Antenna attiva AA-7 HF / VHF / UHF, 3-3000MHz

 


 

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Antenna attiva AA-7 HF / VHF / UHF, 3-3000MHz
Con Fred Blechman


 

"Sollevare quei segnali difficili da sentire fuori dal fango con questo accessorio ricevitore a portata di mano."




Se si dispone di un ricevitore ad onde corte o ad alta frequenza o scanner che sta lottando per catturare i segnali con una breve, un'antenna a stilo, e vuoi il tipo di prestazioni che un 'longwire' antenna 60-piede in grado di fornire, ma manca lo spazio per mettere uno, prendere in considerazione la costruzione del AA-7 HF / VHF / UHF Antenna attiva descritto in questo articolo. L'AA-7 è relativamente semplice antenna che è stato progettato per amplificare i segnali da 3 a 3000 MegaHertz, tra cui tre gamme riconosciuti: 3-30Mhz ad alta frequenza (HF) segnali; 3-300Mhz altissima frequenza (VHF) segnali; 300-3000MHz segnali (UHF) di frequenza ultra-alta. Queste bande sono in genere occupati da onde corte, il prosciutto, il governo, e segnali radio commerciali.

Antenne attive:
Nella sua forma più semplice, un'antenna attiva utilizza una piccola antenna frusta che alimenta RF in ingresso ad un pre-amplificatore, la cui uscita è poi collegata all'ingresso antenna di un ricevitore. Salvo altrimenti specificamente progettato, tutte le antenne attive sono destinati a sola ricezione funzionamento, e quindi non deve essere utilizzato con ricetrasmettitori; la trasmissione in un'antenna attiva probabilmente distruggere i suoi componenti attivi. A ben progettato antenna attivi banda larga considerano intensità di campo del segnale desiderato (misurata in microvolt per metro di lunghezza dell'antenna), atmosferico e altro rumore, diametro dell'antenna, resistenza di radiazione, e antenna reattanza alle varie frequenze, più il valore di efficienza e rumorosità del circuito dell'amplificatore stesso.

Circuito Descrizione:
Fig. 1 mostra lo schema del AA-7, che contiene solo due elementi attivi; Q1 (un dual-gate del MOSFET MFE201 N-Channel) e Q2 (un transistor al silicio VHF 2SC2570 NPN). Quei transistor forniscono la base di due, commutabile RF indipendente pre-amplificatori. Due bipolare a due vie (DPDT) commuta svolgere un ruolo importante in questa operazione di AA-7. Interruttore S1 viene utilizzato per selezionare uno dei due circuiti di pre-amplificatore (o HF o VHF / UHF). Interruttore 2 viene utilizzato per spegnere l'alimentazione al circuito, mentre l'accoppiamento RF in ingresso direttamente all'ingresso del ricevitore. Che dà il ricevitore accesso non amplificato alla presa antenna ausiliaria, a J1, così come la telescopica antenna a stilo a bordo. Con interruttore S2 nella sua posizione di accensione, le prese di ingresso e di uscita sono scollegati e B1 (una batteria 9 volt) è collegato al circuito. Con l'interruttore S1 nella posizione mostrata nello schema, RF in ingresso viene convogliata al circuito preamplificatore HF costruito intorno Q1 (a dual-gate del MOSFET MFE201 N-Channel). Il HF pre-amp opera con un livello di rumorosità estremamente basso, ed è ideale per copiare deboli CW e singe-side segnali in banda. Quando S1 viene commutata nell'altra posizione, il segnale acquisito viene accoppiato al VHF / UHF preamplificatore costruito intorno Q2 (un transistor VHF silicio 2SC2570 NPN), che ha eccellenti VHF mediante caratteristiche microonde. Con l'antenna a stilo a bordo regolabile per risonanza attraverso gran parte della regione VHF-UHF (lunghezza in piedi = 234 dividere per la frequenza in MHz), la modalità di VHF / UHF è ideale per uso interno e portatile con scanner VHF e altri ricevitori . In entrambi i casi modalità può essere utilizzata quando si sintonizza segnali 3-30 MHz HF. Il VHF / UHF pre-amp offre guadagno superiore al HF pre-amp, ma ha anche un livello di rumore più elevato. Si può facilmente scegliere l'amplificatore per la copia di qualsiasi segnale; di interesse - basta provare entrambe le posizioni. Il controllo di guadagno RF (R5) può essere usata per tagliare l'uscita tra amplificatore.

Attenzione: L'AA-7 è non destinato per la trasmissione di funzionamento (sia esso Ham, marittima o CB); se viene utilizzato con un ricetrasmettitore di ogni tipo, assicurarsi che non è possibile trasmettere premendo accidentalmente un tasto microfono o CW manipolatore. Trasmissione RF in AA-7 possa rovinare uno o entrambi i transistori del circuito.

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Costruzione:
L'AA-7, che può essere costruito da zero o acquistato in kit dal fornitore di cui l'elenco dei componenti, è stato montato su una scheda a circuito stampato, che misura 4 da 4 pollici 11-16 /. Un modello per la scheda PCB è mostrato in fig. 2. È possibile incidere il proprio pensione da tale modello, o acquistare il circuito o il kit completo di parti (che include il pcb e tutte le parti, ma non il contenitore). Il kit viene fornito con un 16 pagine manuale di istruzioni kit che dà passo-passo le istruzioni di montaggio e contiene informazioni aggiuntive che non rientrano in questo articolo. Kit tempi di montaggio, lavorando lentamente e con attenzione, dovrebbe richiedere meno di un'ora. La maggior parte delle parti specificate nell'elenco delle parti sono componenti standard e possono essere acquistati con i fornitori di elettronica di hobby convenzionali. Tuttavia, alcune parti - J1, J2, S1, S2, e R5-- hanno particolari dimensioni di montaggio fisiche; il circuito stampato è progettato per accettare queste parti particolari. Inoltre, Q1 e Q2 può essere difficile da trovare; tuttavia, è possibile fare sostituzioni a condizione che si può trovare un fornitore. sostituti adatti per Q1 e Q2 sono riportati nella lista parti.
Le telescopiche antenne frusta vite-monti al Consiglio; la vite fornisce contatto tra le tracce del circuito stampato e l'antenna. Per risparmiare tempo e problemi a trovare e ordinare difficili da trovare le parti, un kit di Special Parts è offerto anche dal fornitore elencati nella Lista parti.
Un diagramma posizionamento parti (layout) per circuito stampato del AA-7 è mostrato in figura 3. Durante il montaggio del circuito, prestare particolare attenzione che i transistor Q1 e Q2, e il condensatore elettrolitico C4, siano posizionate come mostrato.
Sebbene non mostrato nello schema (Fig. 1) oppure la disposizione (Fig. 3) diagrammi, un indicatore LED opzionale può essere aggiunto al circuito. L'aggiunta di un indicatore di alimentazione per il circuito consente di dire a colpo d'occhio se il circuito è acceso; lasciando il circuito, anche se l'AA-7 disegna solo 0.7 mA, finirà per scaricare la batteria. Naturalmente, l'aggiunta di un led aumenta l'assorbimento di corrente di circa 7 mA, ma il bagliore rosso rende evidente quando l'unità è accesa.
Se si decide di includere l'indicatore LED nel progetto, il potere per l'indicatore può essere facilmente preso dal 9 volt terminale di commutazione CC di S2 (terminale centrale, lato destro, guardando in cima S2). Basta collegare la tensione positiva all'anodo (filo più lungo) del led e collegare il suo cavo catodo attraverso un resistore limitatore di corrente di circa 1000 ohm ad un punto di massa del circuito stampato, o come l'autore ha fatto dal telaio di R5. Montare il led in qualsiasi comodo punto vicino all'interruttore.
Sebbene non fornito con il kit, un involucro di plastica su misura (con pannelli anteriore e posteriore) o di un caso normale 'passatempo' di alcune specie, e le manopole per gli interruttori e ottenere il controllo può essere acquistato presso la maggior parte dei negozi di elettronica locale o per corrispondenza.

vista posteriore Prova e l'uso:
Preparare un cavo coassiale per collegare l'uscita RF del AA-7 all'ingresso d'antenna del ricevitore o uno scanner. Una estremità del cavo di interconnessione deve essere terminato con un connettore phono RCA; l'altro connettore fine dipende dal ricevitore o scanner destinazione. Con alcuni ricevitori, l'unico collegamento pratico è quello di agganciare l'uscita del AA-7 per l'antenna del ricevitore, anche se tale connessione non sarà efficace come (tipo terra-ritorno) di accoppiamento convenzionale.
Per aumentare la potenza del segnale, soprattutto per le frequenze più basse, è possibile collegare una semplice antenna portatile supplementare di qualsiasi disegno (un filo dipolo, lunghezza casuale con la Terra terra, una frusta verticale più grande di qualche tipo, etc.) al circuito. Basta usare un cavo coassiale di piccolo diametro terminato in un connettore RCA per l'accoppiamento con J1.
Non sono necessari allineamenti. Se si sta utilizzando l'antenna a stilo, è sufficiente collegare l'uscita del AA-7 al ricevitore, con l'unità spenta (questa è la posizione di bypass) e il controllo di guadagno RF (R5) ruotata completamente in senso antiorario. Accendere il ricevitore e sintonizzare una stazione debole. Accendere S2, e regolare il controllo del guadagno in senso orario per aumentare il segnale di uscita. Alterna S1 avanti e indietro per vedere quale impostazione offre i risultati migliori. Non stupitevi se il controllo di guadagno sovraccarica il ricevente; in caso affermativo, indietro fuori.

Risoluzione dei problemi:
Il fatto che ci sono due preamplificatori indipendenti nella AA-7 rende guasti più facile da diagnosticare rispetto con molti altri dispositivi. Se si verifica un problema, soltanto ad una impostazione S1, concentrarsi su quella parte del circuito. Se il problema è comune a entrambe le impostazioni, i componenti e le connessioni comuni alle due preamplificatori devono essere controllati. Assicurarsi che i ponticelli sono a posto!
Ci sono altre caratteristiche o fenomeni connessi con preamplificatori e antenne attive che non significa che il circuito non funziona correttamente. Ad esempio, se si dispone di una forte ronzio di rete in ambito HF, l'antenna è troppo vicino ad un cavo di alimentazione CA o Powerline. segnali HF possono essere più chiara l'impostazione VHF / UHF rispetto all'impostazione HF. Perché? Sebbene sia carrozzina può essere utilizzato per HF, la forza del segnale sarà maggiore con la carrozzina VHF / UHF. Tuttavia, l'HF segnale-rumore razione è migliore con la carrozzina basato dual-gate-MOSFET. Prova entrambi e utilizzare il meglio per le vostre particolari condizioni del ricevitore.
Alcuni ricevitori portatili non chiusi in casse di metallo possono entra in oscillazione quando collegato a qualsiasi preamplificatore RF. Provare a ridurre la AA-7 guadagno e di fare in modo che le buone ragioni sono forniti con i cavi coassiali di interconnessione. Un preamplificatore intensificherà gli eventuali problemi dovuti alla cattiva progettazione del ricevitore: sovraccarico, immagini o altri problemi con selettività e il rifiuto dell'immagine.


 

HF / VHF / UHF attiva Antenna schematica

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Elenco delle parti e altri componenti:

Semiconduttori:
Q1 = MFE201, SK3991, 3N201 (R2 non necessario), o NTE454 N-Channel, dual-gate MOSFET, TO-72 (vedi testo) Q2 = 2SC2570, NTE107. Silicone rf IF / Amp, transistor NPN (vedi testo) Nota: Se si utilizza il NTE107 come una sostituzione, assicurarsi di inserire correttamente nel pcb. L'orientamento è diverso, come mostrato nel diagramma di layout parti. (BCE vede vista frontale per NTE107). Guarda questo Scheda dati
resistenze: Tutte le resistenze sono 5%, 1 / 4 watt R1 = 1 Mega Ohm R2 = 220K R3, R6 = 100K R4 = 100 ohm R5 = 10K potenziometro (PC MOUNT) Condensatori: C1, C2, C5, C6 = 0.01uF, C3 disco di ceramica = 100pF disco in ceramica C4 = 4.7 a 10uF, 16WVDC, radiale piombo elettrolitico Ulteriori Parti e materiali: montaggio B1 = batteria alcalina 9 volt S1, S2 = DPDT PC interruttore a pulsante J1, J2 = PC montare l'antenna jack RCA ANT1 = telescopico frusta (fissaggio a vite) materiali MISC = PCB, recinzione, custodia, supporto della batteria e connettore, filo, saldatura , eccetera.

Fig. 1. "L'antenna attiva AA-7 contiene solo due elementi attivi:. Q1 e Q2 (un transistor al silicio VHF 2SC2570 NPN), che forniscono la base di due, preamplificatori RF commutabile indipendenti"

 

HF / VHF / UHF attiva Antenna PCB   HF / VHF / UHF attiva Antenna layout


Fig. 2. "La AA-7 è stato montato su un circuito stampato in pensione (PCB), che misura circa 4 da 4-11 / 16 pollici. Un modello per il circuito stampato in pensione è qui mostrata. Si noti che non può essere in scala .

Parti schema di montaggio (layout) è mostrato in Fig. 3 per rendere saldare l'unità insieme un gioco da ragazzi! "

HF / VHF / UHF antenna attiva, finito HF / VHF / UHF Tipi Antenna attiva Fig. 4. mostra l'assieme finito senza la custodia. Assicurarsi che l'antenna-foro nella recinzione è in linea con uno sul pcb. Sul mio ho usato un perno con filettatura su entrambi i lati per permettermi di usare diverse lunghezza dell'antenna di; tutto quello che devo fare è svitare e avvitare un'altra antenna indietro nel senza prendere l'AA-7 a parte. Ho usato un vassoio batteria 9 volt che mi permette di sostituire la batteria senza aprire il caso, ma la clip della batteria regolare e la batteria funziona bene. Come si può vedere dalle foto, questo è un bel progetto di una sera.

Il consumo energetico è minimo. La maggior parte delle parti possono essere ottenute tramite il vostro negozio di elettronica locale. Risponderò a tutte le domande, ma via "Forum Messaggio di Tony" solo. Questo Forum si può accedere tramite la pagina principale, gadget, o la pagina circuiti.

Copyright e Credits:
Fonte: "Elettronica Hobbyist Handbook", Primavera 1994. Diritto d'autore © Fred Blechman e Gernsback Publications, Inc. 1994. Pubblicato con il permesso di Gernsback. (Gernsback Publishing non esiste più).
documento aggiorna e modifiche, tutti i diagrammi, PCB / layout disegnata da Tony van Roon.
Re-posting o di prendere immagini in qualsiasi modo o forma di questo progetto è espressamente vietato dalle leggi internazionali sul copyright.

 

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