Приемные антенны кв диапазона. Простые самодельные приёмные антенны диапазонов ДВ, СВ, КВ волн Настройка и испытание

Делаем рамочную активную антенну для простых коротковолновых радиоприемников.

Есть ли возможность слушать эфир людям, у которых нет места для установки больших, полноразмерных антенн? Один из выходов- рамочная активная антенна, установленная прямо на столе, возле радиоприемника.

О практическом изготовлении подобной антенны и будет рассказано в этой статье…

Итак, малогабаритная рамочная активная антенна, это антенна состоящая из одного или нескольких витков медного провода (трубки) или даже коаксиального кабеля. В сети есть предостаточно примеров таких антенн.

Свою антенну я изготовил в виде вертикальной конструкции, которая устанавливается на столе возле радиоприемника. Рамочная активная антенна представляет собой этакую большую катушку индуктивности, изготовлена из медного провода диаметром 1,2 мм и содержит четыре витка. Количество витков выбрано наобум)). Диаметр изготовленной рамочной антенны примерно 23 см:

Для уменьшения собственной емкости витки антенны намотаны с шагом 10 мм. Для поддержания постоянства шага намотки, а также придания всей конструкции необходимой жесткости применены промежуточные распорки, изготовленные из стеклотекстолита толщиной 2 мм. Эскиз распорок приводится ниже:

Так выглядит промежуточная распорка в антенне:

Для придания устойчивости все этой конструкции применены опорные стойки, также изготовленные из стеклотекстолита,и которые служат как бы ножками антенны:

Медный провод продевается в соответствующие отверствия распорок и стоек, и фиксируется в них капелькой цианакрилатного клея.

Так выглядит стойка в изготовленном экземпляре антенны:

Общий вид изготовленной антенны:

Ради интереса подключил изготовленную рамочную антенну к антенному анализатору АА-54.

Обнаружился собственный резонанс антенны на частоте 14,4 МГц.

На фото ниже дисплей антенного анализатора АА-54 в момент измерения параметров рамочной антенны на частоте резонанса:

Как видим, импеданс антенны на частоте 14,4 МГц составляет 13,5 Ом, активное сопротивление-7,3 Ома, реактивное сопротивление относительно небольшое-минус 11,4 Ома и носит емкостной характер.

Индуктивность рамочной антенны (а она, собственно, и представляет собой катушку индуктивности) составила 7,2 мкГн.

Это все, что касается изготовления и параметров собственно рамочной антенны.

Но, поскольку антенна активная, значит в ее составе имеется и антенный усилитель.

При выборе схемы антенного усилителя руководствовался принципом подобрать что-либо не слишком заумное и сложное, и простое в изготовлении.

Гугл, как всегда, вывалил гору схем)) Не долго думая, выбрал одну из них, которая мне показалась интересной.

Схема этого антенного усилителя была опубликована еще где-то в начале 2000-х годов в одном из зарубежных журналов. Мне этот усилитель показался интересным с той точки зрения, что он имеет симметричный вход-как раз подходящий для моей рамочной антенны.

Принципиальная схема антенного усилителя:

В оригинале в этом усилителе были применены транзисторы серии BF- что-то типа BF4**.

В наличии таких не оказалось, поэтому собрал усилитель из того, что было под рукой-2N3904, 2N3906, S9013.

Собственно, усилительный каскад собран на транзисторах VT1VT2. На транзисторе VT3 собран эмиттерный повторитель для согласования высокого выходного сопротивления усилителя с относительно невысоким входным сопротивлением радиоприемников.

Усилитель питается напряжением 6 В. Режимы работы транзисторов устанавливаются подбором резистора R3. Напряжения на электродах транзисторов указаны на схеме.

Усилитель заработал практически сразу. Попробовал было установить в этом усилителе транзисторы КТ315,Кт361-но эффективность работы его сразу заметно ухудшилась, поэтому от такого варианта отказался. Антенный усилитель я собрал на монтажной плате, но, подготовил и печатную плату для него:

В качестве приемника для натурных испытаний активной рамочной антенны с усилителем был выбран

Подключив выход антенного усилителя ко входу приемника и включив питание, сразу отметил увеличение уровня шума. Это и не удивительно-антенный усилитель вносит свой вклад…

Последним этапом испытаний было подключение собственно рамочной антенны ко входу антенного усилителя и попробовать принять какие-либо сигналы с эфира..

И это удалось! Хорошо слышны много станций работающих с однополосной модуляцией на диапазоне 40 м. Понятно, что станции слышны не так громко как на полноразмерную антенну. Да и нельзя сравнивать нормальную антенну с рамочной антенной, находящейся рядом с приемником. Также при работе активной рамочной антенны наблюдается несколько повышенный уровень шумов. С этим нужно мириться- это плата за малогабаритность. Также желательно такую антенну располагать подальше от всевозможных источников помех- зарядки, энергосберегающие лампочки, сетевое оборудование и т. п.

Выводы : такая антенна вполне себе имеет право на жизнь, станций принимает достаточно много. Для тех, у кого нет возможности повесить большую, длинную антенну, это может быть выходом из ситуации.

Видео демонстрации работы рамочной активной антенны на диапазоне 7 МГц:

Париж?! Брал!

Вашингтон?! Брал!

А после того как ты там полазил, приёмник перестал принимать отдалённые радиостанции, - говорил мне отец ещё в детстве.

С тех пор прошло несколько десятков лет, а приемник, как ни в чём не бывало, продолжает брать города. Честно скажу, что с приёмником я ничего не делал. Эти советские ламповые агрегаты будут работать и после апокалипсиса. Просто всё дело в антенне.

Поздним вечером, в отблесках пламени камина, не включая электричества, жму клавишу старого лампового радиоприёмника, светящаяся шкала с городами уютно насытила полумрак комнаты, вращая верньер, настраиваюсь на радиостанции.
Длинноволновый диапазон безмолвствует. Правда, ровно в прямоугольнике шкалы светящегося окошка города Варшава на частоте около 1300 метров была взята радиостанция «Польское Радио», а это составляет дальность по прямой более 1150 км.
Средние волны берут местные и отдалённые радиостанции. А здесь взята дальность более 2000 км.
Вот уже почти 2 года в Москве и области на этих волнах (ДВ, СВ) прекратили работу центральные радиовещательные каналы .

Особенно живы короткие волны, здесь полный аншлаг. На коротких волнах радиоволны способны обойти вокруг Земли и радиостанции реально принимать из любой точки земного шара, но условия распространения радиоволн здесь зависят от времени и состояния ионосферы, от которой они способны отражаться.
Включаю настольную лампу и на всех диапазонах (кроме УКВ) вместо радиостанций сплошной шум, переходящий в рокот. Теперь настольная лампа, включая сетевые провода – передатчик помех, который мешает нормальному радиоприёму. Модные, в настоящее время, энергосберегающие лампы и другие бытовые приборы (телевизоры, компьютеры) превратили сетевые провода в антенны передатчиков помех. Стоило только сетевой провод от лампы отодвинуть на пару метров от провода снижения антенны, как приём радиостанций возобновился.

Проблема помехоустойчивости была и в прошлом веке, и в диапазоне метровых волн её решали различными конструкциями антенн, которые так и назывались как «антишумовые».

Антишумовые антенны.

Описание антишумовых антенн я впервые прочитал в журнале «Радиофронт» за 1938 год (23, 24).

Рис. 2.

Рис. 3.

Аналогичное описание конструкции антишумовой антенны в журнале «Радиофронт» за 1939 год (06). Но здесь хорошие результаты получились в диапазоне длинных волн. Величина ослабления помех составила 60 дБ. Данная статья может представлять интерес для любительской радиосвязи на ДВ (136 кГц).

Правда, в настоящее время лучшие результаты получаются при использовании согласующего усилителя непосредственно в антенне, который по коаксиальному кабелю подключён к согласующему усилителю на входе самого приёмника.

Антенна метёлка.

Это была моя первая самодельная антенна, которую я делал для детекторного приёмника. Первая антенна, об которую я обжёгся, залуживая каждый проводок, строго по чертежу с помощью транспортира выставляя углы наклона прутиков. Как я не старался, но детекторный приёмник с ней не работал. Поставь я тогда вместо метелки крышку от кастрюльки, эффект был бы аналогичный. Тогда, в детстве, спасла приёмник сетевая проводка, один провод которой через разделительный конденсатор был подсоединён к входу детектора. Вот тогда я понял, что для нормальной работы приёмника длина антенного провода должна быть хотя бы 20 метров, а всякие там электронные облачка, проводящие слои воздуха над метёлкой пусть останутся в теории. Старожилы будут ещё вспоминать, что метёлка, прикреплённая к печной трубе, исключительно хорошо ловила, когда дым шёл вертикально вверх. В деревнях обычно топили печь к вечеру и в чугунках готовили ужин. К вечеру, как правило, стихает ветер, и идёт столбом дым. В тоже время к вечеру происходит преломление волн от ионизированного слоя поверхности земли и приём в этих диапазонах волн улучшается.
Лучшие результаты можно получить с представленными ниже картинками антенн (рис 5 - 6). Это тоже антенны с сосредоточенной ёмкостью. Здесь проволочная рамка и спираль включает в себя 15 - 20 метров провода. Если крыша достаточно высокая и не из металла и свободно пропускает радиоволны, то такие композиции (рис. 5, 6) можно разместить на чердаке.

Рис. 5. "Радио всем" 1929 № 11

Рис. 6. "Радио всем" 1929 № 11

Рулеточная антенна.

Я использовал обычную строительную рулетку с длиной стального полотна 5 метров. Такая рулетка очень удобна в качестве антенны КВ диапазона, так как имеет металлическую клипсу, электрически связанную через вал с полотном ленты. Карманные приёмники с диапазоном КВ имеют чисто символическую штыревую антенну, в противном случае они бы не поместились в карман. Стоило мне только закрепить рулетку на штыревой антенне приёмника, как коротковолновые диапазоны в районе 13 метров стали захлёбываться от большого количества принимаемых радиостанций.

Приём на осветительную сеть.

Так называется статья в Журнале "Радиолюбитель" за 1924 год № 03. Теперь эти антенны вошли в историю, но при необходимости сетевыми проводами ещё можно воспользоваться в какой-нибудь затерянной деревушке, предварительно отключив все современные бытовые приборы.

Самодельная Г – образная антенна.

Эти антенны представлены на рисунке 4. а, б). Горизонтальная часть антенны не должна превышать 20 метров, обычно рекомендуют 8 – 12 метров. Расстояние от земли не менее 10 метров. Дальнейшее увеличение высоты подвеса антенны приводит к росту атмосферных помех.

Эту антенну я сделал из сетевой переноски на бобине. Такую антенну (рис. 8) очень легко развернуть в полевых условиях. Кстати детекторный приёмник с ней неплохо работал. На рисунке, где изображён детекторный приёмник, из одной сетевой бобины (2) сделан колебательный контур, а второй сетевой удлинитель (1) используется в качестве Г- образной антенны.

Рамочные антенны.

Антенна может быть выполнена в виде рамки, и является входным перестраиваемым колебательным контуром, который обладает направленными свойствами, что значительно ослабляет помехи радиоприёму.

Магнитная антенна.

При её изготовлении используется ферритовый цилиндрический стержень, а также прямоугольный стержень, занимающий меньше места в карманном радиоприёмнике. На стержне помещается входной перестраиваемый контур. Достоинством магнитных антенн - маленькие габариты, а высокая добротность контура, и, как следствие высокая селективность (отстройка от соседних станций), которая в совокупности с направленным свойством антенны только добавят ещё одно преимущество, такое, как лучшая помехоустойчивость приёма в городе. Применение магнитных антенн в большей степени предназначено для приёма местных радиовещательных станций, однако высокая чувствительность современных приёмников ДВ, СВ и КВ диапазонов и перечисленные выше положительные свойства антенны обеспечивают неплохую дальность радиоприёма.

Так, например, я смог на магнитную антенну поймать отдалённую радиостанцию, но стоило только подключить дополнительно громоздкую внешнюю антенну, как станция затерялась в шуме атмосферных помех.

Магнитная антенна в стационарном приёмнике имеет поворотное устройство.

На плоском ферритовом (аналогичным по длине цилиндрическом) стержне размером 3 Х 20 Х 115 мм марки 400НН для ДВ и СВ диапазонов на подвижном бумажном каркасе наматываются катушки проводом марки ПЭЛШО, ПЭЛ 0,1 – 0,14 , по 190 и 65 витков.

Для КВ диапазона контурная катушка размещается на диэлектрическом каркасе толщиной 1,5 - 2 мм и содержит 6 витков, намотанных с шагом (с расстоянием между витками) с длиной контура 10 мм. Диаметр провода 0,3 - 0,4 мм. Каркас с витками крепится на самом конце стержня.

Чердачные антенны.

Давно использую чердак для телевизионных и радиоприёмных антенн. Здесь, в дали от электропроводки, хорошо работает и антенна СВ и КВ диапазонов. Крыша из мягкой кровли, ондулина, шифера является прозрачной для радиоволн. В журнале «Радио всем» за 1927 (04) год даётся описание таких антенн. Автор С. Н. Бронштейн статьи «Чердачные антенны» рекомендует: «Форма может быть самой разнообразной, в зависимости от размеров помещения. Общая длина проводки должна быть не менее 40 – 50 метров. Материалом служит антенный канатик или звонковая проволока, укрепляемые на изоляторах. Грозовой переключатель при такой антенне отпадает».

Я использовал провод как одножильный, так и многожильный от электропроводки, не снимая с него изоляцию.

Потолочная антенна.

Это та самая антенна, на которую отцовский приёмник брал города. Медный моточный провод диаметром 0,5 – 0,7 мм наматывался на карандаш, а затем растягивался под потолком комнаты. Был кирпичный дом и высокий этаж, и приёмник работал превосходно, а когда переехали в дом из железобетона, то арматурная сетка дома стала преградой для радиоволн, и радио перестало нормально работать.

Из истории антенн.

Возвращаясь в прошлое, мне интересно было узнать, как выглядела первая в мире антенна.

Первая антенна была предложена А. С. Поповым в 1895 году, представляла собой длинный тонкий провод, приподнятый с помощью воздушных шаров. Она была присоединена к грозоотметчику (приемнику, регистрирующему грозовые разряды), прототипу радиотелеграфа. А во время первой в мире радиопередачи 1896 года на заседании Русского физико-химического общества в физическом кабинете Петербургского университета от первого радиотелеграфного радиоприёмника, к вертикальной антенне был протянут тонкий провод (журнал «Радио» 1946 г. 04 05 «Первая антенна»).

Рис. 13. Первая антенна.

Сужение полосы пропускания ФОС

Микрофонный усилитель с АРУ

Схема резонансного усилителя на К174ПС1

Диапазон частот 0,2...200 мгц определяется выбором контура L. Коэффициент передачи не менее

20 дБ. Глубина АРУ не менее 40 дБ.

S-метр на светодиодах

Подключают S-метр на вход УНЧ, до регулятора громкости. Настройка заключается в замене резисторов R9 и R10 одним подстроечным резистором, для уточнения номиналов этого делителя.

ФНЧ для транзисторного усилителя мощности КВ радиостанции

Предлагаемый ФНЧ работает совместно с транзисторным усилителем мощности в диапазоне частот от 1,8 до 30 мгц при выходной мощности не более 200 вт.

Катушки индуктивности ФНЧ бескаркасные и намотаны виток к витку проводом ПЭВ-2 диаметром 1,2 мм на диапазоны 14; 18; 21; 24,5; 28 мгц и проводом ПЭВ-2 диаметром 1,0 мм – на остальные. Номиналы конденсаторов C1, C2, C3, не попадающие в стандартные ряды, необходимо подобрать из нескольких конденсаторов в параллельном или последовательном включении.

Конструктивно ФНЧ выполнен на трехсекционном керамическом галетном переключателе 1 типа 11П3Н в виде единого, заключенного в экранирующий корпус из немагнитного материала. Медная шина 2 является общим проводом ФНЧ и соединяется

электрически с корпусом 3, шасси радиостанции и шиной заземления. Средняя галета переключателя – опорная – для монтажа элементов фильтра. На входе и выходе ФНЧ установлены коаксиальные разьемы типа СР-50.

И. Милованов UY0YI

Переключатель диапазонов

Эмитеры транзисторов нагружают на реле переключения диапазонов

Умножитель добротности для простого приемника

Приставка, позволяющая повысить чувствительность и избирательность приемника за счет положительной обратной связи без его переделки.

Умножитель добротности представляет собой недовозбужденный генератор электрических колебаний с положительной обратной связью, величину которой можно изменять. Если режим работы генератора подобрать таким, что компенсация активных потерь в колебательном контуре будет неполной, то самовозбуждение колебаний не возникнет, однако добротность контура окажется весьма большой. При включении такого контура в резонансный усилитель приемника избирательность и чувствительность может возрасти в десятки раз. Наиболее часто Q-умножитель можно включить в усилитель промежуточной частоты. Сам Q-умножитель выполняется в виде отдельной конструкции, имеющей выводы для подключения ее к приемнику.

Ток эмиттера таранзистора, определяющий его усилительные свойства, можно плавно регулировать переменным резистором R2. Когда ток эмиттера мал, действие ПОС проявляются слабо. При постепенном увеличении тока эмиттера влияние ПОС усиливается из-за увеличения усилительных свойств транзистора и, наконец, при некотором значении обратной связи наступает возбуждение генератора.Если довести умножитель добротности до самовозбуждения, то он будет работать, как второй гетеродин; при этом полоса пропускания смесителя может доходить до 500 Гц и менее. В этом режиме на приемник возможен прием радиостанций, работающих телеграфом. Контуры LC и L1C1 должны быть настроены на промежуточную частоту.

Кварцевый генератор 500 кгц

В спортивной аппаратуре используются кварцевые генераторы на частоту 500 кгц. Но бывает так, что у радиолюбителя не оказывается нужного кварца. В этом случае выручает кварцевый генератор с последующим делением до нужной частоты. Вашему вниманию предлагается схема такого устройства на микросхеме IC 4060 (генератор и 14 разрядный счетчик)

Генератор работает на частоте кварца (широкодоступного) 8 мгц. Выходной сигнал имеет частоту 500 кГц. Фильтр нижних частот на выходе имеет частоту среза приблизительно 630 кГц и отделяет первую гармонику, в результате чего получается чистый синусоидальный сигнал. Буферный усилитель реализован на биполярном транзисторе по схеме "общий коллектор"

ГПД смесительного типа

В.Сажин

ГПД смесительного типа разработан для трансивера с промежуточной частотой 9 мгц. Диапазон перестройки задающего генератора на транзисторе VT1-5,0…5,5 мгц. ВЧ напряжение на выходе истоковых повторителей около 2-х вольт. Равенства выходных напряжений на разных диапазонах добиваются подбором сопротивлений резисторов Rв включаемых последовательно с L2. Настройки фильтров L2-L3 производится на средину рабочего диапазона ГПД. Фильтра, как и Т1, мотаются на ферритовых кольцах ВЧ3 диаметром 10 мм.

Преобразователь частоты

Показанный на схеме смеситель обеспечивает более широкий динамический диапазон (по сравнению с активными смесителями) и очень низкий уровень шумов, который позволяет даже без предварительного УРЧ получить высокую чувствительность приемника. На выходе смесителя используется контур, настроенный на частоту ПЧ.

От предложенной в [Л.1] схемы отличается способом подачи на затворы транзисторов отрицательного, относительно истоков, напряжения смещения, необходимого для получения максимальной чувствительности. Затворы через обмотку Т1 соединены гальванически с общим минусом питания. А на истоки подается положительное напряжение смещения с подстроечного резистора R1. Таким образом затворы оказываются под отрицательным потенциалом по отношению к истокам. Такой способ подачи смещения выгоден для конструкций с общим минусом, так как не требует дополнительного отрицательного источника питания.

ВЧ трансформатор намотан на ферритовом кольце диаметром 7 мм и проницаемостью 100НН или 50ВЧ. Намотка ведется в три провода, 12 витков. Одну обмотку используют как «3», а «1» и «2» соединяют последовательно (конец одной обмотки с началом другой). Для указанных на схеме транзисторов оптимальное напряжение смещения 2,5 V (выставляется по максимуму чувствительности) и уровень напряжения гетеродина 1,5V. Транзисторы применимы КП302,303,307 c наименьшим током отсечки. Несколько лучших параметров можно достичь с транзисторами КП305.

Смеситель является реверсивным и с успехом может применяться в трансивере.

Вариант схемы с применением ЭМФ показан на Рис 2.

Литература

1. В. Поляков Б. Степанов

Смеситель гетеродинного приемника

Радио №4 1983 г

Коммутатор режимов "прием/передача"

Смеситель гетеродинного приемника

В. Беседин UA9LAQ

Статья с таким заголовком была опубликована в . В ней описывался смеситель на полевых транзисторах, используемых в качестве управляемых сопротивлений. Схема смесителя, приведенная в , выполнена на подобранной паре

полевых транзисторов с n-каналом и получает смещение от источника отрицательного напряжения двухполярного блока питания. Такое питание довольно громоздко для приёмника, особенно переносного. В настоящее время большое распространение получила аппаратура с однополярным источником питания с “заземленным минусом”.

Чтобы адаптировать смеситель к современным реалиям, предлагаю заменить транзисторы V1 и V2 на транзисторную сборку серии К504. В этом случае мы имеем идентичную пару транзисторов с р-каналом, на затворы которых через подстроечный резистор R1 подается положительное напряжение.

Проведённые автором исследования показали, что данная сборка удовлетворительно работает даже на частотах 2-метрового диапазона (144–146МГц), но приёмник с таким смесителем на УКВ несколько “туповат”. Тем не менее, автор применил данный смеситель в варианте УКВ ЧМ супергетеродинного приёмника на 145,5 МГц для местной УКВ сети TRAN . Частота кварцевого гетеродина - 67,4 МГц, промежуточная частота приёмника - 10,7 МГц. Усилитель высокой частоты на транзисторе КТ399А помог добиться чувствительности приёмника в единицы микровольт.

Поскольку полевые транзисторы сборки требуют смещения для их "закрывания”, то, воспользовавшись данными из , можно подобрать экземпляр сборки под напряжение питания приёмника. Кроме того, полевые транзисторы в сборках К504НТЗ и К504НТ4 – довольно мощные, что может положительно сказаться на динамических характеристиках приёмника.

Эта схема имеет простую коммутацию диапазонов(переключением катушек), имеет усиленную стабилизацию режима генерации и показывает весьма приличную стабильность. Ее планировали в качестве ГПД при ПЧ=5МГц, так вот стабильность на 24МГц была очень приличной (порядка 200Гц за час). А вообще при указанных номиналах она перекрывает непрерывно диапазон от 6,7 до35МГц при неравномерности амплитуды не более 6дБ

Если Вам понравилась страница - поделитесь с друзьями:

Для увеличения чувствительности радиоприемных средств - радиоприемников, телевизоров используют различные усилители высоких частот (УВЧ). Включенные между приемной антенной и входом радио- или телеприемника, подобные УВЧ увеличивают сигнал, поступающий от антенны (антенные усилители). Использование таких усилителей позволяет увеличить радиус уверенного радиоприема, в случае приемных в составе приемопередатчиков (радиостанций), позволяет увеличить дальность работы, либо при сохранении той же дальности уменьшить мощность излучения радиопередатчика.

На рис. 1 приведена схема широкополосного УВЧ на одном транзисторе, включенном по схеме с общим эмиттером (ОЭ). В зависимости от используемого транзистора данная схема может успешно применяться до частот в сотни мегагерц. Значения используемых элементов зависят от частот (нижней и верхней) радиодиапазона.

Транзисторные каскады, включенные по схеме с общим эмиттером (ОЭ), обеспечивают сравнительно высокое усиление, но их частотные свойства относительно невысоки.

Транзисторные каскады с общей базой (ОБ), обладают меньшим усилением, чем транзисторные с ОЭ, но их частотные свойства лучше. Это позволяет использовать те же транзисторы, что и в схемах с ОЭ, но на более высоких частотах.

• Катушка L1 – бескаркасная Ø4 мм содержит 2,5 витка провода ПЭВ-2 диаметром 0,8 мм.
• Дроссель L2 – ВЧ дроссель 25 мкГн.
• Дроссель L3 – ВЧ дроссель 100 мкГн.
• Транзисторы КТ3101, КТ3115, КТ3132…

Монтаж усилителя выполняется на двустороннем стеклотекстолите навесным способом, длина проводников и площадь контактных площадок должны быть минимальны. При повторении схемы, необходимо предусмотреть тщательное экранирование устройства.

Если Вам понравилась публикация, поделитесь со своими друзьями в соцзакладках ниже...