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Antena ativa AA-7 HF / VHF / UHF, 3-3000MHzPor Fred Blechman
"Tire da lama aqueles sinais difíceis de ouvir com este prático acessório receptor."
Se você tem um ondas curtas ou de alta frequência receptor ou scanner que está lutando para capturar sinais com uma antena curta, chicote, e você gostaria que o tipo de desempenho que um 60 pés antena 'longwire' pode fornecer, mas não têm o espaço para colocar um, considerar a construção do AA-7 HF / VHF / UHF antena ativa descrito neste artigo. O AA-7 é uma antena relativamente simples que é projetado para amplificar sinais de 3 3000 para MegaHertz, incluindo três faixas reconhecidas: sinais 3-30Mhz alta frequência (HF); 3-300Mhz muito de alta frequência (VHF) de sinais; sinais (UHF) de frequência ultra-alta 300-3000MHz. Essas bandas são normalmente ocupado por ondas curtas, presunto, o governo e os sinais de rádio comerciais.
Antenas ativos:
Na sua forma mais simples, uma antena activa utiliza uma antena de chicote pequena que se alimenta de entrada de RF a um pré-amplificador, cuja saída é então ligado à entrada de antena de um receptor. A menos que especificamente concebida de outra forma, todas as antenas activas são destinados a receber só operação, e, portanto, não deve ser utilizado com emissores-receptores; transmitindo em uma antena ativa provavelmente irá destruir seus componentes ativos. Um bem concebido antena activa de banda larga considerar intensidade de campo do sinal desejado (medido em microvolts por metro de comprimento da antena), atmosférico e outros ruídos, diâmetro da antena, resistência à radiação, e a reactância antena em várias frequências, mais a figura eficiência e ruído do próprio circuito de amplificador.
Circuito Descrição:
FIG. 1 mostra o diagrama esquemático do AA-7, que contém apenas dois elementos activos; Q1 (um MFE201 N-Channel dual-gate MOSFET) e Q2 (a VHF transistor de silício 2SC2570 NPN). Esses transistores proporcionam a base de duas independente, RF comutável pré-amplificadores. Dois pólos double double-throw (DPDT) muda desempenhar um papel importante nesta operação da AA-7. Alternar S1 é usado para selecionar um dos dois circuitos pré-amplificador (quer HF ou VHF / UHF). Alternar 2 é usado para desligar a alimentação do circuito, enquanto o acoplamento do RF recebida diretamente para a entrada do receptor. Isso dá o acesso receptor não amplificado para o conector de antena auxiliar, em J1, bem como a antena de chicote telescópica de bordo. Com o interruptor S2 na sua posição power-on, as tomadas de entrada e de saída são desligados e B1 (uma bateria volt 9) é ligado ao circuito. Com o interruptor S1 na posição mostrada no diagrama esquemático, de RF de entrada é dirigido para o circuito de pré-amplificador de IC construído em torno de Q1 (um MFE201 N-canal duplo-gate do MOSFET). O pré-amp HF opera com um nível de ruído excepcionalmente baixo, e é ideal para copiar fraca CW e chamuscar do lado sinais de banda. Quando S1 é comutado para a outra posição, o sinal captado é acoplado ao VHF / UHF pré-amplificador construído em torno de Q2 (VHF um transistor NPN de silício 2SC2570), que tem excelente características de VHF através de microondas. Com a antena chicote on-board ajustável à ressonância através de muita da região de VHF-UHF (comprimento em pés = 234 dividir pela frequência em MHz), o modo VHF / UHF é ideal para uso em ambientes internos e portátil com scanners VHF e outros receptores . De qualquer modo pode ser usado quando se sintoniza sinais 3 30-MHz HF. O VHF / UHF pré-amplificador oferece um ganho maior do que o HF pré-amplificador, mas também tem um nível de ruído superior. Você pode facilmente escolher qualquer amplificador para copiar qualquer sinal; de interesse - apenas tentar ambas as posições. O controlo de ganho RF (R5) pode ser utilizado para cortar a saída de qualquer amplificador.
Cuidado: O AA-7 é não destina-se a transmitir a operação (seja Ham, Marítima, ou CB); se for usado com um transceptor de qualquer tipo, certifique-se que não é possível transmitir pressionando acidentalmente um botão de microfone ou CW manipulador. A transmissão de RF para o AA-7 é provavelmente a ruína um ou ambos os transistores no circuito.
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Construção:
O AA-7, que pode ser construído a partir do zero ou comprados em forma de kit do fornecedor listado na lista de peças, foi montado em uma placa de circuito impresso, medindo 4 por 4-11 / 16 polegadas. Um molde para a placa de circuito impresso é mostrada na fig. 2. Você pode gravar sua própria placa a partir desse modelo, ou comprar a placa de circuito ou o kit completo de peças (que inclui o PCB e todas as partes, mas não o gabinete). O kit vem com um manual de instruções kit 16-página que dá instruções de montagem passo-a-passo e contém informações adicionais não descritas neste artigo. tempo de montagem Kit, trabalhando devagar e com cuidado, deve levar menos de uma hora. A maioria das peças especificadas na lista de peças são componentes padrão e podem ser adquiridos através de fornecedores de eletrônicos passatempo convencionais. No entanto, algumas partes - J1, J2, S1, S2 e R5-- têm determinadas dimensões de montagem físicas; Placa de Circuito Impresso é projetado para aceitar estas partes particulares. Além disso, Q1 e Q2 pode ser difícil de encontrar; no entanto, é possível fazer substituições, desde que você pode encontrar um fornecedor. substitutos adequados para Q1 e Q2 são dadas na lista de peças.
Os telescópica antena chicote parafuso-montagens para o conselho; o parafuso proporciona um contacto entre as trilhas da placa de circuito impresso e a antena. Para economizar tempo e problemas para localizar e ordenar difíceis de encontrar peças, um kit de peças especiais também é oferecido pelo fornecedor listado na lista de peças.
Um diagrama de colocação partes (layout) para a placa de circuito impresso do AA-7 é mostrado na figura 3. Ao montar o circuito, um cuidado especial que os transistores Q1 e Q2, eo C4 capacitor eletrolítico, são orientados como mostrado.
Embora não esteja representado no esquema (Fig. 1) ou a disposição (Fig. 3) diagramas, um LED indicador de energia opcional pode ser adicionado ao circuito. Adicionando um indicador de energia para o circuito permite-lhe dizer em poucas palavras, se o circuito está ligado; deixando o circuito em, mesmo que o AA-7 atrai apenas cerca 0.7 mA, acabará por descarregar a bateria. Claro, adicionando um LED irá aumentar a fuga de corrente para cerca de 7 mA, mas o brilho vermelho torna óbvio quando o aparelho está ligado.
Se você decidir incluir o indicador LED no seu projeto, o poder para o indicador pode ser facilmente retirado do 9 volts terminal de comutação DC de S2 (terminal centro, do lado direito, olhando para o topo da S2). Basta ligar a tensão positiva para o ânodo (mais fio) do LED e conectar seu terminal cátodo através de um resistor limitador de corrente de cerca de 1000 ohm a um ponto de terra na placa de circuito impresso, ou como o autor fez a partir do quadro de R5. Monte o levou a qualquer momento conveniente, perto do interruptor.
Apesar não fornecido com o kit, uma caixa de plástico personalizado (com painéis dianteiro e traseiro) ou um 'hobby' processo normal de alguns tipos e botões para os interruptores e ganhasse controle podem ser comprados na maioria das lojas de eletrônicos locais ou por correspondência.
Teste e Uso:
Prepare um cabo coaxial para ligar a saída RF do AA-7 à entrada de antena do seu receptor ou scanner. Uma extremidade do cabo de interconexão deve ser terminada com um plugue RCA; o outro conector final depende do receptor alvo ou scanner. Com alguns receptores, a única conexão prática é para cortar a saída do AA-7 à antena do receptor, embora essa conexão não será tão eficaz como acoplamento convencional (tipo de solo-retorno).
Para aumentar a intensidade do sinal, especialmente para as frequências mais baixas, você pode conectar uma antena portátil complementar simples de qualquer projeto (um fio de dipolo, aleatório de comprimento com o solo da Terra, um chicote vertical, maior de algum tipo, etc.) para o circuito. Basta usar um cabo coaxial de pequeno diâmetro terminou em um plugue RCA para acasalamento com J1.
Não há alinhamentos são obrigatórios. Se você estiver usando a antena chicote, basta ligar a saída do AA-7 para o seu receptor, com a unidade desligada (que é a posição de bypass) eo controle de ganho de RF (R5) virado totalmente anti-horário. Ligue o receptor e sintonizar uma estação fraca. Alternar S2 em, e ajustar o controlo de ganho dos ponteiros do relógio para aumentar o sinal de saída. Alternar S1 frente e para trás para ver qual configuração lhe dá os melhores resultados. Não se surpreenda se o controle de ganho sobrecarrega o receptor; Se assim for, faça-o.
Solução de problemas:
O facto de haver duas pré-amplificadores independentes na AA-7 torna mais fácil para diagnosticar falhas do que com muitos outros dispositivos. Se ocorre um problema, apenas com uma configuração de S1, concentrar-se sobre a parte do circuito. Se o problema é comum a ambas as configurações, os componentes e as conexões comuns a ambos os pré-amplificadores devem ser verificados. Verifique se os fios jumper estão no lugar!
Há outras características ou fenômenos associados com pré-amplificadores e antenas ativas que não significa que o circuito não está funcionando corretamente. Por exemplo, se você tem forte hum AC na configuração de HF, a antena está muito perto de um cabo de alimentação ou powerline. sinais de HF pode ser mais clara na definição de VHF / UHF do que na definição HF. Por quê? Embora seja pram pode ser usado para HF, a intensidade do sinal será maior com o carrinho de VHF / UHF. No entanto, o HF ração de sinal-para-ruído é melhor com o carrinho com base dual-gate do MOSFET. Tente ambos e usar o melhor para as suas condições de receptores específicos.
Alguns receptores portáteis não fechados em caixas de metal podem invadir oscilação quando conectado a qualquer pré-amplificador de RF. Tente reduzir o-AA 7 ganho de e certifique-se de que os bons fundamentos são fornecidos com os cabos coaxiais de interligação. Um pré-amplificador vai intensificar quaisquer problemas devido ao projeto do receptor pobres: sobrecarga, imagens ou quaisquer outros problemas com seletividade e rejeição de imagem.
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Lista de peças e outros componentes:
Semicondutores:
Q1 = MFE201, SK3991, 3N201 (R2 não é necessário), ou NTE454 Canal N, MOSFET de porta dupla, TO-72 (ver texto) Q2 = 2SC2570, NTE107. Silicon RF IF / Amp, transistor NPN (ver texto)
Observação: Se você usar o NTE107 como substituto, certifique-se de inseri-lo corretamente no pcb. A orientação é diferente da mostrada no diagrama de layout das peças. (ecb visto vista frontal para NTE107). Veja isso Ficha de Dados
resistores:
Todas as resistências são 5%, 1 / 4-watt
R1 = 1 Mega Ohm R2 = 220K R3, R6 = 100K R4 = 100 ohm R5 = potenciômetro de 10K (montagem pc)
capacitores:
C1, C2, C5, C6 = 0.01uF, disco de cerâmica C3 = 100pF disco de cerâmica C4 = 4.7 a 10uF, 16WVDC, eletrolítico de chumbo radial
Peças e materiais adicionais:
B1 = bateria alcalina de 9 volts S1, S2 = DPDT interruptor de botão de montagem em PC J1, J2 = conector RCA de montagem em PC ANT1 = Antena chicote telescópica (montagem de parafuso) MISC = materiais de PCB, invólucro, invólucro, suporte de bateria e conector, fio, solda etc.
FIG. 1. "A antena ativa AA-7 contém apenas dois elementos ativos: Q1 e Q2 (um transistor de silício VHF 2SC2570 NPN), que fornecem a base de dois pré-amplificadores de RF independentes e selecionáveis."
FIG. 2. "O AA-7 foi montado em uma placa de circuito impresso (PCB), medindo cerca de 4 por 4-11 / 16 polegadas. Um modelo para a placa de circuito impresso é mostrado aqui. Observe que pode não estar à escala .
Peças diagrama de montagem (layout) é mostrado na FIG. 3 para tornar a soldagem da unidade uma brisa! "
FIG. 4. mostra a montagem final, sem a caixa. Certifique-se de que a antena furo no invólucro está em linha com um sobre o PCB. No meu eu usei um parafuso com rosca em ambos os lados para me permitir usar diferentes comprimento da antena de, tudo o que tenho a fazer é desapertar e apertar outra antena de volta sem tirar o AA-7 distante. Eu usei uma bandeja de bateria 9-volt que me permite substituir a bateria sem abrir o caso, mas o clipe de bateria regular e bateria funciona bem. Como você pode ver pelas fotos, este é um bom projeto de uma noite.
O consumo de energia é mínimo. A maioria das peças podem ser obtidas através de sua loja de eletrônicos local. Vou responder a todas as perguntas, mas via "Fórum de mensagens de Tony" só. Este fórum pode ser acessado através da página principal, gadgets, ou página circuitos.
Direitos de autor e Créditos:
Fonte: "Electronics Hobbyist Handbook", Primavera de 1994. Copyright © Fred Blechman e Gernsback Publications, Inc. 1994. Publicado com a permissão de Gernsback. (Gernsback Publishing não existe mais).
Atualizações e modificações de documentos, todos os diagramas, PCB / Layout desenhado por Tony van Roon.
Re-lançamento ou tomar gráficos em qualquer forma ou forma de este projecto é expressamente proibida por leis internacionais de copyright.
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