Підсилювач приймальної антени. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Антенні підсилювачі

 Коментарі до статті

Як відомо, для приймальних рамкових антен (прапорів) бажано застосовувати антенний підсилювач. При його виготовленні з рівнем шуму та посиленням проблем немає. Це легко зробити. Але такі антени вимагають від підсилювача дуже високого коефіцієнта ослаблення синфазної складової (КОСС або, англійською, CMRR - від Common-Mode Rejection Ratio). Інакше такі перешкоди можуть повністю "зіпсувати" параметри антени, що часто на практиці і трапляється і є основою думки - працюють такі антени "так собі".

Найпростіше досягти мети, зробивши підсилювач диференціальним з великим КОСС. Причому потрібний саме такий підсилювач. Використання симетруючого трансформатора з несиметричним підсилювачем хорошого результату не дасть. Навіть у найкращих таких трансформаторів (йдеться про високоомні трансформатори) коефіцієнт придушення синфазної складової на частотах 1,8 і 3,5 МГц (а приймальні антени потрібні в основному на аматорських НЧ-діапазонах) рідко перевищує 40 дБ. А цього мало - в реальних умовах, на думку автора, потрібно щонайменше 50...60 дБ послаблення синфазної складової.

Таке придушення можуть забезпечити диференціальні підсилювачі. Найпростіше їх зібрати на інтегральних мікросхемах. Ідея зробити диференціальний підсилювач на дискретних елементах розбивається на практичну неможливість підібрати компоненти з точністю 0,1...0,3 %.

Звичайне виконання диференціального каскаду на операційному підсилювачі таке придушення дає, але має недолік, що вхідні імпеданси входів його виходять різними. Від цього антена втрачає симетрію.

Рішенням, що повністю влаштовує, є застосування спеціалізованого диференціального підсилювача AD8129. На частотах нижче 4 МГц він має КОСС 80(!) дБ, крім того, ця мікросхема має два диференціальних входи з рівним і дуже високим (більше 4 MOм) імпедансом. Окремим плюсом є те, що диференціальні входи не використовуються для встановлення посилення, тобто їх не треба навантажувати чимось додатково.

Принципова схема підсилювача показано на рис. 1. При використанні підсилювача з рамковою антеною не встановлюють варикапи VD1-VD4 та елементи ланцюга керування ними (R1, C1, R5, C9), а при використанні феритової магнітної антени не встановлюють резистор R2.

Рис. 1. Принципова схема підсилювача (натисніть , щоб збільшити)

Коефіцієнт посилення по напрузі (в даному випадку він приблизно дорівнює 30) задається відношенням опору резисторів R7/R6. Ці резистори ніяк не впливають на вхідний імпеданс робочих входів (висновки 1 і 8 мікросхеми DA1).

Для цієї мікросхеми необхідне двополярне джерело живлення. Зверніть увагу, що у пристрої дві різні "землі", і вони не з'єднані безпосередньо між собою. Одна з них – це загальний провід підсилювача, а інша – обплетення коаксіального кабелю, що з'єднує підсилювач із приймачем (трансівером). Ланцюги L1C2C4 та L2C3C5 додатково фільтрують живлення. Напруга в середній точці ("землю підсилювача") задає стабілізатор DA2. Живлення на підсилювач надходить коаксіальним кабелем. Для додаткового захисту від "бруду", який може наводитися на обплетення кабелю, встановлений трансформатор T2, що розв'язує. Він намотаний у два дроти на феритовому НЧ-магнітопроводі так, щоб індуктивність його обмоток була не менше 1 мГн.

Вихід підсилювача через резистор R8 підключений до роздільного ВЧ-трансформатора T1, з малою міжвитковою ємністю та відношенням чисел витків обмоток 1:1. Цей трансформатор потрібен для розв'язки по синфазному сигналу між загальним проводом підсилювача та обплетенням коаксіального кабелю. Резистор R8 задає вихідний опір підсилювача (у самої мікросхеми DA1 вихідний опір низький).

Діоди VD7 і VD8 (будь-які високочастотні кремнієві) захищають вхідні ланцюги приймача. Справа в тому, що мікросхема DA1 може видати вихідний сигнал амплітудою до 5, що не для всіх приймачів прийнятно. Конденсатор С7 – розділовий.

Елементи L3, С10 поділяють у "шеці" живлення підсилювача та вхід приймача.

Як згадувалося, висновки 1 і 8 мікросхеми DA1 - це високоомні диференціальні входи. Із ними треба вирішити три проблеми.

По-перше, "прив'язати" їх по постійному струму до загального дроту підсилювача. Це роблять резистори R3, R4. Їх опір не дуже важливий (крім як у випадку роботи з феритової магнітної антеною, див. нижче) - від 100 кОм до 1 MОм, але дуже важлива їхня ідентичність. Ці резистори треба підібрати за допомогою цифрового мультиметра з відзнакою не більше 0,1% (краще менше). Інакше вони перекосять вхід підсилювача з відповідним зниженням КОСС.

По-друге, необхідно захистити входи під час роботи передавача. Пара ВЧ-діодів VD5, VD6 із цим справляється.

По-третє, підключити антену та необхідні їй елементи. Це залежить від того, яка антена використовуватиметься.

Якщо рамка, наприклад "прапор", вона підключається прямо до входів. Додатково встановлюють резистор R2 з опором, що дорівнює вихідному опору рамки (зазвичай кілька сотень).

Якщо це феритова магнітна антена, R2 не потрібен, але встановлюють варикапи перебудови VD1-VD4 та ланцюг управління ними з "шека" (R1R5C1C9). Крім того, при роботі з феритовою магнітною антеною (МА) треба подумати над опором резисторів R3 та R4. Вони визначають добротність контуру антени (звісно, ​​крім добротності самої котушки антени). Залежно від індуктивності, добротності МА та бажаної смуги пропускання (без перебудови) слід вибрати номінали резисторів R3, R4.

На рис. 2 показаний спектр у смузі 100 кГц на виході описуваного підсилювача при опорі цих резисторів 390 кОм і підключеної феритової магнітної антеною, намотаної на стрижні діаметром 8 мм і довжиною 100 мм з магнітною проникністю 400. Прийом відбувається на діапазоні 160. Антена знаходиться всередині приміщення, тому крім корисних сигналів видно ще й безліч перешкод.

Рис. 2. Спектр у смузі 100 кГц на виході підсилювача

На виході рівень ефірного шуму на частоті резонансу МА 93 дБм (вертикальна шкала на малюнку - дБм), тобто 5 мкВ, що відповідає рівню шуму повнорозмірної антени. Якщо треба змінити посилення, це виконують підбором резисторів R7/R6. Мікросхема AD8129 може забезпечити на низькочастотних КВ-діапазонах посилення до 100 разів.

Застосування підсилювача дозволяє розмістити антену вдалині від місцевих джерел перешкод і покращити якість прийому.

Автор: Ігор Гончаренко (DL2KQ)

Дивіться інші статті розділу Антенні підсилювачі.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих ​​для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву Найкращий подарунок - самому собі 14.08.2017 Люди найбільше будуть раді отримати від вас такий самий подарунок, який ви зробили самі собі - тепер ця інтуїтивно досить зрозуміла думка підтверджена дослідженням двох психологів, професора Евана Полмана (Evan Polman) з університету Вісконсін-Медісон (США) та професора Сема Мальо (Sam) Maglio) з університету Торонто (Канада). Їх статтю, опубліковану в журналі Personality and Social Psychology Bulletin, переказує прес-реліз університету Вісконсін-Медісон. Полман та Мальо попросили сотні добровольців оцінити ступінь бажаності та доречності подарунків із довгого списку. Частина учасників експерименту оцінювала подарунки самі по собі, частину ж просили додатково уявити, що до подарунка додана листівка зі словами: "Сподіваюся, тобі сподобається. Я сам купив собі такий же". "Спочатку ми надихалися такими подарунками, як "браслети для друзів", коли дві людини мають однакові речі", - пояснив Полман. Експеримент показав, що та сама річ стає більш бажаним подарунком, якщо людині кажуть, що дарувальник сам купив собі таку саму. Автори статті пояснили це явище особливим психологічним механізмом, який вони назвали "компаньонізацією". "Між схожістю і симпатією є нерозривний зв'язок, - прокоментував Полман. - Чим більше ви з кимось схожі, тим більше він вам подобається. Коли ви отримуєте в подарунок те, що дарувальник уже купив собі, ви стаєте більш схожим на нього. Тому і подарунок починає вам подобатися більше. Відкриття такого простого методу підвищувати цінність подарунків для людей, які отримують їх, дуже важливо з економічної точки зору. Щороку на Різдво, день народження та інші свята мешканці розвинених країн отримують мільйони подарунків, і далеко не всіма задоволені. Не сподобалися подарунки вони викидають або продають дешево, що економічно недоцільно. Тепер ми знаємо, як можна пом'якшити цю проблему.

Інші цікаві новини:

▪ Чи наближається кінець супутникової навігації

▪ MAX17509 - двоканальний 16V 3А DC/DC регулятор

▪ У чистому повітрі живуть довше

▪ Jennie продемонструє бездротове near video за IEEE802.15.4

▪ Вібротерапія допомагає від діабету

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Аудіо та відеоспостереження. Добірка статей

▪ стаття Пирогов Микола. Біографія вченого

▪ стаття Чому фрукти можуть дозрівати самі собою? Детальна відповідь

▪ стаття Призначення та порядок розробки інструкцій з охорони праці

▪ стаття Сторож-Р – прилад безперервного радіаційного контролю. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Простий гучномовець з акустичним лабіринтом. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

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

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024