Реклама на сайте English version  DatasheetsDatasheets

KAZUS.RU - Электронный портал. Принципиальные схемы, Datasheets, Форум по электронике

Новости электроники Новости Литература, электронные книги Литература Документация, даташиты Документация Поиск даташитов (datasheets)Поиск PDF
  От производителей
Новости поставщиков
В мире электроники

  Сборник статей
Электронные книги
FAQ по электронике

  Datasheets
Поиск SMD
Он-лайн справочник

Принципиальные схемы Схемы Каталоги программ, сайтов Каталоги Общение, форум Общение Ваш аккаунтАккаунт
  Каталог схем
Избранные схемы
FAQ по электронике
  Программы
Каталог сайтов
Производители электроники
  Форумы по электронике
Удаленная работа
Помощь проекту

Детекторный приемник с ферритовой антенной

А возможно ли это? Давайте разберемся. Магнитные ферритовые антенны хороши своими небольшими размерами и хорошо выраженной направленностью. Стержень антенны должен располагаться горизонтально и перпендикулярно направлению на радиостанцию.

Другими словами, антенна не принимает сигналов со стороны торцов стержня. Кроме того, они малочувствительны к электрическим помехам, что особенно ценно в условиях больших городов, где уровень таких помех велик.

Основными элементами магнитной антенны, обозначаемой на схемах буквами МА или WA, являются (рис. 1): катушка индуктивности 1, намотанная на каркасе 2 из изоляционного материала, и сердечник 3 из высокочастотного ферромагнитного материала (феррита) с большой магнитной проницаемостью.

 


Простейшая магнитная антенна — рамочная — состоит из одного или нескольких витков провода, имеющих форму круглой или прямоугольной рамки. Магнитное поле, пронизывающее плоскость такой антенны, наводит в ней электрические колебания — переменную электродвижущую силу (ЭДС). Таким образом, в магнитной антенне происходит преобразование энергии поля волны в электрическую энергию тока, текущего в приемник.

Ферритовая магнитная антенна — та же рамочная, по весьма малых размеров. Зато она содержит много витков (их ЭДС складываются) и ферритовый сердечник, концентрирующий (как бы втягивающий в себя) силовые линии магнитного поля Н приходящей волны. Коэффициент усиления (концентрации) поля сердечником называется эффективной магнитной проницаемостью Мэфф. Она меньше исходной магнитной проницаемости феррита М и зависит от отношения диаметра сердечника к его длине.

Так, например, для одного из лучших ферритовых стержней для МА, выпускаемых отечественной промышленностью из феррита 400НН диаметром 10 и длиной 200 мм Мэфф = 150, тогда как М = 400. К сожалению, равенство М и Мэфф достигается только для замкнутых магнитопроводов, таких как кольцо или Ш-образный сердечник, или для бесконечно длинного стержня. Первые (ввиду замкнутости) не работают как антенны, а очень длинный стержень неудобен конструктивно, хрупок, да и довольно тяжел.

Приемные качества любой антенны принято характеризовать ее действующей высотой hд. ЭДС, наводимая приходящей волной в антенне, равна: ЭДС = Е • hд, где Е — напряженность поля радиоволны, измеряемая в В/м.

Если для вертикального провода длиной h действующая высота hд = h/2, для Г-образной проволочной антенны hд примерно равна высоте подвеса горизонтальной части, то есть измеряется метрами, то для типовой магнитной антенны hд составляет от силы единицы сантиметров.

Напряженность поля мощных ДВ- и СВ-радиостанций при не слишком большом удалении от них составляет десятки, а то и сотни милливольт на метр. Так, например, станция мощностью 75 кВт на расстоянии 30 км дает напряженность поля 100 мВ/м, или 0,1 В/м. Наружная проволочная антенна разовьет в этих условиях ЭДС близкую к 1 В, а ферритовая — вряд ли более 10 мВ. Малую эффективность ферритовых антенн компенсируют большим усилением современных транзисторов и микросхем в радиоприемниках.

 

В детекторном приемнике компенсировать недостаток сигнала, казалось бы, нечем, поскольку никаких усилителей в нем нет. Но одна возможность все-таки имеется. Схема приемника показана на рисунке 2. Она самая обычная и наверняка вам знакома. Но заметьте, что катушка магнитной антенны L1 настраивается в резонанс на частоту принимаемой радиостанции с помощью конденсатора переменной емкости (КПЕ) С1. Если бы его не было, то те несколько милливольт радиочастотного (РЧ) сигнала, приложенные к детектору, вряд ли могли быть продетектированы, ведь порог открывания даже чувствительного германиевого диода (Д18, Д20, ГД507 и т.д.) лежит где-то около 0,1…0,15 В. У кремниевых диодов (КД503, КД520…522) порог еще выше — 0,5…0,6 В.

Настройка контура L1C1 в резонанс повышает РЧ-напряжение на нем в Q раз. Коэффициент Q называется добротностью контура, и он тем выше, чем меньше потери энергии в контуре. Потери же, в свою очередь, зависят от активных сопротивлений, входящих в контур или подключенных к нему. Одно из таких сопротивлений составляет сопротивление провода катушки r. Оно включено в контур последовательно и должно быть как можно меньше. При этом добротность Q = Х/r — равна отношению реактивного (индуктивного) сопротивления катушки к ее активному сопротивлению. Потери в феррите также снижают добротность, и их можно учесть соответствующим увеличением r.

Описанные потери невосполнимы и бесполезны, поэтому надо стараться использовать провод с низким сопротивлением РЧ току (литцендрат) и феррит по возможности лучшего качества. Собственная (конструктивная) добротность контура может достигать 250…350, и она выше, тем в конечном итоге громче будет работать приемник.

Есть и полезные потери — это входное сопротивление детектора, нагружающее контур. Оно зависит от типа диода (при самых слабых сигналах) и от его нагрузки (при более сильных). Нагруженная добротность контура значительно меньше, порядка 20…50. Здесь важно найти оптимум — слишком сильная нагрузка контура детектором приводит к уменьшению сигнала и слишком слабая — тоже. Общее правило — чем выше сопротивление нагрузки, тем лучше работает детектор. Поэтому важно использовать высокоомные телефоны с сопротивлением 3,2… 4,4 кОм. Лучше бы еще выше, но таких телефонов не выпускают. Замена же телефонов цифровым вольтметром со входным сопротивлением 1 Мом позволяет обнаруживать радиостанции, которые в телефонах вообще не слышно.

Испытания макета приемника в описанных выше условиях (радиостанция «Маяк», 549 кГц, 75 кВт, 30 км) с ферритовой антенной на стержне 400НН диаметром 10 и длиной 200 мм, 60 витков ЛЭШО 21 x 0,07 показали уверенный прием с вольтметром (20…25 мВ продетектированного сигнала) и еле слышный прием на телефоны. Напряжение на них при этом не достигало и 1 мВ.

Дальнейшие соображения по повышению эффективности ферритовых антенн удалось найти в старинной (60-х годов) книжке для радиолюбителей. Автору понравилась конструкция антенны из четырех стержней, хотя кажется, что стержни расположены слишком близко (рис. 3). Осуществить идею помогла квадратная пластмассовая коробочка, по углам которой были просверлены 4 отверстия диаметром 10 мм. В них с трением вставлялись концы стержней.

 


На крышке были размещены КПЕ и разъем для вольтметра или телефонов. КПЕ взят от сломанного транзисторного радиоприемника, обе его секции соединены параллельно.

Все четыре катушки намотаны на бумажных пропарафинированных гильзах литцендратом ЛЭШО 10 x 0,07 и содержат по 50 витков. Намотка ведется в одну сторону, а катушки соединяются последовательно, то есть конец одной — с началом другой. Чтобы уменьшить число паек литцендрата всего до двух, автор надел все гильзы на один стержень и намотал все катушки подряд, не обрывая провода, но оставляя петли провода между катушками, чтобы потом свободно разместить их по другим стержням (не переворачивая!).

Разумеется, сначала был измерен уровень сигнала с антенной на одном стержне — 3,4 мВ при приеме станции РТВ «Подмосковье» на частоте 846 кГц, и уж затем с четырьмя стержнями — 14,2 мВ. Эффект, как говорят, налицо. Впрочем, замечу, что рост продетектированного напряжения примерно вчетверо означает рост входной мощности на детекторе в 4 раза, а РЧ-напряжение при этом возросло только вдвое. Объясняется это квадратичностью характеристики детектора при слабых сигналах: его выходное напряжение пропорционально квадрату входного, то есть входной мощности РЧ-сигнала.

В заключение несколько практических советов. Изготовление каркаса для катушки магнитной антенны (МА) может вылиться в проблему, особенно для начинающего радиолюбителя. В то же время, разбирая блок развертки старого телевизора, легко найти в нем катушки, изготовленные так: на стандартный цилиндрический каркас с подстроечником надет еще один, двухсекционный, со щечками и продольной прорезью. Его надо снять, и он как нельзя лучше подойдет для магнитной антенны с тонкими, 8-миллиметровыми стержнями. Автор использовал каркас катушки СК-90ЛЦ-2. Имеющийся на нем провод надо удалить.

На ферритовый стержень диаметром 8 мм каркас надевается с трудом, поэтому его надо разогреть над пламенем газовой горелки кухонной плиты или над электроплиткой, следя, чтобы края щечек каркаса не оплавились, надеть на стержень и дать остыть. В дальнейшем каркас будет перемещаться по стержню с небольшим трением, что позволит дополнительно не фиксировать катушку после настройки МА.

Витки катушки магнитной антенны укладывают внавал, поровну в каждую секцию каркаса. Наматывают провод безо всякого натяжения, со вставленным в каркас ферритовым стержнем. Для средневолновой катушки достаточно намотать 2×40 витков, для длинноволновой — 2×150 витков. Лучше использовать провод ПЭЛШО диаметром 0,15… 0,3 мм, у него толще изоляция и намотка получается «рыхлее», что уменьшает междувитковую емкость и повышает добротность. Еще лучше литцендрат, например, ЛЭШО 21×0,07. После намотки катушку заливают парафином (можно от свечки) с помощью
слегка разогретого паяльника, закрепляя, таким образом, витки и защищая провод от сырости.

Зачистка выводов литцендрата требует некоторого навыка. Рекомендую следующую технологию: вывод катушки обжигают в пламени спички или зажигалки на длине 1…2 см. Обжигать следует так, чтобы шелковая наружная изоляция сгорела, а тонкие проводники не раскалились добела и тем более не расплавились. Затем отрезают полоску наждачной бумаги шириной 5…7 мм, складывают ее пополам наждачным покрытием внутрь и берут пальцами правой руки.

Держа вывод левой рукой, закладывают обожженный участок провода в наждачную полоску и, слегка сжав ее, протягивают вывод. Обгоревшая эмаль снимается с проводников гораздо легче. Зачистив вывод, распушившиеся жилки скручивают вместе и облуживают.

Обрыв одного-двух проводников уменьшает добротность катушки на 5… 7% и практически не изменяет ее индуктивности. 

Источник: Юный Техник № 10 2012 г.
Автор: В. Поляков


C этой схемой также часто просматривают:

Радиопередатчик средней мощности с компактной рамочной антенной
УКВ приемник с ЧМ в диапазоне частот 68-80 МГц и 80-108 МГц на специализированной микросборке КХА 058
УКВ -ЧМ приемник на микросхеме КС1066ХА1 (TDA7000)
Средневолновый приемник
Приемник на микросхеме TDA7000 (174XA42)
Схема садового фонарика
Схема регулятора температуры для паяльника на 36В
Аналоговый блок управления паяльной станции
Схема преобразователя из стерео в псевдо 5.1

Главные категории

Arduino


Аудио


В Вашу мастерскую


Видео


Для автомобиля


Для дома и быта


Для начинающих


Зарядные устройства


Измерительные приборы


Источники питания


Компьютер


Медицина и здоровье


Микроконтроллеры


Музыкантам


Опасные, но интересные конструкции


Охранные устройства


Программаторы


Радио и связь


Радиоуправление моделями


Световые эффекты


Связь по проводам и не только...


Телевидение


Телефония


Узлы цифровой электроники


Фототехника


Шпионская техника



Реклама на KAZUS.RU




Последние поступления

Расширение функций СВ радиостанции – система опознания свой-чужой

Приставка, превращающая транcивер в маяк

Два E-CW-ключа на микроконтроллере PIC12F675

Коротковолновый приемник прямого усиления

Схема «лабораторного» приемника на все кв-диапазоны

Стереопередатчик системы CCIR

Схема рефлексного приёмника прямого усиления

Регенеративный приёмник с «закороченным» транзистором

Вторая жизнь «радиоточки»

АМ приемник на одной микросхеме


купить кабель канал оптом по доступной цене. кликай тут

© 2003—2017 «KAZUS.RU - Электронный портал»