Antena aktif 1 nganti 20dB, 1-30 MHz

Antena aktif 1 nganti 20dB, 1-30 MHz.deningRodney A. KreuterandTony van Roon

"Yen tanggane utawa tanggi sing ora becik nyegah sampeyan ora duwe kabel antena sing dawa nampa, sampeyan bakal nemokake manawa antena ukuran iki bakal menehi, utawa resep sing luwih apik. "Antena Aktif" iki murah kanggo dibangun "lan nduweni sawetara 1 nganti 30Mhz ing antarane bathi 14 lan 20dB."
Futawa resep-gelombang gelombang frekuensi konvensional, aturan umum yaiku "luwih dawa antena luwih kuwat sinyal sing ditampa." Nanging, antarane tanggi sing ora becik, aturan omah sing ketat, lan plot real estate ora luwih gedhe tinimbang prangko pos, cekak - antena antena asring minangka sawetara kawat dibuwang metu saka jendela - tinimbang antena kabel panjang 130 kaki, kita pancene pengin senar antarane rong menara 50-kaki.

Untunge, ana alternatif sing cocog kanggo antena kabel dawa, lan iku sawijining antena aktif; sing sejatine kasusun saka antena cekak lan amplifier sing dhuwur. Unitku dhewe wis aktif sajrone wis meh puluhan taun. Kerjane marem.

Konsep antena aktif cukup sederhana. Wiwit antena cilik fisik, ora nyuda energi kaya antena sing luwih gedhe, mula kita mung nggunakake amplifier RF sing dibangun kanggo nggawe sinyal "rugi." Kajaba iku, amplifier nyedhiyakake penyesuaian impedansi, amarga umume panampa dirancang kanggo nggarap antena 50-ohm.

Antena aktif bisa dibangun kanggo macem-macem frekuensi, nanging biasane digunakake saka VLF (10KHz utawa liya) nganti udakara 30MHz. Alesan kanggo iku amarga antena ukuran gedhe kanggo frekuensi kasebut asring suwe banget kanggo papan sing kasedhiya. Ing frekuensi sing luwih dhuwur, cukup gampang ngrancang antena piksel dhuwur.

Antena aktif sing ditampilake ing ngisor iki (Gambar 1), ngasilake bathi 14-20dB kanthi frekuensi gelombang lan gelombang radio amatir sing populer ing 1-30MHz. Kaya sing bakal dikarepake, luwih murah frekuensi entuk bathi. Gunggung saka 20dB khas saka 1-18 MHz, mudhun dadi 14dB ing 30MHz.

Desain sirkuit:
Amarga antena sing luwih cendhek tinimbang 1/4 gelombang dawane impedansi sing sithik lan reaktif sing gumantung karo frekuensi sing ditampa, ora ana upaya kanggo cocog karo impenansi antena - iki bakal mbuktekake angel banget lan frustasi supaya cocog karo impedansi sajrone dekade jangkoan frekuensi. Nanging, tahap input (Q1) minangka pengikut sumber JFET, sing input impedansi sing dhuwur bisa ngejar karakteristik antena ing frekuensi apa wae. Sanajan macem-macem jinis JFET sing bisa digunakake - kayata MPF102, NTE451, utawa 2N4416, eling yen tanggapan frekuensi tinggi sakabehe disetel dening karakteristik amplifier JFET.

Transistor Q2 digunakake minangka pandherek emitter kanggo nyedhiyakake beban impedansi sing dhuwur kanggo Q1, nanging sing luwih penting, menehi impedansi drive rendah kanggo penguat Qitter sing umum, sing nyedhiyakake kabeh paningkatan voltase voltase. Parameter paling penting Q3 yaiku fT, frekuensi tinggi sing kudu dipotong, sing kudu ana ing kisaran 200-400 MHz. A 2N3904, utawa 2N2222 apik kanggo Q3.

Sing paling penting saka paramèter sirkuit Q3 yaiku penurunan voltase ing R8: Luwih mudhun, luwih gedhe bathi. Nanging, passband kasebut suda amarga keuntungan Q3 saya tambah.

Transistor Q4 ngowahi impedansi output Q3 kanthi moderat sing kurang, mula nyedhiyakake impedansi antena-input 50-ohm panampa.

Diagram Skematis Antena Aktif

List List lan komponen liyane:

Semikonduktor:
      Q1 = MPF102, JFET. (2N4416, NTE451, ECG451, lsp) Q2, Q3, Q4 = 2N3904, transistor NPN

Resistor:
Kabeh Resistor 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

Kapasitor (dirating paling ora 16V):
   C1, C3 = 470pF C2, C5, C6 = 0.01uF (10nF) C4 = 0.001uF (1nF) C7, C9 = 0.1uF (100nF) C8 = 22uF / 16V, elektrolitik

Bagean & Bahan sing Miscellaneous
  B1 = 9-volt baterei alkalin S1 = SPST ngalih mati J1 = Jack kanggo cocog (sampeyan) kabel panrima ANT1 = Antena pecut Telescoping (pemasangan skru), kawat, rod tembaga (udakara 12 ") MISC = bahan PCB, enclosure, wadhah baterei, bathi 9V sworo seru, etc. 

Antena bisa dadi meh kabeh; sepuluh kawat sing dawa, tongga tembaga, utawa antena teleskopik sing diselehake saka radio lawas. Antena panggantos teleskopik kanggo radio transistor uga kasedhiya saka sebagian distributor bagean-bagean elektronik lan pembekal.

Konstruksi:
Penguat kanggo unit prototipe nggunakake papan sirkuit cetak (deleng ing ngisor iki). Penguat bisa dipasang ing papan wiring perforated (papan vero), nanging amarga ana sawetara sensitivitas ing tata letak bagean, kita saranake supaya nggawe papan sirkuit dicithak (PCB) kanggo asil sing paling apik.

PCB Bagéan-Layout
Gambar bagean-panggonan sing dituduhake ing Gambar 2. Elinga yen sanajan timah negatif (lemah) baterei bali menyang papan PC, output-jack J1 nduweni sambungan menyang papan kabinèt. Hubungan lemah antara papan PC lan kabinet digawe liwat standoff logam utawa spacer sing digunakake kanggo dipasang papan PC ing kandhang kasebut. Aja * ngganteni standoffs utawa spacer plastik amarga ora menehi sambungan lemah antara papan PC, kabinèt, lan J1. Yen sampeyan mutusake nggunakake kabinet plastik kanggo omah amplifier, priksa manawa sambungan lemah J1 dibalekake maneh ing landasan lemah sing mlaku ing pinggir njaba papan PC.

Antena teleskopik dipasang ing tengah papan PC. Saka sisih foil papan, pasirake skru dipasang ing bolongan ing papan PC banjur adol kepala sekrup menyang pad foil. Kanggo loro jampel lan dhukungan, kita nggunakake grommet plastik utawa karet ing antena lan bolongan ing tutup kabinet sing ngliwati antena. Ing jubin, sawetara giliran plastik plastik sing apik dibungkus garan antena bisa diganti kanggo grommet karet.

Yen sampeyan arep nggawe panentu kanggo antena kabel, pasang kiriman naleni 5 arah ing kabinet. Banjur, gandhengake sambungan kabel dawa cendhak ing antarane pad foil antena lan kiriman naleni.

Pangowahan:
Yen sampeyan kasengsem ing macem-macem frekuensi sing luwih cilik tinimbang 1-30MHz, resistor R1 bisa diganti karo sirkuit tank tank sing disepelekake ing tengah jangkoan sing dikarepake. Sirkuit LC uga bakal nambah nolak sinyal ing njaba sing sampeyan wigati, nanging elinga manawa ora bakal bisa nambah bathi penguat.

Yen kapentingan tartamtu sampeyan frekuensi sithik banget (VLF), respon frekuensi rendah amplifier bisa ditambah kanthi nambah nilai kapasitor C1 lan C3. (Sampeyan kudu eksprimen karo nilai.)
Sanajan batere 9-volt minangka sumber daya sing disaranake, amplifier kudu mlaku kanthi nggunakake 6-15 volt. Ing njero kabinet prototipe rampung, nggunakake baterei 9-volt minangka pasokan listrik, dituduhake ing Gambar 3.

Bagéan-Layout
Ngatasi masalah:
Voltase sirkuit kanggo sumber listrik 9 volt ditampilake ing diagram skema Gambar 1. Yen voltase ing unit sampeyan beda-beda luwih saka 20% saka skema, coba ganti nilai resistor kanggo entuk voltase kanthi tepat. Contone, yen voltase nyuda R8 mung 0.3 volt, sampeyan kudu nyuda nilai R4 (regane sing tepat kanggo sampeyan ngerteni) supaya bisa nambah voltase dhasar Q3 lan saiki kolektor.

Mung voltase kritis yaiku ing antarane R3 lan R8. Kinerja kudu apik yen padha uga cedhak karo nilai sing ditampilake ing diagram skema.

Amarga meh ora bisa ngukur voltase saka gapura menyang sumber (VGS) saka FET, sampeyan bisa ngukur voltase sing saiki ana ing R3, amarga padha karo VGS. Laras regane R3, yen voltase ora ana ing antarane 0.8-1.2 volt.

watesan:
Panganggone amplifier ing ndhuwur 30 MHz ora disaranake amarga entuk bathi sing sithik. Nalika operasi ing ndhuwur 30 MHz bisa digayuh kanthi nggunakake sirkuit sing dirungokake kanggo nggayuh beban resistif, modifikasi kasebut ora ngluwihi ruang artikel iki.

Take care nalika nangani FET (Q1). Kapercayaan umum yaiku FET yaiku piranti CMOS aman saka karusakan statis sawise dipasang ing sirkuit, utawa sawise dipasang ing papan PC. Sanajan bener, luwih dilindhungi saka listrik statis nalika dipasang ing sirkuit, dheweke isih gampang ngrusak kanthi statis; mulane aja nganti tekan antena sadurunge ngeculake awak menyang lemah kanthi ndemek obyek metallik sing dibarengi.

Copyright lan Credits:
Sumber: "RE Buku Eksperimen RE", 1990. Hak Cipta © Rodney A.Kreuter, Tony van Roon, Majalah Elektronik Radio, lan Gernsback Publications, Inc. 1990. Diterbitake kanthi idin ditulis. (Gernsback Publishing lan Radio Elektronik ora ono bisnis). Nganyari & modifikasi dokumen, kabeh diagram, PCB / Layout sing digambar dening Tony van Roon. Ngeposake ulang utawa njupuk grafis kanthi cara utawa bentuk proyek iki kanthi dilarang dening hukum hak cipta internasional.