सक्रिय एन्टेना १ देखि २०dB, १--1० मेगाहर्ट्ज दायरा

सक्रिय एन्टेना १ देखि २०dB, १--1० मेगाहर्ट्ज दायरा।ByRodney ए KreuterandTony भ्यान Roon

"जब भाग्य वा गन्दा छिमेकीहरूले तपाईंलाई लामो-तार प्राप्त एन्टेना स्ट्रिंग गर्नबाट रोक्दछन्, तपाईंले पाउनुहुनेछ कि यो पकेट साइज एन्टेनाले समान, वा अझ राम्रो, रिसेप्शन दिन्छ। यो "सक्रिय एन्टेना" निर्माण गर्न सस्तो छ "र १ to र २०dB बीचमा १ देखि M० मेगाहर्ट्जको दायरा भित्र छ।"
Fवा परम्परागत सबै आवृत्ति छोटो तरंग रिसेप्शन, सामान्य नियम हो "प्राप्त antennal अब मजबूत संकेत हो।" दुर्भाग्यवश, गन्दा छिमेकीहरू, प्रतिबन्धित आवास नियमहरू, र घर जग्गा जमिन बीचको डाक टिकट भन्दा ठुलो छैन, छोटो। वेभ एन्टेना प्राय: विन्डोबाट फ्याँकिएको केहि फुटको हुन्छ र the० feet फिट लामो तार एन्टेनाल भन्दा हामी वास्तवमै दुई -० फिट टावरहरू बीच स्ट्रिंग गर्न चाहन्छौं।

भाग्यवस, लामो तार एन्टेना को लागी एक सुविधाजनक विकल्प छ, र त्यो एक हो सक्रिय एन्टेना; जो मूल रूपमा एक धेरै छोटो एन्टेना र एक उच्च-लाभ एम्पलीफायर को शामिल हुन्छ। मेरो आफ्नै एकाई सफलतापूर्वक लगभग एक दशक को लागी सञ्चालनमा छ। यो सन्तोषजनक काम गर्दछ।

सक्रिय एन्टेना को अवधारणा पर्याप्त सरल छ। किनभने एन्टेना शारीरिक रूपले सानो छ, यसले ठूलो एन्टेना जत्तिको उर्जालाई रोक्दैन, त्यसैले हामी केवल स्पष्ट संकेत "हानि" को लागि मेक अप गर्न एक अंतर्निहित आरएफ एम्पलीफायर प्रयोग गर्छौं। साथै, एम्पलीफायरले प्रतिबाधा मिलान प्रदान गर्दछ, किनकि धेरै रिसीभरहरू -० ओम एन्टेनाको साथ काम गर्न डिजाइन गरिएको हो।

सक्रिय एन्टेनाहरू कुनै पनि आवृत्ति दायराका लागि निर्माण गर्न सकिन्छ, तर तिनीहरू अधिक सामान्य रूपमा VLF (१०KHz वा त) बाट लगभग M०MHz सम्म प्रयोग गरिन्छ। यसको कारण हो किनभने ती फ्रिक्वेन्सीहरूको लागि पूर्ण आकारको एन्टेनाहरू प्रायः उपलब्ध स्थानका लागि धेरै लामो हुन्छन्। उच्च फ्रिक्वेन्सीहरूमा, तुलनात्मक रूपमा सानो उच्च-लाभ एन्टेना डिजाइन गर्न यो एकदम सजिलो हुन्छ।

सक्रिय एन्टेना तल देखाइएको छ (छवि १), १--1० मेगाहर्ट्जको लोकप्रिय छोटो-लहर र रेडियो-एमेच्योर फ्रिक्वेन्सीमा १-14-२०dB लाभ प्रदान गर्दछ। तपाईले सोचे अनुसार, कम आवृत्ति अधिक लाभ। २०dB को लाभ १-20-१ M मेगाहर्ट्जबाट सामान्य हो, १MdB मा घटेर M० मेगाहर्ट्जमा।

सर्किट डिजाइन:
किनभने १/1 तरंगदैर्खा भन्दा धेरै छोटो एन्टेनाले प्राप्त गरेको आवृत्तिमा निर्भर रहेको एकदम सानो र अत्यधिक प्रतिक्रियाशील बाधा पेश गर्दछ, एन्टेनाको प्रतिबन्धसँग मेल खाने कुनै प्रयास गरिएको थिएन a यो एक दशक भन्दा बढी अवरोधहरू मेल खान धेरै गाह्रो र निराशाजनक साबित हुनेछ। आवृत्ति कभरेज को। यसको सट्टामा, इनपुट चरण (Q4) एक JFET स्रोत-अनुयायी हो, जसको उच्च-प्रतिबाधा इनपुट सफलतापूर्वक कुनै पनि आवृत्तिमा एन्टेनाको सुविधाहरू ब्रिज गर्दछ। जेएफईटीको धेरै प्रकारका प्रयोग हुन सक्छ - जस्तै MPF1, NTE102, वा 451N2 – ध्यानमा राख्नुहोस् कि समग्र उच्च आवृत्ति प्रतिक्रिया JFET एम्पलीफायरको विशेषताहरु द्वारा सेट गरिएको छ।

ट्रान्झिस्टर क्यू २ लाई एक emitter-follower को रूपमा Q2 को लागी एक उच्च-प्रतिबाधा लोड प्रदान गर्न को लागी प्रयोग गरीन्छ, तर अझ महत्त्वपूर्ण कुरा, यसले सामान्य-emitter एम्पलीफायर Q1 को लागी एक कम ड्राइव प्रतिबाधा प्रदान गर्दछ, जसले प्रदान गर्दछ। सबै एम्पलीफायरको भोल्टेज लाभ को। क्यू most को सब भन्दा महत्त्वपूर्ण प्यारामिटर एफ होT, उच्च आवृत्ति काट अफ, जुन २००--200०० मेगाहर्ट्जको दायरामा हुनुपर्छ। एक 400N2, वा एक 3904N2 Q2222 को लागी राम्रो काम गर्दछ।

क्यू's को सर्किट प्यारामिटर मध्ये सब भन्दा महत्त्वपूर्ण R3 मा भोल्टेज ड्रप छ: ठूलो ड्रप, अधिक लाभ। जबकि, Q8 को लाभ बढेको रूपमा पासब्यान्ड घट्छ।

ट्रान्जिस्टर क्यू Q ले क्यू's को अपेक्षाकृत मध्यम उत्पादन प्रतिबाधालाई कम प्रतिबाधामा रूपान्तरण गर्दछ, रिसीभरको -० ओम एन्टेना-इनपुट प्रतिबाधाको लागि पर्याप्त ड्राइभ प्रदान गर्दछ।

सक्रिय एन्टेना योजनाबद्ध रेखाचित्र

पार्ट्स सूची र अन्य घटक:

अर्धचालकहरु:
      Q1 = MPF102, JFET। (२N2, NTE4416, ECG451, आदि) Q451, Q2, Q3 = 4N2, NPN ट्रान्जिस्टर

प्रतिरोधकहरू:
सबै प्रतिरोधकर्ताहरू%%, १ /--वाट छन्
    R1 = १ मेघोम आर = = १० के आर २, आर १० = २२ ओम आर,, आर = = १ के आर,, आर ११ = २ के २ आर = = K के R आर = = २२ के आर = = 1० ओम

क्यापेसिटरहरू (कम्तिमा १VV रेटेड):
   C1, C3 = 470pF C2, C5, C6 = 0.01uF (10nF) C4 = 0.001uF (1nF) C7, C9 = 0.1uF (100nF) C8 = 22uF / 16V, इलेक्ट्रोलाइटिक

विविध भाग र सामग्रीहरू:
  B1 = 9-ভोल्ट क्षारीय ब्याट्री S1 = SPST अन-अफ स्विच J1 = Jack मिलान गर्न (तपाईंको) रिसीभर केबल एएनटी १ = टेलिस्कोपिंग ह्विप एन्टेना (स्क्रू माउन्ट), वायर, पीतल रड (लगभग १२ ") MISC = PCB सामग्री, संलग्न, ब्याट्री होल्डर, 1V ब्याट्री स्न्याप, आदि। 

एन्टेना लगभग केहि पनि हुन सक्छ; लामो तारको लामो टुक्रा, ब्रास वेल्डिंग रड, वा टेलिस्कोपिक एन्टेना जुन पुरानो रेडियोबाट बचाइएको थियो। ट्रान्झिस्टर रेडियोहरूको लागि टेलिस्कोपिक प्रतिस्थापन एन्टेना अधिकांश रिटेल इलेक्ट्रॉनिक-भाग वितरक र आपूर्तिकर्ताबाट पनि उपलब्ध छन्।

निर्माण:
प्रोटोटाइप इकाईका लागि एम्पलीफायरले छापिएको सर्किट बोर्ड प्रयोग गर्दछ (तल हेर्नुहोस्)। एम्प्लीफायर भेडिएको तारिंग बोर्ड (भेरो बोर्ड) मा भेला गर्न सकिन्छ, तर किनभने त्यहाँ छ केही पार्ट्स लेआउटको लागि संवेदनशीलता, हामी दृढताका साथ सुझाव दिन्छौं कि तपाईं उत्तम परिणामहरूको लागि प्रिन्ट गरिएको सर्किट बोर्ड (पीसीबी) सिर्जना गर्नुहोस्।

पीसीबी पार्ट्स-लेआउट
भाग-प्लेसमेन्ट आरेख छवि २ मा देखाइएको छ। नोट गर्नुहोस् कि यद्यपि ब्याट्रीको नकारात्मक (ग्राउन्ड) लेड पीसी बोर्डमा फिर्ता गरिएको छ, आउटपुट-ज्याक J2 का क्याबिनेट मैदानमा जडान छ। पीसी बोर्ड र क्याबिनेट बीच भूमि जडान धातु स्टोन्डफ्स वा स्पेसरहरू मार्फत गरिन्छ जुन पीसी बोर्डलाई माउन्ट गर्न प्रयोग गरिन्छ। * प्लास्टिक स्टैंडअफ्स वा स्पेसरहरू प्रतिस्थापन नगर्नुहोस् किनकि उनीहरूले पीसी बोर्ड, क्याबिनेट र J1 बीच कुनै जडान कनेक्शन प्रदान गर्दैन। यदि तपाइँ एम्प्लीफायर राख्नको लागि प्लास्टिकको क्याबिनेट प्रयोग गर्ने निर्णय गर्नुहुन्छ भने, निश्चित गर्नुहोस् कि J1 को ग्राउन्ड जडान पीसी-बोर्डको बाहिरी-किनारा वरिपरि चलिरहेको ग्राउन्ड पन्नीमा फिर्ता आएको छ।

एक टेलिस्कोपिक एन्टेना पीसी बोर्डको बिचमा माउन्ट हुन्छ। बोर्डको पन्नी तर्फबाट, यसको माउन्टिंग स्क्रू पीसी बोर्डको प्वालबाट पार गर्नुहोस् र त्यसपछि पछाडिको टाउकोलाई पन्नी प्याडमा मिलाप गर्नुहोस्। इन्सुलेशन र समर्थन दुबैको लागि, हामी एन्टेना र मन्त्रिपरिषद्को आवरणमा प्वाल हुन्छन् जसमा एन्टेना पास हुन्छ बीचमा प्लास्टिक वा रबर ग्रुमेट प्रयोग गर्दछौं। चुटकीमा, एन्टेनाको शाफ्ट वरिपरि लपेटिएको राम्रो गुणको प्लास्टिकको टेपको धेरै मोडहरू रबर ग्रुमेटको लागि प्रतिस्थापन गर्न सकिन्छ।

यदि तपाइँ तार एन्टेनाको लागि प्रावधान गर्ने निर्णय गर्नुहुन्छ भने, क्याबिनेटमा--वे बाइन्डि post पोष्ट स्थापना गर्नुहोस्। त्यसोभए, एन्टेनाको फोइल प्याड र बाध्यकारी पोष्ट बीच तारको छोटो लम्बाइ जडान गर्न निश्चित गर्नुहोस्।

संशोधनहरू:
यदि तपाईं १--1० मेगाहर्ट्ज भन्दा सानो फ्रिक्वेन्सी दायरामा रुचि राख्नुहुन्छ भने, प्रतिरोधक R30 प्रतिस्थापन गर्न सकिन्छ LC ट्या tank्की सर्किट चाहिएको दायराको केन्द्रमा ट्युन गरीएको। LC सर्किट तपाइँको रुचि को सीमा बाहिर संकेत को अस्वीकृति मा सुधार गर्दछ, तर यो एम्पलीफायर को लाभ सुधार गर्दैन भनेर याद गर्नुहोस्।

यदि तपाईंको विशेष रुचि धेरै कम फ्रिक्वेन्सीहरू (VLF) हो भने एम्पलीफायरको कम आवृत्ति प्रतिक्रिया क्याप्यासिटर C1 र C3 को मान बढाउँदै सुधार गर्न सकिन्छ। (तपाईंले मानहरूको साथ प्रयोग गर्नुपर्नेछ।)
जहाँसम्म--भोल्टको ब्याट्री सिफारिश गरिएको पावर स्रोत हो, एम्पलीफायरले -9-१-6 भोल्टको प्रयोग गरेर राम्रोसँग काम गर्नुपर्दछ। पूरा गरिएको प्रोटोटाइपको क्याबिनेटको भित्री भाग, supply-भोल्टको ब्याट्री पावर सप्लाईको रूपमा प्रयोग गरी छवि 15 मा देखाइएको छ।

पार्ट्स-लेआउट
समस्या निवारण:
--भोल्ट पावर सप्लाईका लागि सर्किट भोल्टेजेज योजनाबद्ध रेखाचित्र चित्रमा देखाइएको छ। १. यदि तपाईंको एकाईमा भोल्टेजेस योजनाबद्धमा ती भन्दा २०% भन्दा बढी फरक छ भने, भोल्ट्सलाई तिनीहरूको उचित दायरामा प्राप्त गर्न प्रतिरोधक मानहरू परिवर्तन गर्न प्रयास गर्नुहोस्। उदाहरणको लागि, यदि R9 भर भोल्टेज ड्रप मात्र ०. vol भोल्ट मापन गर्छ, Q1 को आधार भोल्टेज र कलेक्टर वर्तमान वृद्धि गर्न तपाईले R20 को मान घटाउनु पर्छ (सही मान तपाई लाई आंकडा गर्न मा निर्भर छ)।

केवल महत्वपूर्ण भोल्टेजेस ती हुन् R3 र R8 को पार। यदि उनीहरू योजनाबद्ध रेखाचित्रमा देखाइएको मानको नजिकै छ भने प्रदर्शन ठीक हुनुपर्छ।

किनकि FET को स्रोत (VGS) बाट गेटबाट भोल्टेज नाप्न लगभग असम्भव छ, तपाईं R3 भर रहेको भोल्टेज नाप्न सक्नुहुनेछ, किनकि यो VGS जस्तै हो। R3 को मान तदनुसार समायोजित गर्नुहोस्, यदि भोल्टेज ०.0.8-११.२ भोल्टको दायरा भित्र छैन।

सीमितता:
Amp० मेगाहर्ट्झ भन्दा माथिको यस एम्पलीफायरको उपयोग सिफारिश गरिएको छैन किनकि बढ्दो कम लाभले गर्दा। 30० मेगाहर्ट्ज भन्दा माथि अपरेटि। कार्य प्रतिरोधात्मक लोडहरूको ठाउँमा ट्युन गरिएको सर्किटहरू प्रयोग गरेर गर्न सकिन्छ, त्यो परिमार्जन यस लेखको दायराबाहिर हो।

FET (Q1) ह्यान्डल गर्दा ध्यान दिनुहोस्। एउटा सामान्य मान्यता यो हो कि FET को CMOS उपकरणहरू सर्किटमा स्थापना भएपछि, वा पीसी बोर्डमा चढाइए पछि स्थिर क्षतिबाट सुरक्षित छन्। यद्यपि यो सत्य हो कि सर्किटमा स्थापना भए पछि तिनीहरू स्थिर विद्युतबाट अझ सुरक्षित हुन्छन्, तिनीहरू स्थिर अवस्थामा हुने क्षतिको लागि अति संवेदनशील हुन्छन्; त्यसोभए एन्टेनालाई कहिल्यै स्पर्श नगर्नुहोस् आफैंलाई जमीनमा डिस्चार्ज गर्नु अघि केही ग्राउन्डेड मेटलिक वस्तु छोएर।

प्रतिलिपि अधिकार र क्रेडिट:
स्रोत: "आरई प्रयोगकर्ताहरू पुस्तिका", १ 1990 XNUMX ०। प्रतिलिपि अधिकार © रोडनी ए क्रिटर, टोनी भ्यान रून, रेडियो इलेक्ट्रोनिक्स म्यागजिन, र गर्नब्याक पब्लिकेशन्स, इंक १ 1990 XNUMX ०। लिखित अनुमति द्वारा प्रकाशित। (Gernsback प्रकाशन र रेडियो इलेक्ट्रॉनिक्स अब व्यापार मा छैनन्)। कागजात अपडेट र परिमार्जन, सबै रेखाचित्र, पीसीबी / लेआउट टोनी भ्यान Roon द्वारा चित्रित। यस परियोजनाको कुनै पनि तरीका वा फारममा पुनः पोस्टि Re वा ग्राफिक्स लिने कुरालाई अन्तर्राष्ट्रिय प्रतिलिपि अधिकार कानूनहरूले स्पष्ट रूपमा निषेधित गर्दछ।