Aktibo nga antenna 1 hangtod 20dB, 1-30 MHz range

Aktibo nga antenna 1 hangtod 20dB, 1-30 MHz range.niRodney A. KreuterandTony van Roon

"Kung ang kapalaran o dili maayo nga silingan makapugong kanimo sa paghigot sa usa ka taas nga kawad nga makadawat og antena, imong mahibal-an nga kini nga sukat nga laki nga antena maghatag sa parehas, o labi ka maayo, pagdawat. Kini nga "Aktibo nga Antenna" barato aron matukod "ug adunay us aka 1 hangtod 30Mhz sa taliwala sa ganansya 14 ug 20dB."
Fo naandan nga pagdawat sa tanan nga sagad nga pag-agay sa short-wave, ang kinatibuk-ang pagmando mao ang "mas dugay ang antenna nga mas kusog ang nadawat nga signal." Ikasubo, sa taliwala sa mga bisyo nga mga silingan, mga higpit nga mga lagda sa balay, ug mga real-estate plot nga dili labi ka dako kaysa sa selyo sa selyo, mubo Ang us aka antena kanunay nga nahimo nga pipila ka mga tiil nga kawad-an nga gilabog gikan sa bintana - kaysa sa 130 ka tiil sa anting-anting nga lig-on nga gusto namon nga ihigot taliwala sa duha ka 50 ka tiil nga mga torre.

Maayo na lang, adunay usa ka dali nga kapilian sa long-wire antenna, ug kana usa ka aktibo nga antenna; nga batakan nga naglangkob sa usa ka mubo nga antenna ug usa ka high-gain amplifier. Ang akong kaugalingon nga yunit nga malampuson nga nagtrabaho sa hapit usa ka dekada. Kini molihok nga makapatagbaw.

Ang konsepto sa usa ka aktibo nga antenna nga medyo yano. Tungod kay ang antenna gamay ra sa lawas, dili kini makapugong sa daghang kusog sama sa usa ka mas kadaghan nga antenna, busa gigamit namon ang usa ka built-in nga RF amplifier aron maghimo alang sa dayag nga signal nga "pagkawala." Ingon usab, ang amplifier naghatag sa pagdugtong sa impedance, tungod kay kadaghanan sa mga nakadawat gidesinyo aron magtrabaho uban ang usa ka 50-ohm antenna.

Ang aktibo nga mga antenna mahimo’g itukod alang sa bisan unsang saklaw sa frequency, apan mas sagad kini nga gigamit gikan sa VLF (10KHz o labi pa) hangtod sa mga 30MHz. Ang hinungdan sa kini tungod kay ang bug-os nga gidak-on nga mga antena alang sa mga frequency kanunay kanunay ra kaayo alang sa magamit nga wanang. Sa mas taas nga mga frequency, dali dali nga magdesinyo us aka gamay nga antenna nga high-gain.

Ang aktibo nga antenna nga gipakita sa ilawom (Fig. 1), naghatag ganansya 14-20dB sa bantog nga short-wave ug radio-amateur frequency sa 1-30MHz. Sama sa imong gilauman, mas mubo ang kadaghan sa kadaghan sa ganansya. Ang usa ka nakuha sa 20dB kasagaran gikan sa 1-18 MHz, nga mikunhod ngadto sa 14dB sa 30MHz.

Desinyo sa Circuit:
Tungod kay ang mga antenna nga labi ka labi ka gamay sa 1/4 wavelength nagpakita sa usa ka gamay ug kaayo nga reaktibo nga impedansya nga nagsalig sa nadawat nga kadaghan, wala’y pagsulay nga gihimo aron ipahiuyon sa pagpahamtang sa antena - mapamatud-an kini nga lisud ug makapakyas sa pagtakdo sa mga impedansya sa usa ka dekada sa kanunay nga sakup. Hinuon, ang yugto sa pag-input (Q1) usa ka JFET nga tinubdan sa tinubdan, kansang high-impedance input nga malampuson nga nakatago sa mga kinaiya sa antena sa bisan unsang kadaghan. Bisan kung daghan nga lainlaing mga lahi sa JFET mahimong magamit –– sama sa MPF102, NTE451, o 2N4416 - hinumdomi nga ang kinatibuk-ang tubag sa high-frequency gitakda sa mga kinaiya sa JFET amplifier.

Ang Transistor Q2 gigamit ingon usa ka sumusunod nga emitter-follower aron mahatagan ang usa ka high-impedance nga load alang sa Q1, apan labi ka hinungdan, naghatag kini usa ka gamay nga impedance sa drive alang sa common-emitter amplifier Q3, nga naghatag sa tanan nga mga sa nakuha nga boltahe sa amplifier. Ang labing hinungdanon nga parameter sa Q3 mao fT, ang high-frequency cut-off, nga kinahanglan naa sa han-ay sa 200-400 MHz. Usa ka 2N3904, o usa ka 2N2222 nga maayo alang sa Q3.

Ang labing hinungdanon sa mga parameter sa circuit sa Q3 mao ang pagbagsak sa boltahe sa tibuuk sa R8: Ang labi ka pagbuswak, labi pa ang ganansya. Bisan pa, ang passband mikunhod samtang ang ganansya sa Q3 nagdugang.

Ang Transistor Q4 nagbag-o sa kasarangan nga paglaum sa Q3 sa usa ka gamay nga impedance, sa ingon naghatag usa ka igo nga drive alang sa 50-ohm antenna-input impedance.

Aktibo nga diagram sa Antenna Schematic

Lista sa mga bahin ug uban pang mga sangkap:

Mga Semiconductor:
      Q1 = MPF102, JFET. (2N4416, NTE451, ECG451, ug uban pa) Q2, Q3, Q4 = 2N3904, NPN transistor

Mga Pagsukol:
Tanan nga mga 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

Mga capacitor (gimarkahan labing menos 16V):
   C1, C3 = 470pF C2, C5, C6 = 0.01uF (10nF) C4 = 0.001uF (1nF) C7, C9 = 0.1uF (100nF) C8 = 22uF / 16V, electrolytic

Mga lainlaing bahin ug Materyal:
  B1 = 9-volt Alkaline baterya S1 = SPST on-off switch J1 = Jack aron magkatugma (imong) receiver cable ANT1 = Telescoping whip antenna (screw mount), wire, tumbaga nga rod (mga 12 ") MISC = PCB nga materyales, enclosure. naghupot sa baterya, 9V nga baterya snap, etc. 

Ang antenna mahimong halos bisan unsa; usa ka taas nga piraso sa kawad, usa ka sungkod nga tumbaga, o usa ka teleskopiko nga antena nga na-save gikan sa usa ka karaang radyo. Ang teleskopiko nga kapalit nga mga antenna alang sa mga radio transistor magamit usab gikan sa kadaghanan nga mga nagbaligya sa elektronik nga bahin ug mga supplier.

Pagtukod:
Ang amplifier alang sa prototype unit gigamit ang usa ka giimprinta nga circuit board (tan-awa sa ubos). Ang amplifier mahimong mahiusa sa usa ka perforated wiring board (vero board), apan tungod kay sa pipila ka mga pagkasensitibo sa layout sa mga bahin, kusganon namon nga gisugyot nga maghimo ka usa ka giimprinta nga circuit board (PCB) alang sa labing maayo nga mga sangputanan.

PCB Mga bahin-Layout
Ang diagram sa mga bahin-placement gipakita sa Fig. 2. Hinumdumi nga bisan ang negatibo (ground) nga lead sa baterya ibalik sa PC board, ang output-jack J1 adunay koneksyon sa ground cabinet. Ang koneksyon sa yuta taliwala sa PC board ug ang gabinete gihimo pinaagi sa mga metal nga standoff o mga spacer nga gigamit aron ibutang ang PC board sa enclosure. Dili * Puli ang kapuli sa mga plastic standoff o spacer tungod kay dili sila maghatag usa ka koneksyon sa yuta tali sa PC board, kabinete, ug J1. Kung magdesisyon ka nga mogamit sa usa ka kabinet sa plastik aron mabutang ang amplifier, siguruha nga ang koneksyon sa ground nga J1 gibalik sa foil sa yuta nga nagdagan palibot sa gawas nga bahin sa PC-board.

Usa ka teleskopiko nga antenna nag-mount sa sentro sa PC board. Gikan sa foil nga bahin sa board, ipasa ang mounting screw pinaagi sa lungag sa PC board ug pagkahuman ibaligya ang ulo sa screw sa foil pad niini. Alang sa parehong insulasyon ug suporta, naggamit kami usa ka plastik o goma grommet taliwala sa antena ug lungag sa tabon sa gabinete diin ang antena moagi. Sa usa ka pinch, daghang mga pagliko sa usa ka maayo nga kalidad nga plastik nga tape nga giputos sa baras sa antena mahimo nga ipuli alang sa grommet sa goma.

Kung magdesisyon ka nga maghimo mga tagana alang sa usa ka wire antena, pag-install sa usa ka 5-way nga nagbugkos nga post sa kabinete. Pagkahuman, siguruha nga makonekta ang usa ka mubo nga gitas-on nga kawat tali sa foil pad sa antenna ug sa poste nga nagbugkos.

Mga Kausaban:
Kung interesado ka sa usa ka mas gamay nga range sa frequency kaysa 1-30MHz, ang resistor R1 mahimong mapulihan sa usa ka circuit tank nga gisulud sa sentro sa gitinguha nga sakup. Mapalambo usab sa circuit sa LC ang pagsalikway sa mga signal sa gawas sa imong interes, apan hinumdomi nga dili kini mapaayo ang nakuha sa amplifier.

Kung ang imong piho nga interes mao ang mubo kaayo nga mga frequency (VLF), ang panghubag nga mubu sa frequency sa amplifier mahimong mapalambo pinaagi sa pagdugang sa mga kantidad sa mga capacitor C1 ug C3. (Kinahanglan nga mag-eksperimento ka sa mga hiyas.)
Bisan kung ang usa ka baterya nga 9-volt ang girekomenda nga gigikanan sa gahum, ang amplifier kinahanglan nga molihok nga maayo gamit ang 6-15 volts. Ang sulud sa gabinete sa nakumpleto nga prototype, gamit ang 9-volt nga baterya ingon suplay sa kuryente, gipakita sa Hul. 3.

Mga bahin-Layout
Pag-troubleshoot:
Ang mga boltahe sa sirkito alang sa usa ka suplay sa kuryente nga 9-volt gipakita sa eskultura nga diagram sa Fig. 1. Kung ang mga boltahe sa imong yunit lahi sa 20% gikan sa mga naa sa eskematiko, sulayi ang pagbag-o sa mga kantidad sa resistor aron makuha ang mga boltahe sa ilang tukma nga sakup. Pananglitan, kung ang boltahe sa pagtulo sa tibuuk nga R8 mosukod lamang sa 0.3 bol, kinahanglan nimo nga ibubo ang kantidad sa R4 (ang eksaktong kantidad ang naa kanimo aron mahibal-an) aron madugangan ang base boltahe sa Q3 ug kasamtangang nangolekta.

Ang bugtong kritikal nga boltahe mao kadtong naa sa tibuuk R3 ug R8. Ang pag-ayo sa kahimut-an kinahanglan labi ka maayo kung kini hapit bisan sa mga kantidad nga gipakita sa diagram sa eskematiko.

Tungod kay hapit imposible nga masukod ang boltahe gikan sa ganghaan hangtod sa gigikanan (VGS) sa usa ka FET, mahimo nimo masukod ang boltahe nga naa sa tibuuk R3, tungod kay parehas kini sa VGS. I-adjust ang kantidad sa R3 nga naa, kung wala ang boltahe sa sulud nga 0.8-1.2 volts.

limitasyon:
Ang paggamit sa kini nga amplifier labaw sa 30 MHz dili girekomenda tungod sa mahait nga pagkunhod sa ganansya. Samtang ang pagdagan nga labaw sa 30 MHz mahimo nga matuman pinaagi sa paggamit sa mga tono nga mga sirkito sa lugar sa mga resistive nga load, kana nga pagbag-o lapas sa sakup sa kini nga artikulo.

Pagbantay sa pagdumala sa FET (Q1). Usa ka kasagaran nga gituohan nga ang FET's mao ang mga aparato nga CMOS luwas gikan sa static nga kadaot pagkahuman na-instalar sa usa ka circuit, o human ma-mount sa usa ka PC board. Bisan kung kini tinuod nga sila labi ka maayo nga mapanalipdan gikan sa static nga kuryente kung gi-install sa usa ka circuit, sila dali nga madaut pinaagi sa static; busa ayaw paghikap sa antenna sa wala pa buhata ang imong kaugalingon sa yuta pinaagi sa paghikap sa pipila nga mga butang nga adunay sukaranan nga metal.

Copyright ug Credits:
Tinubdan: "RE Handbook sa Eksperimen sa mga eksperimento", 1990. Copyright © Rodney A.Kreuter, Tony van Roon, Radio Electronics Magazine, ug Gernsback Publications, Inc. 1990. Gipatik sa sinulat nga pagtugot. (Ang Gernsback Publishing ug Radio Electronics wala na sa negosyo). Ang mga pag-update ug pagbag-o sa dokumento, tanan nga mga diagram, PCB / Layout nga gilaraw ni Tony van Roon. Ang pag-post usab o pagkuha sa mga graphic sa bisan unsang paagi o porma sa kini nga proyekto tin-aw nga gidili sa mga internasyonal nga mga balaod sa copyright.