Aktiv antenne 1 til 20dB, 1-30 MHz.byRodney A. Kreuter,Tony van Roon
Vær venlig Klik her at få vores dipol antenne
"Når skæbnen eller grimme naboer forhindrer dig i at trække en lang-ledningsmodtagerantenne, vil du opdage, at denne antenne i lommestørrelse vil give den samme eller endnu bedre modtagelse. Denne" Aktive antenne "er billig at bygge" og har et interval på 1 til 30 MHz ved mellem 14 og 20 dB forstærkning. "
Feller konventionel kortbølgemodtagelse med alle frekvenser, er den generelle regel "jo længere antennen er, desto stærkere er det modtagne signal." Desværre viser kortbølgeantenne sig mellem grimme naboer, restriktive boligeregler og ejendomstomter, der ikke er meget større end et frimærke, ofte et par meter ledning kastet ud af vinduet - snarere end 130 fod af langtrådsantenne, vi vil virkelig stramme mellem to 50 fods tårne.
Heldigvis er der et praktisk alternativ til den lange-wire antenne, og det er en aktiv antenne; Som dybest set består af en meget kort antenne og en high-gain forstærker. Min egen enhed har været i drift med succes i næsten et årti. Det virker tilfredsstillende.
Konceptet med en aktiv antenne er ret simpelt. Da antennen er fysisk lille, opfanger den ikke så meget energi som en større antenne, så vi bruger simpelthen en indbygget RF-forstærker til at kompensere for det tilsyneladende signal "tab". Forstærkeren giver også impedanstilpasning, fordi de fleste modtagere er designet til at arbejde med en 50 ohm antenne.
Aktive antenner kan bygges til enhver frekvensområde, men de er mere almindeligt anvendt fra VLF (10KHz eller deromkring) til ca 30MHz. Grunden til det er, fordi fuld størrelse antenner til disse frekvenser er ofte meget for lang til den tilgængelige plads. Ved højere frekvenser er det ganske let at designe en relativt lille high-gain antenne.
Den aktive antenne vist nedenfor (Fig. 1), giver 14-20dB forstærkning ved de populære kortbølge og radio-amatør frekvenser 1-30MHz. Som man kunne forvente, at lavere frekvens, jo større gevinst. En gevinst på 20dB er typisk fra 1-18 MHz, faldende til 14dB på 30MHz.
Vær venlig Klik her at få vores dipol antenne
Circuit Design:
Fordi antenner, der er meget kortere end 1 / 4 bølgelængde udgør en meget lille og meget reaktive impedans, der er afhængig af den modtagne frekvens, blev der ikke gjort forsøg på at matche antennens impedans - det ville være for svært og frustrerende at matche impedanser over en årti af frekvens dækning. I stedet input fase (Q1) er en JFET kilde-follower, hvis high-impedans input held bro antennens egenskaber ved alle frekvenser. Selv om mange forskellige typer af JFET s kan bruges - såsom MPF102, NTE451 eller 2N4416 - huske på, at den samlede højfrekvente respons indstilles ved de særlige kendetegn ved JFET forstærker.
Transistor Q2 anvendes som en emitter-follower til at levere en høj impedans belastning for Q1, men endnu vigtigere, det giver en lav drev impedans for common-emitter forstærker Q3, som giver alle af forstærkerens spænding gevinst. Den vigtigste parameter for Q3 er fT, Den højfrekvente cut-off, som bør være i intervallet 200-400 MHz. En 2N3904 eller en 2N2222 fungerer godt for Q3.
Den vigtigste af Q3 s kredsløb parametre er spændingsfaldet over R8: Jo større drop, jo større gevinst. Imidlertid pasbåndet falder som Q3 gevinst er stigende.
Transistor Q4 transform Q3 relativt moderate udgangsimpedans i en lav impedans, hvilket giver tilstrækkelig drev til en modtagers 50 ohm antenne-indgangsimpedans.
Vær venlig Klik her at få vores dipol antenne
Vær venlig Klik her at få vores dipol antenne
Dele Liste og andre komponenter:
Semiconductors:
Q1 = MPF102, JFET. (2N4416, NTE451, ECG451 osv.) Q2, Q3, Q4 = 2N3904, NPN-transistor
Modstande:
Alle modstande 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 (bedømt mindst 16V):
C1, C3 = 470pF C2, C5, C6 = 0.01 uF (10nF) C4 = 0.001 uF (1nF) C7, C9 = 0.1 uF (100nF) C8 = 22 uF / 16V, elektrolytisk
Diverse dele og materialer:
B1 = 9-volts alkalisk batteri S1 = SPST on-off switch J1 = Jack til at matche (dit) modtagerkabel ANT1 = Teleskopisk piskantenne (skruemontering), ledning, messingstang (ca. 12 ") MISC = PCB-materialer, kabinet, batteriholder, 9V batteri snap osv.
Hvis du ønsker at købe en dele-only kit (Ingen PCB), Klik her: [AA-8 dele kun KIT] I restordre
Antennen kan være næsten hvad som helst, et langt stykke ledning, en messing svejsning stang, eller en teleskopisk antenne, der blev reddet fra en gammel radio. Teleskop udskiftning antenner til transistorradioer er også tilgængelige fra de fleste forretninger elektronisk dele distributører og leverandører.
Vær venlig Klik her at få vores dipol antenne
Konstruktion:
Forstærkeren for prototypen enhed bruger en trykt kredsløbsplade (se nedenfor). Forstærkeren kan samles på en perforeret ledninger bord (vero board), men fordi der er nogle følsomhed over for dele layout, anbefaler vi, at du opretter en printplade (PCB) for de bedste resultater.
Den dele-placering diagram er vist i fig. 2. Vær opmærksom på, at selv om batteriets negative (jord) bly returneres til PC bord, output-jack J1 har forbindelse til kabinettet jorden. Jordforbindelsen mellem PC bord og kabinettet er foretaget gennem metal modsætninger eller afstandsstykker, der bruges til at montere printet i kabinettet. * Ikke * alternative plast afstandsholdere eller afstandsstykker, fordi de ikke vil give en jordforbindelse mellem PC bord, kabinettet og J1. Hvis du beslutter dig for at bruge en plastik kabinet til at huse forstærker, sørge for, at J1 s jordforbindelse returneres til jorden folie kører omkring den ydre kant af PC-bord.
En teleskopantennen monterer i midten af PC bord. Fra folien side af brættet, passerer dens montering skruen gennem hullet i PC bord, og derefter lodde skruehovedet til sin folie pad. For både isolering og støtte, bruger vi en plast eller gummibøsning mellem antennen og hullet i kabinettet dæksel hvorigennem antennen passerer. I en snæver vending kan flere omgange af en god kvalitet plast tape viklet rundt antennens skaft erstattes med gummiring.
Hvis du beslutter dig for at foretage hensættelser til en wire antenne, installere en 5-vejs bindende indlæg på kabinettet. Derefter skal du sørge for at tilslutte en kort længde på wire mellem antennens folie pad og bindingen indlæg.
Vær venlig Klik her at få vores dipol antenne
Ændringer:
Hvis du er interesseret i et mindre frekvensområde end 1-30MHz kan modstanden R1 blive udskiftet med et LC tank kredsløb tunet til midten af det ønskede område. LC kredsløb vil også forbedre afvisning af signaler uden for din rækkevidde af interesse, men husk, at det ikke vil forbedre forstærkningen af forstærkeren.
Hvis din særlig interesse er de meget-lave frekvenser (VLF), kan forstærkerens lavfrekvensområde forbedres ved at øge værdierne af kondensatorer C1 og C3. (Du bliver nødt til at eksperimentere med værdierne.)
Selv om en 9-volt batteri er den anbefalede strømkilde, skal forstærkeren arbejde godt bruge 6-15 volt. Indersiden af kabinettet af den færdige prototype, ved hjælp af en 9-volt batteri som strømforsyning, er vist i fig. 3.
Fejlfinding:
Circuit spændinger til en 9-volt strømforsyning er vist i det skematiske diagram Fig. 1. Hvis spændinger i enheden afviger mere end 20% fra dem i den skematiske, prøv at ændre modstand værdier for at få spændinger i deres rette sortiment. For eksempel, hvis spændingsfaldet over R8 kun måler 0.3 volt, skal du mindske R4 værdi (den nøjagtige værdi er op til dig at regne ud) med henblik på at øge Q3 base spænding og indsamler løbende.
De eneste kritiske spændinger er dem hele R3 og R8. Præstationen bør være fint, hvis de selv er for tæt på de værdier, der vises på diagram.
Da det er næsten umuligt at måle spændingen fra porten til kilden (VGS) af en FET, kan du måle spændingen der er til stede tværs R3, fordi det er den samme som VGS. Juster R3 værdi i overensstemmelse hermed, hvis spændingen ikke er inden for rækkevidde af 0.8-1.2 volt.
Vær venlig Klik her at få vores dipol antenne
Begrænsninger:
Brug af denne forstærker over 30 MHz anbefales ikke på grund af den kraftigt reduceret gevinst. Mens der opererer over 30 MHz kan opnås ved hjælp af afstemte kredsløb i stedet for de resistive belastninger, at ændring er uden for rammerne af denne artikel.
Vær forsigtig ved håndtering af FET (Q1). En fælles tro er, at FET er CMOS enheder er sikkert fra statisk skader efter at være blevet installeret i et kredsløb, eller efter at være monteret til en pc bord. Selv om det er sandt, at de er bedre beskyttet mod statisk elektricitet, når installeret i et kredsløb, er de stadig modtagelige for skader af statisk, så aldrig at berøre antennen inden udledning dig selv til jorden ved at røre noget jordet metalgenstand.
Ophavsret og Credits:
Kilde: "RE Experimenters Handbook", 1990. Copyright © Rodney A.Kreuter, Tony van Roon, Radio Electronics Magazine, og Gernsback Publications, Inc. 1990. Udgivet af skriftlig tilladelse. (Gernsback Publishing og Radio Electronics er ikke længere i erhvervslivet). Dokumentopdateringer og ændringer, alle diagrammer, printkort / layout tegnet af Tony van Roon. Genudsendelse eller optagelse af grafik på nogen måde eller form for dette projekt er udtrykkeligt forbudt i henhold til internationale love om ophavsret.
Vær venlig Klik her at få vores dipol antenne
Vores andet produkt:
