Wzmacniacz anteny odbiorczej. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Wzmacniacze antenowe

 Komentarze do artykułu

Jak wiadomo, pożądane jest użycie wzmacniacza antenowego do odbioru anten pętlowych („flag”). W jego produkcji nie ma problemów z poziomem hałasu i wzmocnieniem. To jest łatwe do zrobienia. Ale takie anteny wymagają od wzmacniacza bardzo wysokiego współczynnika tłumienia w trybie wspólnym (CMRR lub po angielsku CMRR - od Common-Mode Rejection Ratio). W przeciwnym razie taka ingerencja może całkowicie „zepsuć” parametry anteny, co często zdarza się w praktyce i jest podstawą do stwierdzenia, że ​​takie anteny działają „tak sobie”.

Najprostszym sposobem na osiągnięcie celu jest różnicowanie wzmacniacza z dużym CMRR. I potrzebujesz właśnie takiego wzmacniacza. Zastosowanie transformatora równoważącego ze wzmacniaczem niezbalansowanym nie da dobrego efektu. Nawet najlepsze takie transformatory (mówimy o transformatorach o wysokiej impedancji) mają współczynnik tłumienia w trybie wspólnym przy częstotliwościach 1,8 i 3,5 MHz (a anteny odbiorcze są potrzebne głównie w amatorskich pasmach niskich częstotliwości) rzadko przekracza 40 dB. A to nie wystarczy - w rzeczywistych warunkach, według autora, wymagane jest minimum 50 ... 60 dB tłumienia składowej wspólnej.

Takie tłumienie mogą zapewnić wzmacniacze różnicowe. Najprostszy sposób montażu ich na układach scalonych. Pomysł wykonania wzmacniacza różnicowego w oparciu o elementy dyskretne przełamuje praktyczna niemożność doboru komponentów z dokładnością 0,1...0,3%.

Zwykła implementacja stopnia różnicowego we wzmacniaczu operacyjnym daje takie tłumienie, ale ma tę wadę, że impedancje wejściowe jego wejść są różne. Z tego powodu antena traci symetrię.

Całkowicie satysfakcjonującym rozwiązaniem jest zastosowanie dedykowanego wzmacniacza różnicowego AD8129. Przy częstotliwościach poniżej 4 MHz ma CMRR 80 (!) dB, ponadto ten mikroukład ma dwa wejścia różnicowe o równej i bardzo wysokiej (ponad 4 MΩ) impedancji. Osobnym plusem jest to, że wejść różnicowych nie używa się do ustawiania wzmocnienia, czyli nie trzeba ich obciążać niczym dodatkowym.

Schemat obwodu wzmacniacza pokazano na ryc. 1. W przypadku stosowania wzmacniacza z anteną pętlową nie należy instalować warikapów VD1-VD4 i elementów ich obwodu sterującego (R1, C1, R5, C9), aw przypadku stosowania ferrytowej anteny magnetycznej nie instalować rezystora R2.

Ryż. 1. Schemat ideowy wzmacniacza (kliknij aby powiększyć)

Wzmocnienie napięcia (w tym przypadku jest w przybliżeniu równe 30) jest ustalane przez stosunek rezystancji rezystorów R7 / R6. Rezystory te nie wpływają na impedancję wejściową wejść roboczych (piny 1 i 8 układu DA1).

Ten układ wymaga zasilania bipolarnego. Należy pamiętać, że w urządzeniu występują dwa różne „masy” i nie są one bezpośrednio ze sobą połączone. Jeden z nich to przewód wspólny wzmacniacza, a drugi to oplot kabla koncentrycznego łączącego wzmacniacz z odbiornikiem (transceiverem). Obwody L1C2C4 i L2C3C5 dodatkowo filtrują zasilanie. Napięcie w punkcie środkowym („masa wzmacniacza”) ustawia stabilizator DA2. Zasilanie jest dostarczane do wzmacniacza kablem koncentrycznym. W celu dodatkowej ochrony przed „brudami”, które mogą zaindukować się na powłoce kabla, zainstalowany jest transformator separacyjny T2. Jest on uzwojony w dwóch drutach na ferrytowym rdzeniu magnetycznym niskiej częstotliwości, tak aby indukcyjność jego uzwojeń była nie mniejsza niż 1 mH.

Wyjście wzmacniacza poprzez rezystor R8 jest podłączone do izolującego transformatora RF T1, o małej pojemności międzyzwojowej i stosunku liczby zwojów uzwojeń 1:1. Transformator ten jest potrzebny do odsprzęgania trybu wspólnego między wspólnym przewodem wzmacniacza a oplotem kabla koncentrycznego. Rezystor R8 ustawia impedancję wyjściową wzmacniacza (sam układ DA1 ma niską impedancję wyjściową).

Diody VD7 i VD8 (dowolny krzem wysokiej częstotliwości) chronią obwody wejściowe odbiornika. Faktem jest, że układ DA1 może wytwarzać sygnał wyjściowy o amplitudzie do 5 V, co jest nie do przyjęcia dla wszystkich odbiorników. Kondensator C7 rozdziela się.

Elementy L3, C10 dzielą w „szyi” zasilanie wzmacniacza i wejście odbiornika.

Jak już wspomniano, piny 1 i 8 układu DA1 są wejściami różnicowymi o wysokiej rezystancji. Muszą rozwiązać trzy problemy.

Najpierw „zwiąż” je prądem stałym ze wspólnym przewodem wzmacniacza. Odbywa się to za pomocą rezystorów R3, R4. Ich rezystancja nie jest bardzo ważna (z wyjątkiem przypadku pracy z ferrytową anteną magnetyczną, patrz poniżej) - od 100 kΩ do 1 MΩ, ale ich tożsamość jest bardzo ważna. Rezystory te należy wybrać za pomocą multimetru cyfrowego z różnicą nie większą niż 0,1% (nawet mniej, tym lepiej). W przeciwnym razie „przekrzywiają” wejście wzmacniacza z odpowiednią redukcją CMRR.

Po drugie, konieczne jest zabezpieczenie wejść podczas pracy nadajnika. Poradzi sobie z tym para diod RF VD5, VD6.

Po trzecie podłącz antenę i potrzebne jej elementy. To zależy od tego, jaka antena będzie używana.

Jeśli jest to ramka, np. „flaga”, podłączana jest bezpośrednio do wejść. Dodatkowo instalowany jest rezystor R2 o rezystancji równej rezystancji wyjściowej ramy (zwykle kilkaset omów).

Jeśli jest to ferrytowa antena magnetyczna, R2 nie jest potrzebny, ale zainstalowane są warkapy tuningowe VD1-VD4 i ich obwód sterujący z „szeka” (R1R5C1C9). Ponadto podczas pracy z ferrytową anteną magnetyczną (MA) należy pomyśleć o rezystancji rezystorów R3 i R4. Określają współczynnik jakości obwodu anteny (oczywiście oprócz współczynnika jakości samej cewki anteny). W zależności od indukcyjności, współczynnika jakości MA oraz pożądanego pasma (bez strojenia) należy dobrać wartości rezystorów R3, R4.

na ryc. 2 przedstawia widmo w paśmie 100 kHz na wyjściu opisywanego wzmacniacza przy rezystancji tych rezystorów 390 kOhm i podłączonej ferrytowej anteny magnetycznej nawiniętej na pręcie o średnicy 8 mm i długości 100 mm z przewodem magnetycznym przepuszczalność 400. Odbiór następuje w zasięgu 160 metrów. Antena znajduje się w pomieszczeniu, dlatego oprócz użytecznych sygnałów widać również sporo zakłóceń.

Ryż. 2. Widmo w paśmie 100 kHz na wyjściu wzmacniacza

Na wyjściu poziom szumu powietrza przy częstotliwości rezonansowej MA wynosi 93 dBm (skala pionowa na rysunku jest w dBm), czyli 5 μV, co w przybliżeniu odpowiada poziomowi szumu pełnowymiarowej anteny. Jeśli potrzebujesz zmienić wzmocnienie, odbywa się to poprzez wybór rezystorów R7 / R6. AD8129 może zapewnić do 100-krotne wzmocnienie w pasmach HF o niskiej częstotliwości.

Zastosowanie wzmacniacza pozwala na umieszczenie anteny z dala od lokalnych źródeł zakłóceń i tym samym poprawę jakości odbioru.

Autor: Igor Gonczarenko (DL2KQ)

Zobacz inne artykuły Sekcja Wzmacniacze antenowe.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum Monitorowanie tlenu w mózgu za pomocą mikrosondy 28.01.2024 Chińscy naukowcy stworzyli miniaturową wszczepioną sondę, która może w sposób ciągły monitorować poziom tlenu w głębokich częściach mózgu. Ten postęp technologiczny może pomóc w walce z chorobami i zaburzeniami mózgu, umożliwiając ich diagnozowanie na wczesnym etapie. Opracowanie miniaturowej wszczepionej sondy do monitorowania poziomu tlenu w mózgu otwiera nowe perspektywy w diagnostyce i leczeniu zaburzeń neurologicznych. Ten postęp technologiczny może znacznie poprawić skuteczność interwencji medycznych i poprawić wyniki leczenia pacjentów. Badanie przeprowadzili naukowcy z Uniwersytetu Tsinghua w Pekinie we współpracy z innymi chińskimi instytucjami naukowymi, w tym ze stołecznym Uniwersytetem Medycznym i Instytutem Technologii. Niedobór tlenu, czyli niedotlenienie, charakteryzujące się obniżonym poziomem tlenu w tkankach, może mieć poważne konsekwencje dla zdrowia mózgu. Urządzenie opracowane przez chińskich naukowców to wszczepialna bezprzewodowa sonda o średnicy około 300 mikronów, która może natychmiast reagować na zmiany poziomu tlenu w mózgu. Zasada działania sondy opiera się na zastosowaniu diody elektroluminescencyjnej i fotodetektora pokrytego warstwą fosforyzującą wrażliwą na tlen. Urządzenie emituje światło, którego intensywność zmienia się w zależności od stężenia tlenu, zapewniając szybką reakcję na zmiany w otoczeniu. Ten znaczący krok w naukach medycznych może znacząco poprawić naszą zdolność diagnozowania i leczenia chorób mózgu, otwierając nowe możliwości badań i rozwoju.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Elastyczny generator termoelektryczny do zasilania urządzeń do noszenia

▪ Inteligentny zegarek firmy Apple

▪ Zmierzch Wszechświata

▪ Gumka do pamięci

▪ Programowalny fotoniczny układ kwantowy

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja strony Builder, mistrz domu. Wybór artykułu

▪ artykuł Błogosławieni, którzy posiadają. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Ile czasu zajmuje umycie wszystkich okien wieżowca Petronas Towers? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Ładowarki do akumulatorów. Informator

▪ Artykuł Zefira. Proste przepisy i porady

▪ artykuł Kino domowe - od a do z. Część 1. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024