene i din enhet avvike mer enn 20% fra de i skjematisk, prøv å endre motstanden verdier for å få spenninger i sitt rette område. For eksempel, hvis spenningsfall over R8 måler bare 0.3 volt, må du redusere R4 verdi (den eksakte verdien er opp til deg å finne ut) for å øke Q3 base spenning og kollektorstrøm.
De eneste kritiske spenninger er de over R3 og R8. Ytelsen skal være fint hvis de er engang i nærheten av de verdiene som er vist på prinsippskisse.
Siden det er nesten umulig å måle spenningen fra gate til kilden (VGS) av en FET, kan du måle spenningen som er til stede på tvers R3, fordi det er det samme som VGS. Juster R3 verdi tilsvarende, hvis spenningen ikke er innenfor rekkevidden av 0.8-1.2 volt.
vær så snill Klikk her å få vår dipol antenne
Begrensninger:
Bruk av denne forsterkeren over 30 MHz anbefales ikke på grunn av kraftig redusert gevinst. Mens betingelser over 30 MHz kan oppnås ved hjelp av avstemte kretser i stedet for de ohmsk belastning er at modifikasjon utenfor rammen av denne artikkelen.
Vær forsiktig når du håndterer FET (Q1). En vanlig oppfatning er at FET-er CMOS-enheter er trygge fra statiske skader etter å ha blitt installert i en krets, eller etter å ha blitt montert på en PC bord. Selv om det er sant at de er bedre beskyttet mot statisk elektrisitet når den monteres i en krets, er de fortsatt utsatt for skade av statisk; så aldri berøre antennen før lossing deg selv til jord ved å berøre noen jordet metallgjenstand.
Opphavsrett og Studiepoeng:
Kilde: "RE Experimenters Handbook", 1990. Copyright © Rodney A.Kreuter, Tony van Roon, Radio Electronics Magazine, og Gernsback Publications, Inc. 1990. Publisert av skriftlig tillatelse. (Gernsback Publishing og Radio Electronics er ikke lenger i bedriften). Dokumentoppdateringer og modifikasjoner, alle diagrammer, PCB / Layout tegnet av Tony van Roon. Å legge ut eller ta grafikk på noen måte eller form av dette prosjektet er uttrykkelig forbudt av internasjonale lover om opphavsrett.
vær så snill Klikk her å få vår dipol antenne
Vår andre produkt:
