활성 안테나 1 ~ 20dB, 1-30 MHz 범위

1dB에 액티브 안테나 20, 1-30 MHz의 범위.ByRodney A. Kreuterand 토니 반 루온

“운명이나 불쾌한 이웃이 당신이 긴 와이어 수신 안테나를 묶는 것을 방해 할 때,이 포켓 사이즈 안테나는 동일하거나 더 나은 수신을 제공 할 것입니다. 이“액티브 안테나”는 저렴하고 1와 30dB 이득 사이에서 14 ~ 20Mhz 범위를 가지고 있습니다.”
F또는 기존의 모든 주파수 단파 수신에서 일반적인 규칙은 "안테나가 길수록 수신 신호가 더 강합니다."불행히도 불쾌한 이웃, 제한적인 주택 규칙 및 우표보다 크지 않은 부동산 플롯 사이에는 짧습니다. -파장 안테나는 종종 긴 와이어 안테나의 130 피트가 아닌 두 개의 50 피트 타워 사이를 연결하고자하는 대신 창에서 몇 피트의 와이어가 발생하는 것으로 판명되었습니다.

다행히도, 긴 와이어 안테나에 대한 편리한 대안이 있습니다. 액티브 안테나; 기본적으로 매우 짧은 안테나와 고 이득 증폭기로 구성됩니다. 내 부서는 거의 10 년 동안 성공적으로 운영되었습니다. 만족스럽게 작동합니다.

능동 안테나의 개념은 매우 간단합니다. 안테나는 물리적으로 작기 때문에 더 큰 안테나만큼 많은 에너지를 차단하지 않기 때문에 내장 RF 증폭기를 사용하여 명백한 신호 "손실"을 보충합니다. 또한 증폭기는 임피던스 정합을 제공합니다. 대부분의 수신기는 50-ohm 안테나와 작동하도록 설계되었습니다.

능동 안테나는 모든 주파수 범위에 대해 구축 할 수 있지만 VLF (10KHz 정도)에서 약 30MHz까지 더 일반적으로 사용됩니다. 그 이유는 해당 주파수의 풀 사이즈 안테나가 사용 가능한 공간에 비해 너무 길기 때문입니다. 고주파수에서는 비교적 작은 고 이득 안테나를 설계하는 것이 매우 쉽습니다.

아래에 표시된 활성 안테나 (그림 1)는 널리 알려진 14-20MHz의 단파 및 무선 아마추어 주파수에서 1-30dB 이득을 제공합니다. 예상 한대로 주파수가 낮을수록 게인이 커집니다. 20dB의 이득은 1-18 MHz에서 일반적이며 14MHz에서 30dB로 감소합니다.

회로 설계 :
1 / 4 파장보다 훨씬 짧은 안테나는 수신 된 주파수에 의존하는 매우 작고 반응성이 높은 임피던스를 나타내므로 안테나의 임피던스를 일치 시키려고 시도하지 않았습니다. 10 년 동안 임피던스를 일치 시키기에는 너무 어렵고 실망 스러웠습니다. 주파수 범위. 대신 입력 스테이지 (Q1)는 JFET 소스 팔로워이며, 높은 임피던스 입력은 모든 주파수에서 안테나 특성을 성공적으로 브리지합니다. MPF102, NTE451 또는 2N4416와 같은 많은 다른 유형의 JFET가 사용될 수 있지만, 전체 고주파 응답은 JFET 증폭기의 특성에 의해 설정됩니다.

트랜지스터 Q2는 이미 터 팔로워로 사용되어 Q1에 높은 임피던스 부하를 제공하지만 더 중요한 것은 공통 이미 터 증폭기 Q3에 낮은 구동 임피던스를 제공합니다. 모든 증폭기의 전압 이득. Q3의 가장 중요한 매개 변수는 f입니다.T, 200-400 MHz의 범위에 있어야 고주파 차단. 2N3904, 또​​는 2N2222는 Q3에 적합합니다.

Q3의 회로 매개 변수 중 가장 중요한 것은 R8의 전압 강하입니다. 강하가 클수록 이득이 커집니다. 그러나 Q3의 이득이 증가함에 따라 통과 대역은 감소합니다.

트랜지스터 Q4는 Q3의 상대적으로 적당한 출력 임피던스를 낮은 임피던스로 변환하여 수신기의 50-ohm 안테나 입력 임피던스에 충분한 구동을 제공합니다.

액티브 안테나 회로도

부품리스트 및 기타 구성 요소 :

반도체 :
      Q1 = MPF102, JFET. (2N4416, NTE451, ECG451 등) Q2, Q3, Q4 = 2N3904, NPN 트랜지스터

저항기
모든 저항은 5 / 1 와트 4의 %입니다
    R1 = 1 메가 옴 R5 = 10K R2, R10 = 22 옴 R6, R9 = 1K R3, R11 = 2K2 R7 = 3K3 R4 = 22K R8 = 470 옴

콘덴서 (16V 최소 정격) :
   C1, C3 = 470pF C2, C5, C6 = 0.01uF (10nF) C4 = 0.001uF (1nF) C7, C9 = 0.1uF (100nF) C8 = 22uF / 16V, 전해

기타 부품 및 재료 :
  B1 = 9- 볼트 알카라인 배터리 S1 = SPST 온-오프 스위치 J1 = (귀하의) 수신기 케이블과 일치하는 잭 ANT1 = 텔레 스코핑 휩 안테나 (나사 마운트), 와이어, 황동 막대 (12 정도) MISC = PCB 재료, 인클로저, 배터리 홀더, 9V 배터리 스냅 등 

안테나는 거의 모든 것이 될 수 있습니다. 오래된 라디오에서 구해낸 긴 와이어 조각, 황동 용접봉 또는 망원경 안테나. 트랜지스터 라디오 용 텔레스코픽 교체 안테나는 대부분의 소매 전자 부품 유통 업체 및 공급 업체에서도 구입할 수 있습니다.

구성:
프로토 타입 장치의 증폭기는 인쇄 회로 기판을 사용합니다 (아래 참조). 이 구멍은 구멍이 뚫린 배선 보드 (베로 보드)에 조립할 수 있지만 일부 부품 배치에 대한 민감도는, 우리는 강하게 당신이 최상의 결과를 위해 인쇄 회로 기판 (PCB)을 작성하는 것이 좋습니다.

PCB 부품 레이아웃
부품 배치도는 그림 2에 나와 있습니다. 배터리의 음극 (접지) 리드가 PC 보드로 반환 되더라도 출력 잭 J1는 캐비닛 접지에 연결되어 있습니다. PC 보드와 캐비닛 간의 접지 연결은 PC 보드를 인클로저에 장착하는 데 사용되는 금속 격리 애자 또는 스페이서를 통해 이루어집니다. 플라스틱 스탠드 오프 또는 스페이서는 PC 보드, 캐비닛 및 J1 사이에 접지 연결을 제공하지 않으므로 * NOT * 대체하지 마십시오. 플라스틱 캐비닛을 사용하여 앰프를 보관하기로 결정한 경우, J1의 접지 연결이 PC 보드의 바깥 쪽 가장자리를 따라 흐르는 접지 포일로 돌아와야합니다.

텔레스코픽 안테나는 PC 보드 중앙에 장착됩니다. 보드의 호일 쪽에서 장착 나사를 PC 보드의 구멍으로 통과시킨 다음 나사 머리를 호일 패드에 납땜합니다. 절연 및지지를 위해 안테나와 안테나가 통과하는 캐비닛 덮개의 구멍 사이에 플라스틱 또는 고무 그로밋을 사용합니다. 핀치에서 안테나 샤프트를 감싼 양질의 플라스틱 테이프를 몇 차례 돌려 고무 그로밋으로 대체 할 수 있습니다.

유선 안테나를 제공하기로 결정한 경우 캐비닛에 5-way 바인딩 포스트를 설치하십시오. 그런 다음 안테나의 호일 패드와 바인딩 포스트 사이에 짧은 길이의 와이어를 연결하십시오.

수정 :
1-30MHz보다 작은 주파수 범위에 관심이있는 경우 저항 R1를 원하는 범위의 중앙에 맞춰진 LC 탱크 회로로 교체 할 수 있습니다. LC 회로는 또한 관심 범위를 벗어난 신호 제거를 향상 시키지만 증폭기의 이득을 향상 시키지는 않습니다.

특히 관심이 매우 낮은 주파수 (VLF) 인 경우 커패시터 C1 및 C3의 값을 증가시켜 증폭기의 저주파수 응답을 개선 할 수 있습니다. (값을 실험해야합니다.)
9 전압 배터리가 권장되는 전원이지만 6-15 전압을 사용하면 앰프가 제대로 작동합니다. 전원 공급 장치로 9- 볼트 배터리를 사용하여 완성 된 프로토 타입의 캐비닛 내부가 그림 3에 표시됩니다.

부품 레이아웃
문제 해결 :
9 볼트 전원 공급 장치의 회로 전압은 그림 1 회로도에 나와 있습니다. 장치의 전압이 회로도의 전압과 20 % 이상 다른 경우 저항 값을 변경하여 전압을 적절한 범위로 가져 오십시오. 예를 들어, R8의 전압 강하가 0.3 볼트 만 측정하는 경우, Q4의 기본 전압 및 콜렉터 전류를 증가시키기 위해 R3의 값을 줄여야합니다 (정확한 값은 계산해야합니다).

중요한 전압은 R3와 R8의 전압입니다. 그들이 회로도에 표시된 값에 가깝다면 성능은 양호해야합니다.

FET의 게이트에서 소스 (VGS)까지의 전압을 측정하는 것은 거의 불가능하므로 R3는 VGS와 동일하기 때문에 R3에 존재하는 전압을 측정 할 수 있습니다. 전압이 0.8-1.2 볼트 범위 내에 있지 않으면 RXNUMX의 값을 적절히 조정하십시오.

제한 사항 :
게인이 급격히 감소하기 때문에 30 MHz 이상의이 앰프를 사용하지 않는 것이 좋습니다. 저항 부하 대신 튜닝 회로를 사용하여 30 MHz 이상에서 작동 할 수 있지만이 수정은이 기사의 범위를 벗어납니다.

FET (Q1)를 취급 할 때주의하십시오. 일반적인 믿음은 FET가 회로에 설치된 후 또는 PC 보드에 장착 된 후 정적 손상으로부터 안전하다는 CMOS 장치라는 것입니다. 회로에 설치할 때 정전기로부터 더 잘 보호되는 것은 사실이지만 여전히 정전기에 의한 손상에 취약합니다. 접지 된 금속 물체를 만져서 접지하기 전에 안테나를 만지지 마십시오.

저작권 및 크레딧 :
출처 :“RE Experimenters Handbook”, 1990. 저작권 © Rodney A.Kreuter, Tony van Roon, Radio Electronics Magazine 및 Gernsback Publications, Inc. 1990. 서면 허가에 의해 게시. (Gernsback Publishing 및 Radio Electronics는 더 이상 비즈니스에 종사하지 않습니다). Tony van Roon이 그린 문서 업데이트 및 수정, 모든 다이어그램, PCB / 레이아웃. 이 프로젝트의 어떤 방식이나 형식으로도 그래픽을 재 게시하거나 게시하는 것은 국제 저작권법에 의해 명시 적으로 금지되어 있습니다.

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