Actieve antenne 1 te 20dB, 1-30 MHz.byRodney A. KreuterenTony van Roon
dan Klik hier om onze dipoolantenne krijgen
"Wanneer het noodlot of vervelende buren je ervan weerhouden een langdradige ontvangstantenne te spannen, zul je merken dat deze antenne in zakformaat dezelfde of zelfs betere ontvangst zal geven. Deze" actieve antenne "is goedkoop te bouwen" en heeft een bereik van 1 tot 30 Mhz met een versterking tussen 14 en 20 dB. "
Fof conventionele all-frequentie kortegolfontvangst, is de algemene regel "hoe langer de antenne, hoe sterker het ontvangen signaal." Helaas, tussen vervelende buren, restrictieve huisvestingsregels en onroerendgoedpercelen die niet veel groter zijn dan een postzegel, blijkt de kortegolfantenne vaak een meter draad te zijn die uit het raam wordt gegooid - in plaats van de 130 meter lange langdradige antennes die we heel graag tussen twee torens van 50 voet zouden willen rijgen.
Gelukkig is er een gemakkelijk alternatief voor de lange draad antenne, en dat is een actieve antenne, Die in feite bestaat uit een zeer korte antenne en een high-gain versterker. Mijn eigen eenheid in bedrijf is geweest met succes voor bijna een decennium. Werkt bevredigend.
Het concept van een actieve antenne is vrij eenvoudig. Omdat de antenne fysiek klein is, onderschept hij niet zoveel energie als een grotere antenne, dus gebruiken we gewoon een ingebouwde RF-versterker om het schijnbare signaal "verlies" te compenseren. Ook biedt de versterker impedantie-aanpassing, omdat de meeste ontvangers zijn ontworpen om te werken met een antenne van 50 ohm.
Actieve antennes kan worden gebouwd voor elk frequentiegebied, maar worden vaker gebruikt van VLF (10KHz of zo) tot ongeveer 30MHz. De reden daarvoor is dat full-size antennes voor die frequenties vaak veel te lang voor de beschikbare ruimte. Bij hogere frequenties, is het vrij eenvoudig om een relatief kleine high-gain antenne ontwerpen.
De actieve antenne hieronder weergegeven (afb. 1), biedt 14-20dB versterking bij de populaire korte-golf-en radio-amateur frequenties van 1-30MHz. Zoals je zou verwachten, hoe lager de frequentie, hoe groter de winst. Een winst van 20dB is typisch van 1-18 MHz, afnemend tot 14dB op 30MHz.
dan Klik hier om onze dipoolantenne krijgen
Circuit Design:
Omdat antennes die veel korter dan 1 / 4 golflengte zijn, zeer klein en zeer reactieve impedantie die afhankelijk is van de ontvangen frequentie, werd geen poging gedaan om de impedantie van de antenne aan te passen - het te moeilijk en frustrerend zou blijken te passen op een impedanties decennium van frequentiebereik. In plaats daarvan, de ingangstrap (Q1) is een JFET bron-volger, waarvan de hoge-impedantie ingang succes overbrugt karakteristieken van de antenne bij een bepaalde frequentie. Hoewel veel verschillende soorten JFET's kunnen worden gebruikt - zoals de MPF102, NTE451, of de 2N4416 - in gedachten houden dat de algemene hoge-frequentierespons door de kenmerken van de JFET versterker is ingesteld.
Transistor Q2 wordt gebruikt als een emitter-volger een hoge impedantie belasting voor Q1 bieden, maar nog belangrijker, het biedt een lage voorzet impedantie voor common-emitter versterker Q3, dat bepaalt allen van de versterker spanning krijgen. De belangrijkste parameter van Q3 is fTDe hoogfrequente cut-off, die moet worden in het bereik van-200 400 MHz. Een 2N3904, of een 2N2222 werkt goed voor Q3.
De belangrijkste parameters van de schakeling Q3 is de spanningsval over R8: Hoe groter de daling, hoe groter de versterking. Echter, de doorlaatband afneemt als Q3's winst is te verhogen.
Transistor Q4 transform Q3's relatief gematigd uitgangsimpedantie in een lage impedantie, waardoor voldoende aandrijving te voorzien in een ontvanger 50-ohm antenne-ingang impedantie.
dan Klik hier om onze dipoolantenne krijgen
dan Klik hier om onze dipoolantenne krijgen
Onderdelenlijst en andere componenten:
Halfgeleiders:
Q1 = MPF102, JFET. (2N4416, NTE451, ECG451, enz.) Q2, Q3, Q4 = 2N3904, NPN-transistor
Weerstanden:
Alle weerstanden zijn 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
Condensatoren (met ten minste 16V):
C1, C3 = 470 pF C2, C5, C6 = 0.01 uF (10 nF) C4 = 0.001 uF (1 nF) C7, C9 = 0.1 uF (100 nF) C8 = 22 uF / 16 V, elektrolytisch
Diverse onderdelen en materialen:
B1 = 9-volt alkalinebatterij S1 = SPST aan / uit-schakelaar J1 = Jack die past bij (uw) ontvangerkabel ANT1 = Telescopische sprietantenne (schroefbevestiging), draad, messing staaf (ongeveer 12 ") MISC = PCB-materialen, behuizing, batterijhouder, 9V batterijhouder, etc.
Wilt u een onderdelen-slechts kit aanschaffen (Geen pcb), Klik hier: [AA-8 onderdelen-only KIT] Op voorraad
Een lang stuk draad, een messing lasdraad, of een telescopische antenne die werd gered uit een oude radio, de antenne kan bijna alles worden. Telescopische vervanging antennes voor transistorradio's zijn ook verkrijgbaar bij de meeste retail-elektronische onderdelen distributeurs en leveranciers.
dan Klik hier om onze dipoolantenne krijgen
Bouw:
De versterker voor het prototype toestel maakt gebruik van een printplaat (zie hieronder). De versterker kan worden gemonteerd op een geperforeerde bedrading board (vero board), maar omdat er sommige gevoeligheid voor de onderdelen lay-out, we raden dat u een printplaat (PCB) voor de beste resultaten te creëren.
De delen-positie is afgebeeld in Fig. 2. Let op dat hoewel de negatieve (massa) voorsprong van de accu's wordt teruggegeven aan de printplaat, output-jack J1 heeft een aansluiting op de kast grond. De massa's tussen de printplaat en de kast is gemaakt door de metalen uitsteeksels of afstandhouders die worden gebruikt om de printplaat te monteren in de behuizing. Doen * NOT * vervanger plastic afstandhouders of afstandhouders omdat ze niet zorgen voor een massaverbinding tussen de printplaat, het kabinet, en J1. Als u besluit om een plastic behuizing gebruiken om de versterker te huisvesten, er zeker van dat aarding J1 wordt teruggegeven aan de grond folie draait rond de buitenste-rand van de PC-board.
Een telescopische antenne mounts in het midden van de printplaat. Uit de folie kant van het bord, passeren de montage schroef door het gat in de printplaat en soldeer de kop van de schroef om zijn folie pad. Voor zowel isolatie en ondersteuning, gebruiken we een plastic of rubberen ring tussen de antenne en het gat in het deksel van het kabinet waardoor de antenne passeert. In een snuifje, kan meerdere slagen van een goede kwaliteit plastic tape gewikkeld rond de as van de antenne worden vervangen voor de rubber tule.
Als u besluit om bepalingen voor een draadantenne te maken, installeer een 5-weg bindende post op de kast. Vervolgens moet u een korte lengte van de draad aan tussen de antenne folie pad en de bindende post.
dan Klik hier om onze dipoolantenne krijgen
Wijzigingen:
Als u geïnteresseerd bent in een kleiner frequentiebereik dan 1-30MHz, kan weerstand R1 worden vervangen door een LC-tank circuit afgestemd op het midden van het gewenste bereik. De LC kring zal ook de afwijzing van signalen buiten uw bereik van belang, maar vergeet niet dat het niet zal verbeteren de versterking van de versterker.
Als uw bijzonder belang is de zeer lage frequenties (VLF), kan de versterker laagfrequente respons verbeterd worden door het verhogen van de waarden van de condensatoren C1 en C3. (Je zult moeten experimenteren met de waarden.)
Hoewel een 9-volt batterij is het aanbevolen stroombron, moet de versterker goed werken met 6-15 volt. De binnenkant van de kast van het voltooide prototype, met behulp van een 9-volt batterij als stroomvoorziening, wordt getoond in Fig. 3.
Probleemoplossen:
Circuit voltages voor 9-volt voeding wordt in schema Fig. 1. Als de spanningen in het toestel meer dan 20% afwijken van die in het schema, kunt u proberen weerstand waarden van de spanningen in hun juiste bereik te krijgen. Bijvoorbeeld, als de spanningsval over R8 meet slechts 0.3 volt, je moet R4 de waarde (de exacte waarde is aan u om erachter te komen) verlagen om Q3's basisspanning en de collector stroom te verhogen.
De enige kritische spanningen zijn die over R3 en R8. Prestaties zou fijn zijn als ze zelfs dicht bij de op het schema waarden.
Aangezien het bijna onmogelijk om de spanning van de poort meten bron (VGS) van een FET, kan de spanning die aanwezig is in R3 meten, omdat het hetzelfde als VGS. Pas R3 de waarde daarvan, als de spanning niet binnen het bereik van 0.8-1.2 volt.
dan Klik hier om onze dipoolantenne krijgen
Beperkingen:
Het gebruik van deze versterker boven 30 MHz wordt niet aanbevolen vanwege de sterk verminderde winst. Tijdens het besturen van bovenstaande 30 MHz kan worden bereikt door gebruik afgestemde kringen in plaats van de ohmse belastingen, dat modificatie valt buiten het bestek van dit artikel.
Wees voorzichtig bij het hanteren van de FET (Q1). Een gemeenschappelijke overtuiging is dat de FET's zijn CMOS-apparaten veilig zijn tegen statische schade na in een circuit is geïnstalleerd, of na een printplaat gemonteerd. Hoewel het waar is dat ze beter beschermd tegen statische elektriciteit wanneer geïnstalleerd in een circuit, ze zijn nog steeds gevoelig voor schade door statische, dus nooit de antenne aan te raken voordat u zichzelf heeft ontladen aan de grond door het aanraken van sommige geaard metalen voorwerp.
Auteursrecht en Credits:
Bron: "RE Experimenters Handbook", 1990. Copyright © Rodney A.Kreuter, Tony van Roon, Radio Elektronica Magazine, en Gernsback Publications, Inc 1990. Gepubliceerd door schriftelijke toestemming. (Gernsback Publishing en Radio Electronics zijn niet meer in het bedrijfsleven). Document updates & aanpassingen, alle diagrammen, PCB / Layout getekend door Tony van Roon. Het op enigerlei wijze opnieuw plaatsen of nemen van afbeeldingen van dit project is uitdrukkelijk verboden door internationale copyrightwetten.
dan Klik hier om onze dipoolantenne krijgen
Onze andere producten:
