Активная антенна • HamRadio

Активная антенна

Активная антенна, описанная в статье, была создана для использования в широкополосном приемнике SDR, но может использоваться в любом радиоустройстве, работающем до 50 МГц. Принципиальная схема показана на рисунке.

схема активной антенны

Обычно используемые антенны представляют собой резонансные элементы, а их физические размеры связаны с длиной волны. Поэтому коротковолновые антенны имеют значительные размеры, что затрудняет их сборку. Например, диполь для самого популярного коротковолнового диапазона 80 м , имеет размеры порядка 39 метров. Ну и конечно его следует повесить на расстоянии не менее нескольких метров над землей. Отдельная группа антенн так называемых суррогатных состоит из длинного провода нескольких метров. Характерной особенностью этих антенн является высокий импеданс,  значительно отличный от 50 Ом.

Высокое сопротивление такой антенны создает делитель напряжения, ослабляющий принятый сигнал с входом приемника (50 Ом). Активная антенна получена из антенной системы longwire. Чтобы обеспечить высокий импеданс, на входе использовался усилитель с очень высоким входным сопротивлением. Преимуществом представленного решения является широкополосная пропускная способность всей системы; антенна работает хорошо во всем диапазоне коротких волн; недостатком является то, что электронная система обрабатывает все принятые сигналы со всего диапазона принимаемых частот.

Активная антенна, описанная в статье, подходит только для приема и не содержит никакого усиления напряжения, что только усугубит динамические параметры схемы. Это решение идеально подходит даже человеку, который не владеет инженерными навыками в электронике. Схема, предложенная ниже, немного отличается от прототипа из-за используемых модификаций. На плате также имеется реле, которое использовалось для переключения между двумя антеннами: активной и классическим диполем. Окончательная версия платы была разработана на одностороннем стеклотекстолите.

печатная плата активной антенны

Самая большая проблема в этой схеме — это интермодуляционные искажения второго порядка. В случае получения сильных сигналов усилитель начинает работать как смеситель, когда на вход в активную антенну мы подадим 2 сильных сигнала, то из-за нелинейности на его выходе мы также получим сигнал, который представляет собой сумму и разность принимаемых частот, например, когда будут две сильные станции: одна с частотой 6 МГц, другая 5 МГц, на выходе, помимо усиленных сигналов, мы также получим суммирующий и дифференциальный сигнал, то есть 11 МГц и 1 МГц (продукты интермодуляции 2-го порядка). Это очень вредное явление и минимизировать его, обеспечивая максимально возможную линейность всех каскадов усиления, что достигается путем выбора рабочих точек транзистора на самых линейных участках характеристики. В качестве вибратора антенны можем использовать стальной стержень длиной около метра.

Второе из предлагаемых решений позволяет сделать миниатюрную антенну: элемент вибратора в этом случае выполняет кусок одностороннего стеклотекстолита длиной от 45 до 100 мм и шириной 30 мм где более длинное поле дает немного более высокий уровень входного сигнала. Позволяет закрыть всю антенну в пластиковую бутылку или-же в трубу из под сантехники. Такая антенна очень незаметна и на неё не будут обращать внимания. В случае использования антенны с длинным проводом около 1 м, необходимо защитить вход усилителя от перенапряжений, защита транзистора осуществляется последовательно подключенными диодами Шоттки с небольшой емкостью типа BAT62 с последовательно подключенными стабилитронами. Диоды BAT62, используемые в этой компоновке, соединены в обратную параллель и оба находятся в одном корпусе. Это решение обеспечивает минимальную входную емкость.

На практике пропускная способность всей схемы будет определяться емкостью диодов BAT62.

Правильную сборку диодов следует проверять с помощью универсального измерителя. Если в качестве вибратора используется фольга, использование каких-либо защитных средств не требуется, и диоды не устанавливают. Регулировка размера фольгированной части антенны позволяет вам регулировать уровень сигнала на входе усилителя. При использовании стержневой антенны мы не монтируем резистор 0 Ом (R13), и фольгу можно отрезать.

Сигнал от фольги антенны через конденсатор малой емкости (15 пФ) подается на вход транзистора источника-повторителя. Рабочая точка полевого транзистора должна быть установлена ​​таким образом, чтобы система давала наименьшее возможное интермодуляционное искажение. Установка минимального интермодуляционного искажения может быть выполнена с использованием двух генераторов, расположенных на расстоянии от антенны, — тогда мы выбираем рабочую точку обоих транзисторов, чтобы продукт был суммой обеих частот как можно меньше (это не обязательно). Величина тока покоя для обоих транзисторов составляет 20 мА, для транзистора BF247A получены несколько улучшенные параметры. В случае транзистора J310 напряжение поляризации затвора составляет около 5,8 В (J310), в случае BF247A около 3,9 В (мы не устанавливаем резистор R14 со значением 3,3 кОм, а на его месте вставляем резистор 0 Ом).

Рабочая точка этого этапа может быть точно задана путем изменения элементов R2, R14. Ток, протекающий через полевой транзистор, проверяется путем измерения падения напряжения на резисторе источника (он должен составлять около 6 В). Оба типа транзисторов, упомянутые в описании (J310, BF247A), могут использоваться взаимозаменяемо, без изменения печатной платы.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий