آنتن فعال 1 تا 20dB ، 1-30 مگاهرتز

آنتن فعال 1 20dB از 1 30 محدوده مگاهرتز.byRodney A. Kuteruterand تونی ون رون

وقتی سرنوشت یا همسایگان تند و زننده مانع از مضراب شدن آنتن گیرنده سیم بلند می شوند ، می فهمید که این آنتن با اندازه جیب همان و یا حتی بهتر را دریافت می کند. این "آنتن فعال" برای ساخت ارزان است و دامنه ای از 1 تا 30Mhz در فاصله 14 و 20dB دارد. "
Fیا دریافت موج کوتاه از فرکانس معمولی ، قاعده کلی "هر چه بیشتر آنتن داشته باشد ، سیگنال دریافتی را قوی تر می کند." متأسفانه ، بین همسایگان تند و زننده ، قوانین محدود کننده مسکن و توطئه های املاک و مستغلات خیلی بزرگتر از تمبر پستی ، کوتاه نیست. آنتن موج اغلب به نظر می رسد چند پا از سیم است که از پنجره بیرون می رود - به جای اینکه پای 130 آنتن های سیم بلند باشد ، واقعاً دوست داریم بین دو برج 50 پا قرار بگیریم.

خوشبختانه ، گزینه جایگزینی مناسب برای آنتن سیم بلند وجود دارد ، و آن یک آنتن فعال؛ که در اصل از یک آنتن بسیار کوتاه و یک تقویت کننده با بهره بالا تشکیل شده است. واحد شخصی من تقریباً یک دهه است که با موفقیت به بهره برداری رسیده است. این کار رضایت بخش است

مفهوم آنتن فعال بسیار ساده است. از آنجایی که آنتن از نظر جسمی کوچک است ، به اندازه یک آنتن بزرگتر انرژی نمی گیرد ، بنابراین ما به سادگی از یک تقویت کننده RF داخلی برای جبران سیگنال ظاهری "از دست دادن" استفاده می کنیم. همچنین ، تقویت کننده تطبیق امپدانس را فراهم می کند ، زیرا بیشتر گیرنده ها برای کار با آنتن 50 اهم طراحی شده اند.

آنتن های فعال برای هر محدوده فرکانس ساخته می شوند ، اما بیشتر آنها از VLF (10KHz یا بیشتر) تا حدود 30MHz استفاده می شوند. دلیل این امر به این دلیل است که آنتن های با اندازه کامل برای آن فرکانس ها اغلب برای فضای موجود خیلی طولانی هستند. در فرکانس های بالاتر ، طراحی آنتن نسبتاً کوچک با بهره بالا بسیار آسان است.

آنتن فعال نشان داده شده در زیر (شکل 1) ، 14-20dB را در فرکانس های محبوب موج کوتاه و رادیو آماتور 1-30MHz فراهم می کند. همانطور که انتظار دارید فرکانس پایین تر باشد سود بیشتری کسب می کند. افزایش 20dB معمولی از 1-18 MHz است و در 14MHz به 30dB کاهش می یابد.

طراحی مدار:
از آنجا که آنتن های بسیار کوتاه تر از طول موج 1 / 4 ، یک امپدانس بسیار کوچک و بسیار واکنش پذیر را نشان می دهند که به فرکانس دریافتی بستگی دارد ، هیچ تلاشی برای مطابقت با امپدانس آنتن انجام نشد - مطابقت با امپدانس بیش از یک دهه بسیار دشوار و ناامیدکننده خواهد بود. پوشش فرکانس در عوض ، مرحله ورودی (Q1) یك دنبال كننده منبع JFET است كه ورودی امپدانس بالا با موفقیت ویژگی های آنتن را در هر فرکانس پل می كند. اگرچه بسیاری از انواع مختلف JFET ممکن است مورد استفاده قرار بگیرد - مانند MPF102 ، NTE451 یا 2N4416- به خاطر داشته باشید که پاسخ کلی با فرکانس بالا توسط ویژگی های تقویت کننده JFET تنظیم شده است.

ترانزیستور Q2 به عنوان دنبال کننده امیتر برای تأمین بار امپدانس بالا برای Q1 استفاده می شود ، اما مهمتر از همه ، تقویت کننده مقاومت پایین درایو برای تقویت کننده مشترک-امیتر Q3 است ، که فراهم می کند تمام از افزایش ولتاژ تقویت کننده. مهمترین پارامتر Q3 f استT، فرکانس بالا برش، که باید در محدوده 200 400 مگاهرتز به. یک 2N3904، یا یک 2N2222 را با این نسخهها کار به خوبی برای Q3.

مهمترین پارامترهای مدار Q3 افت ولتاژ در R8 است: هرچه افت بیشتر باشد ، سود بیشتر می شود. با این حال ، با افزایش سود Q3 ، نرخ گذر کاهش می یابد.

ترانزیستور Q4 امپدانس خروجی نسبتاً متوسط ​​Q3 را به یک امپدانس کم تبدیل می کند و بدین ترتیب درایو کافی را برای امپدانس ورودی آنتن 50-اهم گیرنده فراهم می کند.

فعال آنتن شماتیک نمودار

فهرست و اجزای دیگر قطعات:

نیمه هادی ها:
      Q1 = MPF102، JFET. (2N4416، NTE451، ECG451، و غیره) Q2، Q3، Q4 = 2N3904، ترانزیستور NPN

مقاومت:
مقاومت 5٪، 1 / 4 وات
    R1 = 1 یک میلیون اهم R5 = R10 2K، R10 = 22 اهم R6، R9 = 1K R3، R11 = 2K2 R7 = 3K3 R4 = 22K R8 = 470 اهم

خازن (که حداقل 16V رتبه):
   C1، C3 = 470pF C2، C5، C6 = 0.01uF (10nF) C4 = 0.001uF (1nF) C7، C9 = 0.1uF (100nF) C8 = 22uF / 16V، الکترولیت

قطعات متفرقه و روشها:
  B1 = باتری قلیایی 9 ولت S1 = سوئیچ خاموش SPST J1 = جک برای مطابقت با کابل گیرنده (شما) ANT1 = آنتن شلاق تلسکوپ (نصب پیچ) ، سیم ، میله برنجی (حدود 12 ") MISC = مواد PCB ، محوطه ، نگهدارنده باتری ، ضربه محکم و ناگهانی باتری 9V و غیره 

آنتن تقریباً هر چیزی است. یک قطعه طولانی از سیم ، یک میله جوشکاری برنجی یا یک آنتن تلسکوپی که از رادیوی قدیمی نجات یافته بود. آنتن های جایگزینی تلسکوپی برای رادیوهای ترانزیستور نیز از اکثر توزیع کنندگان و تامین کنندگان قطعات الکترونیکی خرده فروشی موجود هستند.

ساخت و ساز:
تقویت کننده برای واحد نمونه اولیه از یک برد مدار چاپی استفاده می کند (به تصویر زیر مراجعه کنید). تقویت کننده را می توان در یک صفحه سیم کشی سوراخ دار (تخته ورو) مونتاژ کرد ، اما به دلیل وجود وجود دارد برخی از حساسیت به طرح قطعات، ما به شدت نشان می دهد که شما ایجاد یک مدار چاپی (PCB) برای بهترین نتایج.

PCB قطعات چیدمان
نمودار قرار دادن قطعات در شکل 2 نشان داده شده است. توجه داشته باشید که اگرچه سرب منفی (زمینی) باتری به صفحه رایانه شخصی برگشته است ، اما جک خروجی J1 اتصال به زمین کابینت دارد. اتصال زمینی بین برد کامپیوتر و کابینت از طریق استیل های فلزی یا فاصله دهنده هایی که برای سوار کردن برد PC در محفظه استفاده می شود ، انجام می شود. * بست * های پلاستیکی یا فاصله دهنده را جایگزین نکنید زیرا آنها اتصال زمینی بین برد کامپیوتر ، کابینت و J1 را ایجاد نمی کنند. اگر تصمیم دارید از یک کابینت پلاستیکی برای قرار دادن آمپلی فایر استفاده کنید ، مطمئن شوید که اتصال زمین J1 به فویل زمینی که در حاشیه بیرونی تابلوی رایانه شخصی کار می کند ، برگردانده شده است.

یک آنتن تلسکوپی در مرکز صفحه کامپیوتر نصب می شود. از قسمت فویل تخته ، پیچ نصب خود را از طریق سوراخ موجود در برد کامپیوتر عبور دهید و سپس سر پیچ را به پد فویل آن لحیم کنید. برای عایق بندی و پشتیبانی ، از یک پلاستیک یا لاستیک پلاستیکی بین آنتن و سوراخ موجود در پوشش کابینت که از طریق آن می گذرد استفاده می کنیم. در یک خرج کردن ، چندین چرخش از یک نوار پلاستیکی با کیفیت خوب که به دور شافت آنتن پیچیده شده است می تواند جایگزین گرمی لاستیک شود.

اگر تصمیم دارید برای آنتن سیم مقرر کنید ، یک پست اتصال به روش 5 را روی کابینت نصب کنید. سپس حتماً یک سیم کوتاه بین سیم فویل آنتن و پست اتصال ببندید.

تغییرات:
اگر به دامنه فرکانس کمتری نسبت به 1-30MHz علاقه دارید ، مقاومت R1 با یک مدار مخزن LC تنظیم شده به مرکز دامنه مورد نظر می تواند جایگزین شود. مدار LC همچنین رد سیگنالهای خارج از محدوده مورد علاقه شما را بهبود می بخشد ، اما به یاد داشته باشید که این افزایش آمپلی فایر را بهبود نمی بخشد.

اگر علاقه خاص شما فرکانسهای بسیار کم (VLF) است ، پاسخ فرکانس پایین آمپلی فایر را می توان با افزایش مقادیر خازنهای C1 و C3 بهبود داد. (باید مقادیر را آزمایش کنید.)
اگرچه باتری 9 ولت منبع تغذیه پیشنهادی است ، تقویت کننده باید با استفاده از ولت 6-15 به خوبی کار کند. قسمت داخلی کابینت نمونه اولیه تکمیل شده ، با استفاده از باتری 9 ولت به عنوان منبع تغذیه ، در شکل 3 نشان داده شده است.

قطعات چیدمان
عیب یابی:
ولتاژ مدار برای منبع تغذیه 9 در نمودار شماتیک شکل (1) نشان داده شده است. اگر ولتاژ موجود در واحد شما بیش از 20٪ با اندازه های طرح دار است ، سعی کنید مقادیر مقاومت را تغییر دهید تا ولتاژ ها را در دامنه مناسب خود بدست آورید. به عنوان مثال ، اگر افت ولتاژ در R8 فقط 0.3 ولت را اندازه گیری کند ، برای افزایش ولتاژ پایه و جریان جمع کننده باید مقدار R4 را کاهش دهید (مقدار دقیق آن برای شما مشخص است).

تنها ولتاژ بحرانی آنهایی هستند که در R3 و R8 وجود دارد. اگر حتی به مقادیر نشان داده شده در نمودار شماتیک نزدیک باشند ، عملکرد باید خوب باشد.

از آنجا که اندازه گیری ولتاژ از دروازه به منبع (VGS) یک FET تقریبا غیرممکن است ، می توانید ولتاژ موجود در سراسر R3 را اندازه گیری کنید ، زیرا همان VGS است. اگر ولتاژ در محدوده ولت 3-0.8 نباشد ، مقدار R1.2 را مطابق با آن تنظیم کنید.

محدودیت ها:
استفاده از این آمپلی فایر بالاتر از 30 MHz به دلیل کاهش شدید مصرف توصیه نمی شود. در حالی که عملکرد بالاتر از 30 MHz با استفاده از مدارهای تنظیم شده به جای بارهای مقاومت قابل انجام است ، اما اصلاح آن فراتر از محدوده این مقاله است.

هنگام استفاده از FET (Q1) مراقب باشید. یک عقیده رایج این است که دستگاه های FET دارای دستگاه های CMOS پس از نصب در یک مدار یا بعد از سوار شدن بر روی برد رایانه ای از آسیب استاتیک در امان هستند. اگرچه درست است که آنها هنگام نصب در مدار از الکتریسیته ساکن بهتر محافظت می کنند ، اما هنوز هم مستعد آسیب دیدن استاتیک هستند. بنابراین هرگز لمس آنتن را قبل از تخلیه خود با لمس برخی از اشیاء فلزی زمینی.

کپی رایت و اعتبار:
منبع: "کتابچه راهنمای آزمایش مجدد RE" ، 1990. کپی رایت © رودنی A.Kreuter ، تونی ون رون ، مجله رادیو الکترونیک ، و انتشارات گرنسبک ، شرکت 1990. منتشر شده با اجازه کتبی. (انتشارات Gernsback و رادیو الکترونیک دیگر در کار نیستند). به روزرسانی ها و تغییرات اسناد ، کلیه نمودارها ، PCB / طرح بندی شده توسط تونی ون رون. ارسال مجدد یا گرفتن گرافیک به هر طریقی یا شکل این پروژه صریحاً با قوانین بین المللی حق چاپ ممنوع است.

برای ارسال نظر خود اینجا را کلیک کنید


ارسال بررسی خود را
* زمینه مورد نیاز

طراحی شده توسط WP نظرات مشتریان
فرستنده CZH Fm
No.1502 اتاق HuiLan ساختمان No.273 جاده Huanpu گوانگ ژو, گوانگ دونگ, 510620 چین
+ 86 13602420401
اشتراک گذاری