Menu English Ukrainian Rosyjski Strona główna

Bezpłatna biblioteka techniczna dla hobbystów i profesjonalistów Bezpłatna biblioteka techniczna


ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ
Darmowa biblioteka / Schematy urządzeń radioelektronicznych i elektrycznych

Tłumik zakłóceń radiowych. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Cywilna łączność radiowa

Komentarze do artykułu Komentarze do artykułu

Sytuacja w zakresie zakłóceń na pasmach amatorskich, która z dnia na dzień się pogarsza, wymaga od operatorów krótkofalówek podjęcia skutecznych działań w celu zwalczania zakłóceń. Nie zawsze radioamator ma możliwość wyeliminowania zakłóceń w miejscach ich występowania. Problem należy rozwiązać poprzez ulepszenie sprzętu i urządzeń antenowych w miejscu odbioru. W artykule zaproponowano skuteczny sposób eliminacji niektórych rodzajów zakłóceń.

Zasada działania

Urządzenie opisane w tym artykule instaluje się na wejściu odbiornika. Przeznaczony jest do tłumienia zakłóceń powietrznych pochodzących z określonego azymutu, który operator może dowolnie ustawić na dowolnej częstotliwości w paśmie częstotliwości od 1,8 do 30 MHz.

Nawet bardzo wysokiej klasy odbiornik jest bezradny, jeśli silne zakłócenia na antenie „zakrywają” użyteczny sygnał. W pewnym stopniu antena kierunkowa posiadająca selektywność przestrzenną może rozwiązać ten problem. Jeśli zakłócenia i żądany sygnał nie pochodzą z tego samego kierunku, wówczas obracając antenę o minimalnej charakterystyce promieniowania (DP) w kierunku źródła zakłóceń, można poprawić stosunek sygnału do zakłóceń (S/I ). Dobrze zaprojektowana antena ma stosunek przód/tył (F/B) wynoszący 30...40 dB.

Oczywiście nie wszystkie problemy zakłóceń bezprzewodowych można rozwiązać za pomocą selektywności przestrzennej systemu antenowego. Po pierwsze, jak już wspomniano, jest to niemożliwe, jeśli pożądany sygnał i zakłócenia pochodzą z tego samego kierunku. Po drugie, jeśli zakłócenia pochodzą ze wszystkich kierunków. I wreszcie, używanie tradycyjnych anten kierunkowych do tłumienia zakłóceń jest nierealne w przypadku amatorskich pasm niskich częstotliwości.

Jednak zakłócenia pochodzące ze wszystkich kierunków są rzadkie. Znacznie częściej są one zlokalizowane azymutalnie. Ich źródłem mogą być:

  • źle debugowany przetwornik przemysłowy;
  • sprawny, ale umieszczony bardzo blisko i przeciążający wejście odbiornika;
  • iskrzące się linie energetyczne lub linie oświetleniowe;
  • burza z piorunami w odległości do kilkudziesięciu kilometrów;
  • nadajnik sąsiada - krótkofalówka;
  • źródło hałasu przemysłowego (na przykład fabryka znajdująca się obok).

W takich przypadkach, jeśli azymut sygnału pożądanego różni się od azymutu zakłócenia o co najmniej kilka stopni, omawiane w artykule urządzenie może poprawić stosunek S/P. W zależności od konkretnej sytuacji poprawa ta waha się od kilku do 30...40 dB. Nawet jeśli masz antenę obrotową kierunkową, będzie ci przydatna. Jest mało prawdopodobne, aby Twoja antena miała możliwość zmiany kąta elewacji, a przy tłumieniu lokalnych zakłóceń może być wymagana minimalna charakterystyka promieniowania pod pewnym kątem zenitowym. I na pewno nie ma on jednakowego współczynnika F/B w całym paśmie pracy (na jego brzegach z reguły maleje).

Jak więc możemy zaimplementować odbiorczą antenę kierunkową z możliwością obracania minimum jej wzoru? Na ratunek przychodzą systemy antenowe, składające się z dwóch anten, których sygnały są przetwarzane przez obwody pasywne i aktywne, a następnie sumowane. Niech będą dwie różne anteny umieszczone w pewnej (nie mniejszej niż 0,05 A) odległości od siebie. Jest oczywiste, że ta sama fala elektromagnetyczna będzie indukować różne prądy RF w obu antenach. Różnica faz między tymi prądami będzie określona zarówno przez odległość między antenami, jak i azymutalny kąt przybycia sygnału. Różnica w amplitudach wynika z rozmiarów anten i ich względnego położenia.

Niech różnica faz sygnałów zakłócających na wyjściach obu anten będzie wynosić Δφ1, a amplitudy będą różne. Wyrównajmy amplitudowo sygnały z każdej z anten, np. włączając w kabel tłumik o silniejszym sygnale i przesuńmy fazę jednego z sygnałów o Δφ = 180 - Δφ1. Wtedy całkowite przesunięcie fazowe będzie wynosić dokładnie 180 stopni. Oczywiście, jeśli teraz dodamy oba sygnały, suma będzie wynosić zero (dwa sygnały przeciwfazowe o tej samej amplitudzie). To „zero” (a raczej nie zero, ale jakieś minimum) jest bardzo wąskie i głębokie. Każdy, kto kiedykolwiek skonfigurował obwód zbalansowany do tłumienia sygnału (na przykład modulator zbalansowany), zrozumie, o czym mówimy. Głębokość minimum zależy od dokładności wyrównania amplitudy i dokładnej przeciwfazy dodanych sygnałów i może sięgać 40..60 dB. A jeszcze większe wartości z dobrym sumatorem, który wyklucza bezpośrednie przejście sygnału. Oto, jak bardzo można zredukować zakłócenia.

Jak zmieni się sygnał użyteczny? Jeżeli azymut jego przybycia różni się od azymutu zakłócenia, wówczas różnica fazowa sygnału użytecznego indukowanego w obu antenach nie będzie już wynosić Δφ1, ale coś innego, powiedzmy Δφ2. Znaczenie tego faktu jest bardzo duże, gdyż suma Δφ + Δφ2 nie będzie już równa 180 stopni. Oznacza to, że użyteczne sygnały na sumatorze, które nie są dokładnie przesunięte w fazie, będą tłumione znacznie mniej niż zakłócenia. Odchylenie od dokładnej przeciwfazy sygnałów, nawet o kilka stopni, zmniejsza tłumienie sygnału o 15...20 dB. I właśnie w ten sposób wzrasta stosunek S/P na wyjściu sumatora. Jeżeli przesunięcie fazowe Δφ1 różni się znacząco od Δφ2 (o kilkadziesiąt stopni), wówczas sygnał użyteczny praktycznie nie jest tłumiony, a poprawa S/P sięga 40...60 dB. Jeżeli Δφ1 różni się od Δφ2 o 180 stopni (nawet niezbyt dokładnie, tutaj dopuszczalna jest różnica 20...60 stopni), to sygnał użyteczny na wyjściu sumatora niemal się podwaja (odbierany przez obie anteny sumuje się w faza). Daje to dodatkową poprawę współczynnika S/P o dodatkowe 6 dB.

"Wszystko w porządku, ale nie mam drugiej anteny na każde pasmo. I nie jest to oczekiwane. Co wtedy?" – zapyta czytelnik. Sprawa jest przez to znacznie uproszczona. że potrzebujemy anteny odbiorczej i dlatego stopień jej koordynacji z zasilaczem i wydajność nie są decydujące. Z tego powodu jako drugą antenę z powodzeniem można zastosować antenę o innym zasięgu i/lub oddzielną antenę odbiorczą. Zwykle można użyć dwóch anten odbiorczych.

Do przetwarzania sygnałów z anten potrzebny jest sumator dwukanałowy z możliwością kontrolowania amplitudy w obu kanałach (kto wie, w której antenie sygnał będzie większy) oraz fazy 360 stopni w jednym z kanałów (ponieważ jesteśmy mowa o różnicy, to wystarczy dopasować ją w jednym). To znaczy tylko kilka rzeczy: dwa tłumiki, jeden przesuwnik fazowy i jeden sumator.

Opisano wiele takich urządzeń (pod różnymi nazwami). MFJ-1026 i ANC-4 są produkowane komercyjnie. I tylko tyle udało mi się zapamiętać, w rzeczywistości jest tego znacznie więcej.

Co można osiągnąć przy ich pomocy? W dobrze wykonanym urządzeniu wszystko zależy od anten i ich względnego położenia. Na ryc. Rysunek 1 przedstawia wzorce promieniowania uzyskane w programie do modelowania anteny MMANA. Zasięg - 80 metrów. Zastosowano dwie anteny – główną Odwróconą V na maszcie o wysokości 15 m oraz dodatkową ramę odbiorczą o boku 1 m, umieszczoną pionowo. Odległość między antenami wynosi 20 m.

Tłumik zakłóceń radiowych

Nie pokazano wszystkich możliwych wzorów, ale tylko część z nich dotyczy sektora 0...90 stopni (dla sektora 90..360 stopni obrót daje dokładnie takie same, ale obrócone wzory). Widać, że przy kątach 310...50 i 130...230 stopni można uzyskać znaczną (nawet o 20 dB) poprawę stosunku S/P. Dla kątów 50...130 i 230...310 stopni poprawa jest znacznie mniejsza - kilka dB. Choć kilka dB nie leży na drodze (w niektórych przypadkach jest kwestią tego czy QSO się odbędzie czy nie) to mimo wszystko lepiej dla tych kątów zastosować inną dodatkową antenę umieszczoną pod kątem 90 stopni względem pierwsza ramka.

Na ryc. Na rysunku 2 przedstawiono schematy w zakresie 160 metrów z fazowaniem skróconej pionu z obciążeniami pojemnościowymi i oddzielną pionową ramą odbiorczą podobną do pierwszego przykładu. Odległość między antenami wynosi 20 m.

Tłumik zakłóceń radiowych

Tutaj podałem więcej DP, żeby pokazać granice, w jakich można zmieniać położenie minimum (i sięga ono 30...40 dB). W zasadzie trend jest podobny jak w poprzednim przypadku - dla sektorów 310...50 i 130...230 stopni można osiągnąć bardzo głębokie tłumienie. Dla pozostałej części półkola (czyli 50...130 i 230...310 stopni) lepiej byłoby zastosować jeszcze jedną dodatkową ramkę.

Należy zauważyć, że tłumienie szumów (minimum) na dwóch powyższych rysunkach nie charakteryzuje jakości urządzenia fazującego (zakłada się, że jest dobre), ale raczej właściwości danych, specyficzne dwuelementowe układy aktywne. W przypadku innych anten i ich różnych lokalizacji tłumienie może być większe lub mniejsze.

Pożądane jest, aby anteny fazowane miały dopasowaną polaryzację. Próba ustawienia fazy dipola i pionu nie da dobrego rezultatu. Choć to też zależy od wysokości anten nad ziemią - wszak dipol też emituje promieniowanie o polaryzacji pionowej.

Należy pamiętać, że druga antena nie powinna być kawałkiem drutu leżącym na stole. Powinna to być pełnoprawna antena odbiorcza, a nie antena „szumowa”, jak to się czasem nazywa. Całkowicie nieodpowiedzialne jest zalecanie (choć znalazło się to nawet w instrukcjach obsługi wspomnianych urządzeń) umieszczania teleskopowego sworznia lub drutu w pobliżu źródła zakłóceń (powiedzmy telewizora lub komputera). Taki pin oprócz zakłóceń, które nękają antenę główną (które można fazować i tłumić), dodatkowo będzie odbierał masę różnych domowych „śmieci” (zakłócenia z sieci itp.), których nie da się stłumić. Po prostu dlatego, że główna antena ich „nie słyszy”. Dzięki temu odbierany sygnał zostanie „wzbogacony” o wszelkie „śmieci” odebrane przez antenę teleskopową. Wygląda na to, że źródło zakłóceń, z którymi walczymy, wyraźnie słabnie (fazujemy jego sygnały), ale pojawia się mnóstwo brakujących wcześniej „śmieci”. Znacznie lepiej jest uporać się ze źródłami zakłóceń w domu, bezpośrednio eliminując ich promieniowanie (filtry izolacyjne, uziemienie obudowy itp.).

Dlatego też druga antena, choć może być niewielka i nieporównywalna, powinna być zlokalizowana niedaleko anteny głównej – w miejscu, w którym nie będzie zbierała dodatkowych zakłóceń. Minimalna odległość pomiędzy antenami wynosi 0,05λ. Zbyt mała odległość skutkuje wąskim pasmem, w którym tłumione są zakłócenia, a przy zmianie częstotliwości roboczej konieczna staje się regulacja przesunięcia fazowego w urządzeniu. Bardzo duża odległość pomiędzy antenami, wbrew powszechnemu przekonaniu, nie prowadzi do poprawy parametrów tłumienia (ale też ich nie pogarsza). Optymalna odległość ze wszystkich punktów widzenia będzie mieścić się w przedziale od 0,1 do 0,5 λ.

Modelując taki dwuelementowy układ w MMANA należy zainstalować dwa źródła (po jednym w każdej antenie), ręcznie przyłożyć znacznie wyższe napięcie (powiedzmy 10 V) do mniejszej anteny oraz zoptymalizować amplitudę i fazę mniejszego źródła (podłączony do większej anteny) zgodnie z kryterium F/B. Co więcej, w przypadku źródła o małej amplitudzie należy ręcznie ustawić bardzo mały krok napięcia (około 0,0001 V). Aby uzyskać tłumienie w wymaganym kierunku, obróć cały system antenowy w MMANA („Edycja - Obróć wokół osi - Z”) w azymucie tak, aby pożądany kierunek pokrywał się z 180 stopni. Jest to wymóg MM AN A – w programie obliczany jest współczynnik F/B wzdłuż linii 0-180 stopni.

Schemat urządzenia i uzyskane wyniki

Potrzebujemy więc sumatora dwukanałowego z niezależną regulacją amplitudy w każdym kanale i sterowanym przesuwnikiem fazowym w jednym z nich. Ustawiając amplitudy i zmieniając przesunięcie fazowe, ręcznie rozwiążemy problem stworzenia jednokierunkowego układu antenowego z minimum w wymaganym kierunku z dostępnej pary anten.

Jakie są wymagania dla takiego urządzenia?

  1. Oczywiście potrzebny jest duży zakres dynamiki. Przecież pracujemy z sygnałami przychodzącymi bezpośrednio z anten, czyli przed jakimkolwiek filtrowaniem.
  2. Z tego samego powodu jest wysoce pożądane, aby urządzenie było albo całkowicie pasywne, albo miało minimalną możliwą liczbę elementów nieliniowych i minimalne wzmocnienie.
  3. Zauważalne osłabienie sygnału użytecznego jest bardzo niepożądane. Jest przetwarzany na wejściu toru odbiorczego, więc jego nadmierne tłumienie doprowadzi do zmniejszenia rzeczywistej czułości odbiornika (choć w niskich zakresach częstotliwości nie jest tak źle).
  4. Konieczna jest dobra wzajemna izolacja kanałów. Niespełnienie tego warunku prowadzi do zmniejszenia stopnia tłumienia zakłóceń.
  5. Pożądana jest minimalna zmiana amplitudy podczas regulacji fazy (w przeciwnym razie będziesz musiał ją regulować wiele razy - najpierw amplitudy, potem fazę i tak dalej w kółko).

Zobaczmy, jak te wymagania są spełnione w znanych konstrukcjach.

Prosty, a zarazem dobry projekt opracował JA1DI [1]. Wykorzystuje przesuwnik fazowy na wskaźniku KPI i potencjometrze, który zapewnia niewielkie zmiany amplitudy, gdy zmienia się faza. Możliwość zmiany zarówno C, jak i R dla każdej częstotliwości zapewnia niewielkie (około 6 dB) tłumienie w przesuwniku fazowym. Aby skompensować to tłumienie, zastosowano wysokoliniową kaskadę tranzystorów polowych o niewielkim wzmocnieniu (około 10 dB). To właśnie ta jednostka (przesuwnik fazowy ze wzmacniaczem) w tej konstrukcji jest wykonana bardzo dobrze i przemyślanie. Tego samego niestety nie można powiedzieć o drugim kanale i sumatorze – zaprojektowano je po prostu jako tłumiki rezystancyjne. Wprowadzają nie tylko duże tłumienie, ale także mają bardzo niską izolację międzykanałową. Wymaga to użycia pełnowymiarowej anteny pomocniczej i zmniejsza tłumienie zakłóceń.

W USA produkowane jest drogie (około 180 dolarów) urządzenie MFJ-1026 [2]. Moim zdaniem rozwiązania obwodów MFJ-1026 są szczerze słabe. Oto główne błędy jego twórców.

Urządzenie wykorzystuje aktywny sumator na stopniu różnicowym. Pomimo całej liniowości zastosowanych tranzystorów polowych (J310), nie zwiększa to zakresu dynamiki odbiornika. Przeciwko. Pamiętajmy, że mówimy o obwodach antenowych przed jakąkolwiek filtracją.

Twórcy urządzenia nie wystarczył sumator na dwóch tranzystorach i aby jeszcze bardziej go „ozdobić”, na wyjściu wprowadzono wtórnik emitera. Nie doda to również liniowości urządzeniu. Ale po co w ogóle go zainstalowano? W końcu tranzystor J310 działa idealnie przy obciążeniu 50 omów przez transformator szerokopasmowy.

Obrót fazy o skok o 180 stopni odbywa się za pomocą kolejnej kaskady za pomocą tranzystora.

Przesuwacz fazowy w MFJ-1026 jest bardzo zbliżony konstrukcją do tego stosowanego w JA1DI, ale znacznie gorszy od japońskiego. Zamiast KPI ma zainstalowany stały przełącznik kondensatora. Nie jest tak źle. Problem w tym, że ten przełącznik ma tylko dwa położenia, a to nie wystarczy do pełnego obrotu faz w całym zakresie częstotliwości urządzenia. Dokładniej, pełny obrót o 180 stopni (kolejne 180 stopni zapewni przełącznik 0/180) jest nadal możliwy, ale przy niektórych częstotliwościach współczynnik transmisji przesuwnika fazowego spada znacząco (do -20 dB). Aby zredukować nierówności konieczne było zastosowanie obciążenia niskooporowego (dwa rezystory 51 Ohm). W rezultacie uzyskuje się akceptowalną nierównomierność amplitudy, ale kosztem zmniejszenia współczynnika transmisji. W konsekwencji takiej konstrukcji obwodu wymagany był inny stopień wzmacniacza, aby skompensować te straty.

W rezultacie okazuje się, że nawet przy zastosowaniu dwóch pełnowymiarowych anten sygnał przechodzi przez co najmniej 5 (!) tranzystorów. Dzieje się to bez żadnego filtrowania, nawet bez filtrów pasmowo-przepustowych. Oznacza to, że wszystkie potężne stacje nadawcze i usługowe w całym zakresie od 1,8 do 30 MHz będą modulować się wzajemnie za pomocą pięciu (!) tranzystorów. Wiadomo, że nawet przy bardzo dobrej liniowości nie może to zakończyć się niczym dobrym.

W moich warunkach kilka kilometrów dalej na górze znajduje się ośrodek nadawczy telewizji (MB i UHF) oraz kilka stacji nadawczych (pasma CB i KB). Byłem zmuszony uciekać przed źle ustawionym nadajnikiem tego ośrodka. Pasmo 9...30 MHz w moim odbiorniku pokryte jest szumem S9...9+40 dB (a w Niemczech też mówią, że wszystko w porządku!). Testy MFJ-1026 w tych warunkach potwierdziły powyższe. Oprócz ciągłego, bezpośredniego wykrywania potężnego „nadawcy” w zasięgu 49 metrów wieczorem, dodano wiele „nieuwzględnionych” sygnałów, które znikały po wyłączeniu urządzenia.

Błędem byłoby stwierdzenie, że wszystko w MFJ-1026 jest złe. Poszczególne węzły zostały pomyślnie rozwiązane:

  • Filtry górnoprzepustowe na obu wejściach o stromych zboczach, zauważalnie tłumiące sygnały z nadajników na falach średnich;
  • ochronne lampy żarowe na wejściach;
  • Obwody przełączające RX/TX (jeśli twój transceiver nie ma osobnego wejścia anteny odbiorczej);
  • dodatkowy wzmacniacz do skróconej drugiej anteny.

Ponieważ nie można było znaleźć gotowego schematu, który odpowiadałby autorowi, musiałem połączyć własny (ryc. 3). Nie zawiera żadnych odkryć, ale jest dobrze wykonana. Urządzenie jest przeznaczone do pracy w obwodzie anteny odbiorczej transiwera (tzn. transceiver musi mieć osobne wejście RX), dlatego nie jest zapewnione przełączanie RX/TX. Jeśli Twoje urządzenie ma tylko wspólne wejście antenowe, to będziesz musiał wprowadzić w urządzeniu przełączanie RX/TX, co wymusi jego wyłączenie w trybie nadawania.

Tłumik zakłóceń radiowych
(kliknij, aby powiększyć)

Oto główne cechy tego urządzenia. Pasmo częstotliwości roboczej - 1,8...30 MHz. Wzmocnienie w tym paśmie częstotliwości wynosi 1, a fazę można obracać w zakresie ±180 stopni. Tłumienie zakłóceń może przekraczać 60 dB. Zakres dynamiczny intermodulacji przy wyłączonym UHF w drugim obwodzie antenowym wynosi co najmniej 110 dB. Impedancja wejściowa i wyjściowa urządzenia wynosi 50 omów.

Przełącznik SA1 włącza urządzenie. Po wyłączeniu sygnał z anteny głównej (podłączonej do złącza XP2) trafia bezpośrednio na wyjście urządzenia. Wprowadzając przełączanie RX/TX należy zastąpić przełącznik SA1 przekaźnikiem, który w trybie transmisji będzie omijał urządzenie.

Sygnały z obu anten wędrują najpierw identycznymi drogami: obwód zabezpieczający przed przeciążeniem - tłumik - filtr górnoprzepustowy. Zabezpieczenie stanowią małe żarówki VL1, VL2 (6,3...13 V, 0,1...0,2 A) i ograniczniki diodowe VD1-VD8. Próg otwarcia ograniczników wynosi około 1 V (tj. co najmniej 120 dB powyżej czułości większości odbiorników KB), dzięki czemu nie pogarszają one rzeczywistego zakresu dynamiki. Lampy VL1 i VL2 w stanie zimnym mają rezystancję kilku omów i praktycznie nie tłumią sygnału. Ale podczas transmisji, jeśli antena odbiorcza znajduje się niedaleko anteny nadawczej, wówczas żarniki lamp będą się świecić, a ich rezystancja gwałtownie wzrośnie. Z przypisanymi mu funkcjami radzi sobie z powodzeniem w warunkach: jeden kilowat na transmisję w antenie głównej i antenie pomocniczej o długości 13 m, 3...5 m od głównej. Zaznaczam, że na niektórych pasmach lampka ochronna świeci pełną mocą.

Użyłem tłumików telewizyjnych (pomysł z I4JMY), kupionych tanio na targu. W zasadzie można zastosować gładkie tłumiki 50/50 Ohm z zestawu dowolnych przyrządów pomiarowych. W ostateczności można zastosować rezystory zmienne grupy B o rezystancji 510...680 Ohm, włączane za pomocą konwencjonalnego regulatora poziomu. W tym drugim przypadku podczas regulacji tłumienia zmieni się impedancja wejściowa urządzenia, a jeśli zastosowana antena będzie na to wrażliwa, to oprócz amplitudy zmieni się również faza. Utrudni to (choć niewiele) pracę z urządzeniem.

Filtr górnoprzepustowy pochodzi z MFJ-1026. Zainstalowanie takiego filtra górnoprzepustowego jest uzasadnione tylko wtedy, gdy urządzenie będzie eksploatowane w całym paśmie częstotliwości 1,8...30 MHz. Jeśli zamierzasz używać urządzenia tylko w kilku pasmach częstotliwości (zakresach), to zamiast filtra górnoprzepustowego warto zainstalować filtr środkowoprzepustowy o odpowiedniej przepustowości lub nawet kilka filtrów przełączalnych.

Następnie sygnał z pierwszej anteny trafia do sterowanego przesuwnika fazowego. Przełączenie o 0/180 stopni realizowane jest poprzez odwrócenie (przełącznik SA3) uzwojenia wejściowego transformatora rozdzielającego fazę T1. Elementy C7-C15, SA4, R1 to płynny przesuwnik fazowy zapożyczony z układu JA1DI. Tylko zamiast KPI instalowany jest przełącznik z dziewięcioma pozycjami i zestawem stałych kondensatorów. Umożliwiło to rozwiązanie dwóch problemów jednocześnie: uzyskanie minimalnej pojemności pasożytniczej na przypadek i dużego nakładania się pojemności. Używając KPI nie byłoby to takie proste. Przełącznika SA4 nie należy traktować jako przełącznika zakresów - w zakresie 28 MHz może być wymagana pojemność 270 pF, a w zakresie 1,8 MHz czasami potrzebna jest pojemność 1 pF. Wszystko zależy od względnego położenia i rodzaju anten, a także od kierunku przybycia zakłóceń.

Wzmacniacz na tranzystorze VT2 kompensuje straty w przesuwniku fazowym z niewielkim marginesem. Step-down T2 zapewnia niską impedancję wyjściową kaskady – 100 omów (tyle, ile potrzeba dla sumatora) – bez konieczności wprowadzania wtórnika emitera do urządzenia. Liniowość tego wzmacniacza wyznacza zakres dynamiki całego urządzenia. Jest to jedyny aktywny element w głównym (zawierającym przesuwnik fazowy) torze urządzenia. Pozostałe elementy są bierne i nie mogą go pogorszyć.

Transformator T4 i rezystor R6 to klasyczny sumator o dużej izolacji pomiędzy wejściami. Dzięki izolacji pomiędzy wejściami wynoszącej ponad 40 dB, nie wprowadza praktycznie żadnych strat. Jedyną niedogodnością jest rezystancja wejściowa sumatora (100 omów każdy). Jeśli uzyskanie 2 omów z wyjścia transformatora T100 nie jest trudne, to na drugim wejściu, aby dopasować ścieżkę 50 omów, konieczne było zainstalowanie transformatora T5 dla przejścia 50/100 omów.

W dolnym położeniu przełącznika SA2 na schemacie na wejście transformatora T5 odbierany jest sygnał z anteny pomocniczej. Jeśli używana jest skrócona lub bardzo niedopasowana antena, może być konieczne włączenie dodatkowego wzmacniacza na tranzystorze VT1. W tej wersji jego impedancja wejściowa wynosi około 300 omów (dla moich skróconych anten odbiorczych okazała się lepsza), wzmocnienie napięciowe wynosi 15 dB, a impedancja wyjściowa wynosi 50 omów.

W zasadzie ten wzmacniacz może być wszystkim. Zależy to od charakterystyki anteny pomocniczej. Tutaj jest dużo miejsca na kreatywność. Można zastosować prawie każdy liniowy UHF spośród tych, które są dostarczane z małymi antenami odbiorczymi. Jednakże liniowość UHF nie może być gorsza niż liniowość używanego odbiornika. W przeciwnym razie ogólny zakres dynamiki zostanie zmniejszony. Tylko nie przypisuj tej redukcji opisywanej wersji urządzenia. W każdym przypadku wymagane jest UHF do małej anteny pomocniczej. A problemy z jego przeciążeniem nie mają nic wspólnego z fazowaniem sygnału.

Ponieważ urządzenie montowane jest na wejściu odbiornika, aby nie odbierać dodatkowych zakłóceń, należy je umieścić w dobrze ekranowanej obudowie. Może być wykonany na przykład z folii z włókna szklanego. Mimo prostej konstrukcji obudowa musi być dość duża: na przednim panelu znajduje się co najmniej siedem regulatorów, a cztery z nich (R1, SA4 i oba tłumiki) muszą być wyposażone w czytelne skale.

Wygodne jest następujące rozmieszczenie kontrolek:

  • na środku przedniego panelu - rezystor do płynnej regulacji fazy R1 („Faza”);
  • po obu jego stronach znajdują się dwa inne elementy sterujące fazą - przełączniki SA4 („Shift”) i SA3 („0/180”);
  • symetrycznie po obu stronach - pokrętła tłumika A1 ("Wzmocnienie 1") i A2 ("Wzmocnienie 2");
  • wzdłuż krawędzi - przełączniki SA2 („+15dB”) i SA1 („On/Off”).

Jeśli masz kilka anten, które można wykorzystać jako anteny pomocnicze (jest to pożądane na podstawie danych pokazanych na rys. 1 i 2), umieść przełącznik wyboru anteny pomocniczej na wejściu górnego (zgodnie ze schematem) kanału . Sterowanie powinno odbywać się także na panelu przednim, a na panelu tylnym należy zamontować odpowiednią liczbę złączy wejściowych. Duża ilość zmiennych rezystorów i przełączników ułatwia montaż całego urządzenia metodą montażu powierzchniowego, zachowując przy tym typowe wymagania dla technologii RF.

Szczegóły urządzenia są również wybrane z tych wymagań. Rezystor zmienny R1 musi być bezindukcyjny, grupa A. Cewki indukcyjne L2 - L3 mogą być dowolnego typu. Indukcyjność cewki indukcyjnej L1 nie jest krytyczna. Wszystkie transformatory nawinięte są na pierścieniowych rdzeniach magnetycznych FT50-37 (możliwość wymiany na K12x7x5 wykonany z ferrytu 600NN). Transformatory T1 i T2 zawierają 3x10 zwojów drutu PEV-2 o średnicy 0,3 mm, transformator T4 - 2x10 zwojów, transformator T5 - (5+5) i 10 zwojów, transformator TZ - 1,5 (I), 10 (II) i 8 (III) tur. Aby zwiększyć liniowość urządzenia, prąd drenu tranzystora VT2 dobiera się jako stosunkowo duży (25...40 mA) i zaleca się wyposażenie tego tranzystora w mały radiator. Urządzenie może być zasilane z transiwera (pobór prądu wynosi około 100 mA).

Tranzystor VT1 można zastąpić KT610A, a VT2 2SK125 lub dwoma równolegle połączonymi tranzystorami KP307G.

Jeśli instalacja zostanie wykonana prawidłowo i nie ma żadnych zakłóceń w fazowaniu uzwojeń transformatora, urządzenie działa natychmiast i nie wymaga regulacji. Przejdźmy zatem od razu do pracy z urządzeniem, czyli do fazowania sygnałów dwóch anten odbiorczych.

1. Wybierz zakres, w którym występuje stabilny szum lub sygnał zakłócający. Nie można tu zastosować zakłóceń ze strony stacji o sąsiadującej częstotliwości. Można na przykład kierować reklamy na nośną AM stacji nadawczej. Jeśli konfiguracja odbywa się w laboratorium, w którym nie ma anten, można zastosować ten sam sygnał z generatora do obu wejść jednocześnie za pomocą trójnika. W tym drugim przypadku wskazane jest zastosowanie kabli o różnej długości od trójnika do wejść, aby uzyskać przynajmniej małe przesunięcie fazowe pomiędzy sygnałami wejściowymi. Na tym etapie należy wyłączyć AGC odbiornika.

2. Ustawić tłumik A2 w pozycji maksymalnego tłumienia, a A1 w pozycji minimalnego tłumienia. Pamiętamy (w przybliżeniu) poziom zakłóceń odbieranych przez antenę pomocniczą. Jeżeli poziom ten jest bardzo niski, należy włączyć UHF przełącznikiem S2.

3. Ustaw tłumik A1 na maksymalne tłumienie (jeśli było włączone UHF, wyłącz je). Regulując tłumik A2, uzyskujemy w przybliżeniu taki sam poziom zakłóceń, jaki odbierany jest z anteny pomocniczej.

4. Przywróć tłumik A1 do minimalnego tłumienia (jeśli był wcześniej włączony, teraz włącz UHF). Za pomocą regulatorów regulacyjnych R1, SA4 i SA3 staramy się „złapać” minimum. Szczególną cechą minimum jest gwałtowny wzrost zakłóceń podczas przełączania SA3 (zamiast być w fazie, staje się w fazie z obu anten).

5. Osiągnąwszy minimum (przynajmniej wyrażone pośrednio), pogłębiamy je starannie dostosowując oba tłumiki.

6. Powtarzamy cyklicznie operacje z punktów 4 i 5 ze zmniejszającą się amplitudą regulacji i cieszymy się, że proces w zasadzie jest zbieżny.

7. Jeżeli minimum nie jest wykrywane uparcie, przyczyną może być nieudana kombinacja kierunku nadejścia zakłócenia i lokalizacji drugiej anteny (patrz rys. 1). Spróbuj powtórzyć wszystko na temat zakłóceń (lub nośnej) pochodzących z innego kierunku lub podłącz coś innego jako antenę pomocniczą. Za pomocą sygnału z generatora przez trójnik należy znaleźć minimum.

Przy prawidłowym ustawieniu i dobrym umiejscowieniu obu anten sygnał zakłócający (zakłócenia, szum) dosłownie „wpada w dziurę” o głębokości kilkudziesięciu dB. Co więcej, sygnał użyteczny (jeśli kierunek jego przybycia nie pokrywa się z zakłóceniami) zmienia się dość nieznacznie – maksymalnie o kilka dB. Co więcej, możliwe jest nawet zwiększenie sygnału użytecznego (jeśli jego fazy z obu wejść za przesuwnikiem fazowym są blisko siebie).

Kilka przykładów plików dźwiękowych pokazujących efekt włączenia urządzenia można znaleźć na stronie vvww.qsl.net/dl2kq/ant/3-15.htm.

Na ryc. Rysunek 4 przedstawia zdjęcie wskaźnika PSK31. Pasek z wyraźnie zmniejszonym szumem pośrodku - urządzenie jest włączone. Hałasy z góry i z dołu - urządzenie jest wyłączone.

Tłumik zakłóceń radiowych

We wszystkich przykładach włączono funkcję AGC, aby zaobserwować poprawę stosunku sygnału do zakłóceń.

Ogólnie rzecz biorąc, proces konfiguracji jest bardzo żmudny i czasochłonny, dlatego warto prowadzić tabelę ustawień urządzenia dla każdego zakresu. Po zarejestrowaniu pozycji wszystkich elementów sterujących po pomyślnej konfiguracji, możesz bardzo szybko odbudować urządzenie w przyszłości.

Przy prawidłowej konfiguracji każda zmiana położenia pokręteł urządzenia (nawet zmniejszenie sygnału z jednej z anten przez tłumik) prowadzi do gwałtownego wzrostu szumów. W stosunkowo „szerokich” pasmach amatorskich (oraz gdy anteny są umieszczone bardzo blisko siebie) może zaistnieć konieczność osobnej regulacji urządzenia w sekcji CW i SSB.

Podsumowując, zauważam, że chociaż nie posiada żadnych właściwości magicznych (tylko selektywność przestrzenna), to urządzenie to może być jednak bardzo przydatne. Specjalnie dla radioamatorów cierpiących na silne lokalne źródła hałasu i zakłóceń.

literatura

  1. qsl.net/dl2kq/ant/ja1dl.gif
  2. qsl.net/dl2kq/ant/rnfl1026-gif

Autor: I. Goncharenko (DL2KQ - EU1TT, qsl.net/dl2kq), Bonn, Niemcy

Zobacz inne artykuły Sekcja Cywilna łączność radiowa.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

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 ... >>

Zagrożenie śmieciami kosmicznymi dla ziemskiego pola magnetycznego 01.05.2024

Coraz częściej słyszymy o wzroście ilości śmieci kosmicznych otaczających naszą planetę. Jednak do tego problemu przyczyniają się nie tylko aktywne satelity i statki kosmiczne, ale także pozostałości po starych misjach. Rosnąca liczba satelitów wystrzeliwanych przez firmy takie jak SpaceX stwarza nie tylko szanse dla rozwoju Internetu, ale także poważne zagrożenia dla bezpieczeństwa kosmicznego. Eksperci zwracają obecnie uwagę na potencjalne konsekwencje dla ziemskiego pola magnetycznego. Dr Jonathan McDowell z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics podkreśla, że ​​firmy szybko wdrażają konstelacje satelitów, a liczba satelitów może wzrosnąć do 100 000 w następnej dekadzie. Szybki rozwój tych kosmicznych armad satelitów może prowadzić do skażenia środowiska plazmowego Ziemi niebezpiecznymi śmieciami i zagrożenia dla stabilności magnetosfery. Metalowe odłamki ze zużytych rakiet mogą zakłócać jonosferę i magnetosferę. Oba te systemy odgrywają kluczową rolę w ochronie i utrzymaniu atmosfery ... >>

Zestalanie substancji sypkich 30.04.2024

W świecie nauki istnieje wiele tajemnic, a jedną z nich jest dziwne zachowanie materiałów sypkich. Mogą zachowywać się jak ciało stałe, ale nagle zamieniają się w płynącą ciecz. Zjawisko to przyciągnęło uwagę wielu badaczy i być może w końcu jesteśmy coraz bliżej rozwiązania tej zagadki. Wyobraź sobie piasek w klepsydrze. Zwykle przepływa swobodnie, ale w niektórych przypadkach jego cząsteczki zaczynają się zatykać, zamieniając się z cieczy w ciało stałe. To przejście ma ważne implikacje dla wielu dziedzin, od produkcji leków po budownictwo. Naukowcy z USA podjęli próbę opisania tego zjawiska i zbliżenia się do jego zrozumienia. W badaniu naukowcy przeprowadzili symulacje w laboratorium, wykorzystując dane z worków z kulkami polistyrenowymi. Odkryli, że wibracje w tych zbiorach mają określone częstotliwości, co oznacza, że ​​tylko określone rodzaje wibracji mogą przemieszczać się przez materiał. Otrzymane ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Papierowy samolot z silnikiem laserowym 06.10.2002

W laboratorium japońskiego fizyka Takashi Yabe testowano samolot wycięty z folii aluminiowej, lecący na energii lasera.

Na ogonie samolotu umieszcza się kapsułę z wodą lub specjalnym polimerem i kieruje na nią wiązkę. Odparowując, substancja tworzy siłę odrzutową. Osiągnięto prędkość 1,4 metra na sekundę.

Na razie to zabawka, ale profesor Yabe uważa, że ​​w przyszłości większe urządzenia będą mogły latać na tej samej zasadzie, np. pobierać próbki powietrza na dużych wysokościach.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Pająki, żywiące się grafenem, tkają najsilniejszą sieć

▪ Szanse na spotkanie z kosmitami są prawie zerowe

▪ Neuron wielkości mózgu

▪ Program Samsung Self-Repair dla smartfonów i laptopów

▪ Pestycydy zabijają pszczoły

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

 

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja witryny Nadzór audio i wideo. Wybór artykułu

▪ artykuł Konie nie zmieniają się na przeprawie. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Do jakiej decyzji skłonił angielskiego poetę moneta, która wpadła krawędzią do błota? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Węzeł Dockera. Wskazówki podróżnicze

▪ artykuł Wzmacniacz samochodowy na chipie TDA1558Q. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Woda, ogień, kwiaty. Sekret ostrości

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Imię i nazwisko:


Email opcjonalny):


komentarz:




Komentarze do artykułu:

Pietia
Jednak nieźle. Urządzenie w masowej sprzedaży !!! Nie więcej niż 100 euro. [w górę]


Wszystkie języki tej strony

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

www.diagram.com.ua

www.diagram.com.ua
2000-2024