Czuły wskaźnik pola elektromagnetycznego. Schemat, opis

Bezpłatna biblioteka techniczna

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

Czuły wskaźnik pola elektromagnetycznego. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Cywilna łączność radiowa

Komentarze do artykułu

Czuły wskaźnik pola może przydać się nie tylko w radioamatorze. Zakres jego zastosowania jest znacznie szerszy. To, a także udany projekt wskaźnika pola, omówiono w tym artykule.

Problem detekcji i detekcji słabych pól elektromagnetycznych można z powodzeniem rozwiązać stosując w detektorze diody odwrócone. Charakterystykę prądowo-napięciową (charakterystykę woltoamperową) diody odwrotnej (OD) pokazano na ryc. 1. Jak widać, jego odwrotna gałąź zaczyna się od zera. Ta forma odgałęzienia zwrotnego jest określona przez fakt, że OD przy zerowym polaryzacji złącza pn jest w stanie przebicia elektrycznego, lub innymi słowy, napięcie przebicia wstecznego takiej diody wynosi zero. Tę właściwość złącza p-n uzyskuje się dzięki wysokiemu stężeniu zanieczyszczeń domieszkowych w oryginalnym materiale półprzewodnikowym.

Czuły wskaźnik pola elektromagnetycznego

Bezpośrednia gałąź charakterystyki prądowo-napięciowej odpowiada charakterystyce konwencjonalnej diody i dla różnych półprzewodników zaczyna się od pewnego napięcia progowego, około 0,3 V dla germanu i 0,6 V dla arsenku galu. Zatem „odwracając” diodę „do góry nogami” otrzymujemy idealny detektor o charakterystyce prądowo-napięciowej zaczynającej się od zera i „napięciem wstecznym” - ułamek wolta. Na ryc. Rysunek 2 przedstawia charakterystykę OD I-V obróconą o 180°, odpowiadającą charakterystyce niemal idealnej do wykrywania małych sygnałów – jest to najlepsza, jaka istnieje w nowoczesnej bazie elementów.

Czuły wskaźnik pola elektromagnetycznego

Jednak przyglądając się bliżej charakterystyce I-V diody odwróconej, można zauważyć wyraźną nieliniowość trzeciego rzędu. Dzięki temu możliwe jest z powodzeniem zastosowanie OD w mikserach bardzo czułych odbiorników i przetworników radiowych. Nie jestem pewien co do czystości eksperymentu, ale przez lata mojej aktywnej pracy na paśmie 432 MHz (koniec lat 70-tych, kolektywna radiostacja VHF UK3ACF MSU) zwykła wymiana diody w mikserze konwertera na rewersyjną zwiększyła głośność odbieranych stacji radiowych o 2...3 punkty. Jednocześnie fale radiowe subiektywnie wydawały się „czystsze”, ponieważ przeciążenia potężnych stacji prawie całkowicie zniknęły.

Schemat. Budujemy więc wskaźnik pola elektromagnetycznego z detektorem wykorzystującym odwrócone diody. Obwód wskaźnika pokazany na ryc. 3 odpowiada obwodowi konwencjonalnego odbiornika detektora bez obwodu oscylacyjnego.

Czuły wskaźnik pola elektromagnetycznego

Biegunowość głowicy jest wskazywana prawidłowo - diody są odwrócone, detekcja następuje na odwrotnej gałęzi charakterystyki prądowo-napięciowej. Czułość urządzenia określana jest wyłącznie na podstawie dostępnego mikroamperomierza tarczowego. Przy zastosowaniu urządzenia z pełnym wychyleniem igły przy prądzie 50 µA, wskaźnik wykrywa nadajniki sieci komórkowej z odległości kilkuset metrów. Nadajniki radiowe VHF i FM zapewniają wychylenie igły wskaźnika o 30...70% skali w zasięgu 1,5...2 km. W praktyce poruszając się po Moskwie za pomocą tego urządzenia, rzadko można znaleźć miejsce, w którym igła nie odchyla się. Szczególnie ciekawe efekty można zaobserwować w mieszkaniach na wyższych piętrach. Czasem w zupełnie nieprzewidywalnym miejscu pomieszczenia urządzenie wykazuje niemal całkowite odchylenie igły. Szczegółowe badanie i inspekcja pobliskich budynków widocznych z okna ujawnia obecność nadawczych systemów antenowych w zasięgu wzroku.

Niewielka modyfikacja urządzenia polegająca na wprowadzeniu obwodu oscylacyjnego (rys. 4) dodatkowo zwiększy czułość urządzenia i umożliwi obserwację przestrzennych wzorców pól niektórych nadajników radiowych lub nadawczych stacji radiowych. Mamy teraz rezonansowy, czyli selektywny wskaźnik pola elektromagnetycznego. Aby niezawodnie zidentyfikować konkretny nadajnik radiowy, zaleca się uzupełnienie urządzenia telefonami o wysokiej impedancji (R > 2 kOhm), podłączonymi prądem przemiennym równolegle do urządzenia wskazującego. Parametry cewki L1 i kondensatora C1 dobierane są w oparciu o pożądany zakres częstotliwości. Odczep do anteny wykonujemy od 1/5, a do detektora od 1/3 całkowitej liczby zwojów cewki, licząc od dolnego wyjścia na schemacie (podłączonego do wspólnego przewodu).

Czuły wskaźnik pola elektromagnetycznego

Do pozytywnych cech urządzenia należy również fakt, że po umieszczeniu w polach o dużym natężeniu wykryte napięcie nigdy nie przekracza ułamka wolta ze względu na specyficzną charakterystykę I-V diody odwróconej. Ta jakość chroni mikroamperomierz przed awarią.

Szczegóły. We wskaźniku można zastosować diody odwrócone serii GI401 lub AI402 o dowolnych indeksach literowych. Kondensatory C1 (patrz rys. 3), C2 i C3 (rys. 4) mogą być typu K10-17-1 V lub dowolne inne ceramiczne bezołowiowe do montażu powierzchniowego, C4 (rys. 4) - KM-6 lub K10-28 , K10-47. Kondensator zmienny C1 (rys. 4) - typu KPV lub inny, z dielektrykiem powietrznym.

Aby wskaźnik działał w zakresie fal licznikowych, cewka L1 musi być nawinięta grubym (0 > 1 mm), najlepiej posrebrzanym drutem, na ceramicznej żebrowanej ramce. W zakresie decymetrowym cewka L1 może być bezramowa, wykonana z drutu posrebrzanego 0 > 2 mm. Wystarczy 1...3 obroty. Przy wyższych częstotliwościach zaleca się stosowanie rezonatorów paskowych.

W urządzeniu jako czujnik zegarowy zastosowano mikroamperomierz M4204 o pełnym prądzie odchylania igły 50 μA i rezystancji ramki 1600 omów. Parametry te nie są krytyczne, więc wystarczy dowolny mikroamperomierz, najlepiej z pełnym prądem odchylenia igły nie większym niż 100 µA.

projekt. Anteną urządzenia (rys. 5) jest szerokopasmowy wibrator symetryczny o polaryzacji liniowej.

Czuły wskaźnik pola elektromagnetycznego

Wykonany jest z jednostronnie powlekanego folią włókna szklanego. Znajdują się na nim wszystkie elementy wskaźnikowe (rys. 6) i za pomocą zacisków śrubowych mocuje się do nich mikroamperomierz. Za pomocą takiej anteny można łatwo określić polaryzację obserwowanego pola elektromagnetycznego, a nawet, przy pewnej wprawie, zmianę polaryzacji po odbiciu fal radiowych od ścian budynków żelbetowych i dużych obiektów metalowych.

Czuły wskaźnik pola elektromagnetycznego

Urządzenie to może być bardzo przydatne w kręgach radiowych i instytucjach edukacyjnych do wizualnego zilustrowania przestrzennego wzoru interferencji całkowitego pola elektromagnetycznego, które otacza nas na co dzień.

W przypadku korzystania z anteny o wyraźniejszej kierunkowości (ramki wieloelementowe, kanały falowe, anteny logarytmiczno-okresowe) urządzenie można wykorzystać do „wewnętrznej” gry „Fox Hunt” w kręgach radiowych. Jednak w tym charakterze może przydać się np. do poszukiwania ukrytych nadajników radiowych.

Wskaźnik ten nie jest przeznaczony do pracy w zakresie fal krótkich (f < 30 MHz), co wynika z małej sprawności znacznie skróconego wibratora - anteny.

Opisywane urządzenie działa u mnie prawidłowo od 1985 roku. Nigdy nie uległo awarii ani nie było naprawiane. Kiedyś, jako konstruktor nadajników radiowych, zawsze trzymałem to urządzenie na stole warsztatowym, zapewniając kontrolę nad jakością ekranowania i brakiem promieniowania nie tylko w miejscu pracy, ale także w bezpośrednim otoczeniu. I trzeba powiedzieć, że poradził sobie z tym zadaniem lepiej niż oficjalne służby kontroli radiowej. Dziękuję mu bardzo!

Autor: S.Komarov (UA3ALW), Moskwa

Zobacz inne artykuły Sekcja Cywilna łączność radiowa.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Sztuczna skóra do emulacji dotyku 15.04.2024

W świecie nowoczesnych technologii, w którym dystans staje się coraz bardziej powszechny, ważne jest utrzymywanie kontaktu i poczucia bliskości. Niedawne odkrycia w dziedzinie sztucznej skóry dokonane przez niemieckich naukowców z Uniwersytetu Saary wyznaczają nową erę wirtualnych interakcji. Niemieccy naukowcy z Uniwersytetu Saary opracowali ultracienkie folie, które mogą przenosić wrażenie dotyku na odległość. Ta najnowocześniejsza technologia zapewnia nowe możliwości wirtualnej komunikacji, szczególnie tym, którzy znajdują się daleko od swoich bliskich. Ultracienkie folie opracowane przez naukowców, o grubości zaledwie 50 mikrometrów, można wkomponować w tekstylia i nosić jak drugą skórę. Folie te działają jak czujniki rozpoznające sygnały dotykowe od mamy lub taty oraz jako elementy uruchamiające, które przekazują te ruchy dziecku. Dotyk rodziców do tkaniny aktywuje czujniki, które reagują na nacisk i odkształcają ultracienką warstwę. Ten ... >>

Żwirek dla kota Petgugu Global 15.04.2024

Opieka nad zwierzętami często może być wyzwaniem, szczególnie jeśli chodzi o utrzymanie domu w czystości. Zaprezentowano nowe, ciekawe rozwiązanie od startupu Petgugu Global, które ułatwi życie właścicielom kotów i pomoże im utrzymać w domu idealną czystość i porządek. Startup Petgugu Global zaprezentował wyjątkową toaletę dla kotów, która automatycznie spłukuje odchody, utrzymując Twój dom w czystości i świeżości. To innowacyjne urządzenie jest wyposażone w różne inteligentne czujniki, które monitorują aktywność Twojego zwierzaka w toalecie i aktywują automatyczne czyszczenie po użyciu. Urządzenie podłącza się do sieci kanalizacyjnej i zapewnia sprawne usuwanie nieczystości bez konieczności ingerencji właściciela. Dodatkowo toaleta ma dużą pojemność do spłukiwania, co czyni ją idealną dla gospodarstw domowych, w których mieszka więcej kotów. Miska na kuwetę Petgugu jest przeznaczona do stosowania z żwirkami rozpuszczalnymi w wodzie i oferuje szereg dodatkowych funkcji ... >>

Atrakcyjność troskliwych mężczyzn 14.04.2024

Od dawna panuje stereotyp, że kobiety wolą „złych chłopców”. Jednak najnowsze badania przeprowadzone przez brytyjskich naukowców z Monash University oferują nowe spojrzenie na tę kwestię. Przyjrzeli się, jak kobiety reagowały na emocjonalną odpowiedzialność mężczyzn i chęć pomagania innym. Wyniki badania mogą zmienić nasze rozumienie tego, co sprawia, że mężczyźni są atrakcyjni dla kobiet. Badanie przeprowadzone przez naukowców z Monash University prowadzi do nowych odkryć na temat atrakcyjności mężczyzn w oczach kobiet. W eksperymencie kobietom pokazywano zdjęcia mężczyzn z krótkimi historiami dotyczącymi ich zachowania w różnych sytuacjach, w tym reakcji na spotkanie z bezdomnym. Część mężczyzn ignorowała bezdomnego, inni natomiast pomagali mu, kupując mu jedzenie. Badanie wykazało, że mężczyźni, którzy okazali empatię i życzliwość, byli bardziej atrakcyjni dla kobiet w porównaniu z mężczyznami, którzy okazali empatię i życzliwość. ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Robocopy strzegące lotnisk 26.06.2023

Ochrona lotniska Changi w Singapurze obejmuje teraz dwa roboty policyjne, które zostały zaprezentowane po pięciu latach testów. Jest to pierwszy tego rodzaju projekt w mieście-państwie Azji Południowo-Wschodniej, który ma na celu wzmocnienie pracy wysuniętych oficerów w nadchodzących latach.

Roboty policyjne mogą wyznaczać granice i ostrzegać przechodniów za pomocą migaczy, syren i głośników, czekając na przybycie prawdziwych gliniarzy. Ponadto członkowie społeczeństwa mogą komunikować się bezpośrednio z policją, naciskając przycisk z przodu robotów.

„Integracja robotyki poprawia wydajność operacyjną i możliwości naszych pracowników, umożliwiając im efektywniejsze wykonywanie obowiązków” — powiedział oficer operacyjny policji lotniskowej Lim Ke Wei.

Każdy robot ma wbudowane głośniki do komunikatów dźwiękowych oraz tylny panel LCD do komunikatów wizualnych. Mają około 1,7 metra wysokości, ale mają wysuwane maszty, które pozwalają zwiększyć wysokość do 2,3 metra.

Roboty są również wyposażone w wiele kamer 360 stopni, dzięki czemu policja lotniskowa ma pełny przegląd sytuacji.

Te najnowsze osiągnięcia będą wykorzystywane do wykonywania zadań cywilnych w kraju zaawansowanym technologicznie, liczącym ponad 5 milionów mieszkańców. Poprzednie wersje robotów były używane w publicznych paradach w 2018 i 2022 roku.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Transmisja danych światłowodem z szybkością 22,9 mln Gbit/s

▪ Długa pamięć australijskich aborygenów

▪ Drukarka kolorowa OKI Pro6410 NeonColor

▪ Winchester Systems FlashDisk FX Macierze dyskowe

▪ ślad komety

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ część strony internetowej Garland. Wybór artykułów

▪ artykuł Marzymy tylko o pokoju. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Jak powstał kalendarz? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Rozładunek bitumu, smoły, smoły. Standardowe instrukcje dotyczące ochrony pracy