Aktiv antenne 1 til 20dB, 1-30 MHz

Aktiv antenne 1 til 20dB, 1-30 MHz.byRodney A. KreuterandTony van Roon

"Når skæbnen eller ubehagelige naboer forhindre dig i snor en lang wire modtager antenne, vil du opdage, at dette lommeformat antenne vil give det samme, eller endnu bedre, modtagelse. Denne "Aktiv Antenne" er billigt at bygge "og har en rækkevidde på 1 til 30Mhz på mellem 14 og 20dB gevinst."
Feller konventionel all-frekvens kortbølget modtagelse, den generelle regel er "jo længere antennal jo stærkere det modtagne signal." Desværre, mellem ubehagelige naboer, restriktive boliger regler, og real-estate plots ikke meget større end et frimærke, kort -wave antenne ofte viser sig at være et par fødder af tråd smidt ud af vinduet, snarere end 130 fødder lang wire antennal vi ville virkelig gerne til snor mellem to 50-fods tårne.

Heldigvis er der et praktisk alternativ til den lange wire antenne, og det er en aktiv antenne; som grundlæggende 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 fungerer tilfredsstillende.

Begrebet en aktiv antenne er forholdsvis enkel. Da antennen er fysisk lille, betyder det ikke opfange så meget energi som en større antenne, så vi blot bruge en indbygget RF-forstærker at gøre op for den tilsyneladende signal "tab." Også forstærkeren giver impedans matching, fordi de fleste modtagere er designet til at arbejde med en 50 ohm antenne.

Aktive antenner kan bygges til enhver frekvensområdet, men de er mere almindeligt anvendt fra VLF (10KHz eller så) til ca. 30MHz. Grunden til det er, fordi fuld størrelse antenner for disse frekvenser er ofte alt 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 af 1-30MHz. Som man kunne forvente, at jo lavere frekvens jo større gevinst. En gevinst på 20dB er typisk fra 1-18 MHz, aftagende til 14dB på 30MHz.

Circuit Design:
Fordi antenner, der er meget kortere end 1 / 4 bølgelængde præsentere en meget lille og meget reaktive impedans, der er afhængig af den modtagne frekvens, blev gjort noget forsøg på at matche antennens impedans-det ville vise sig for vanskelig og frustrerende at matche impedanser over et årti af frekvens dækning. I stedet input fase (Q1) er en JFET kilde-follower, hvis høj impedans input held bro over antennens egenskaber ved alle frekvenser. Selv om mange forskellige typer af JFET kan anvendes-såsom MPF102, NTE451 eller 2N4416-huske på, at den samlede højfrekvente respons fastsættes af de karakteristika JFET forstærkeren.

Transistor Q2 bruges 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 er gevinsten. pasbåndet aftager imidlertid, som Q3 gevinst er stigning.

Transistor Q4 omdanne Q3 relativt moderate udgangsimpedans i en lav impedans, hvilket giver tilstrækkelig drev til en modtagers 50 ohm antenne-input impedans.

Aktiv antenne diagram

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 = 0.01uF (10nF) C4 = 0.001uF (1nF) C7, C9 = 0.1uF (100nF) C8 = 22uF / 16V, elektrolytisk

Diverse reservedele & Materialer:
  B1 = 9-volt Alkaline batteri S1 = SPST on-off switch J1 = Jack til at matche (din) modtager kabel ANT1 = Teleskopfunktion pisk antenne (skrue mount), tråd, messing stang (ca. 12 ") MISC = PCB materialer, kabinet, batteriholder, 9V batteri snap osv 

Antennen kan være næsten alt; 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 detail Elektroniske dele distributører og leverandører.

Konstruktion:
Forstærkeren til prototypen enhed anvender 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.

PCB Dele-Layout
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 en forbindelse til kabinettet jorden. Jordforbindelsen mellem PC bord og kabinettet er lavet gennem metal modsætninger eller afstandsstykker, der bruges til at montere PC bord i kabinettet. Gør * IKKE * erstatning plast afstandsstykker eller afstandsstykker, fordi de ikke vil give en jordforbindelse mellem PC bord, kabinettet, og J1. Hvis du beslutter at bruge en plastik kabinet til at huse forstærkeren, sørge for, at J1 s jordforbindelse returneres til jorden folie kører omkring den ydre kant af PC-bord.

En teleskopisk antenne mounts i midten af ​​PC bord. Fra folien side af brættet, videregive sin monteringsskrue 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 knivspids, kan flere omgange af en god kvalitet plast tape viklet rundt om antennens aksel i stedet for den gummiring.

Hvis du beslutter at foretage hensættelser til en wire antenne, installere en 5-vejs bindende indlæg på kabinettet. Så skal du sørge for at tilslutte en kort længde på ledning mellem antennens folie pad og den bindende indlæg.

Ændringer:
Hvis du er interesseret i en mindre frekvensområde end 1-30MHz, kan modstanden R1 udskiftes med en LC tank kredsløb tunet til midten af ​​det ønskede område. LC kredsløb vil også forbedre afvisning af signaler uden for din vifte af interesse, men husk, at det ikke vil forbedre forstærkerens forstærkning.

Hvis din særlig interesse er de meget-lave frekvenser (VLF), kan forstærkerens lavfrekvent respons forbedres ved at øge værdierne af kondensatorer C1 og C3. (Du bliver nødt til at eksperimentere med de værdier.)
Selv om en 9-volt batteri er den anbefalede strømkilde, bør forstærkeren arbejde godt bruge 6-15 volt. Inde i kabinettet af den færdige prototype, under anvendelse af en 9-volt batteri som strømforsyning, er vist i fig. 3.

Dele-Layout
Fejlfinding:
Circuit spændinger for en 9-volt strømforsyning er vist i diagram Fig. 1. Hvis spændingerne i din enhed afvige mere end 20% fra dem i den skematiske, prøv at ændre modstand værdier for at få spændingerne i deres rette interval. For eksempel, hvis spændingsfaldet over R8 foranstaltninger kun 0.3 volt, skal du mindske R4 værdi (den nøjagtige værdi er op til dig at finde ud af) for at øge Q3 base spænding og indsamler løbende.

De eneste kritiske spændinger er dem tværs R3 og R8. Ydeevne bør være fint, hvis de er endda tæt på de vist på diagram værdier.

Da det er næsten umuligt at måle spændingen fra porten til kilden (VGS) af en FET, kan man måle spændingen der er til stede tværs R3, fordi det er det samme som VGS. Juster R3 værdi i overensstemmelse hermed, hvis spændingen ikke er inden for intervallet 0.8-1.2 volt.

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 ændringen er uden for rammerne af denne artikel.

Vær forsigtig ved håndtering af FET (Q1). En fælles tro er, at FET er er CMOS enheder er sikkert fra statiske skader efter at være blevet installeret i et kredsløb, eller efter at være monteret på en pc bord. Selv om det er sandt, de er bedre beskyttet mod statisk elektricitet, når installeret i et kredsløb, er de stadig modtagelige for skader fra statisk; så aldrig berøre antennen før udledning dig selv til jorden ved at røre nogle jordet metalgenstand.

Ophavsret og Credits:
Kilde: "RE Eksperimentatorer 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). Dokument opdateringer & modifikationer, alle diagrammer, PCB / Layout tegnet af Tony van Roon. Re-udstationering eller tage grafik på nogen måde eller form dette projekt er udtrykkeligt forbudt af internationale love om ophavsret.

Klik her for at indsende din anmeldelse.


Indsend din bedømmelse
* Skal udfyldes

CZH Fm Transmitter
No.1502 Room Huilan Building No.273 Huanpu Road Guang Zhou, Guang Dong-, 510620 Kina
+ 86 13602420401
Del