सक्रिय एंटीना 1 20dB, 1-30 MHz रेंज के लिए

1dB, 20-1 मेगाहर्ट्ज रेंज करने के लिए सक्रिय एंटीना 30।बायरोडनी ए। क्रेटेरैंडटोनी वैन रून

“जब भाग्य या बुरा पड़ोसी आपको लंबे समय तक तार प्राप्त करने वाले एंटीना से बचने से रोकता है, तो आप पाएंगे कि यह पॉकेट-आकार का एंटीना समान, या उससे भी बेहतर, रिसेप्शन देगा। यह "सक्रिय एंटीना" बनाने के लिए सस्ता है "और एक्सएनयूएमएक्स की एक सीमा है, एक्सएनयूएमएक्स और एक्सएनयूएमएक्सडीबी लाभ के बीच एक्सएनयूएमएक्सएमएचज़ की एक सीमा है।"
Fया पारंपरिक ऑल-फ्रिक्वेंसी शॉर्ट-वेव रिसेप्शन, सामान्य नियम है "लंबे समय तक एंटेना मजबूत प्राप्त सिग्नल।" दुर्भाग्य से, बुरा पड़ोसियों, प्रतिबंधात्मक आवास नियमों और रियल एस्टेट भूखंडों के बीच एक डाक टिकट की तुलना में बहुत बड़ा नहीं है, छोटा। -वह एंटीना अक्सर खिड़की के बाहर फेंके जाने वाले तार के कुछ फीट की ओर निकलता है-लंबे वायर एंटेना के एक्सएनयूएमएक्स फीट के बजाय हम वास्तव में दो एक्सएनयूएमएक्स-फुट टॉवर के बीच स्ट्रिंग करना चाहेंगे।

सौभाग्य से, लंबे तार वाले एंटीना का एक सुविधाजनक विकल्प है, और यह एक है सक्रिय एंटीना; जो मूल रूप से एक बहुत ही कम एंटीना और एक उच्च लाभ एम्पलीफायर के होते हैं। मेरी अपनी इकाई लगभग एक दशक से सफलतापूर्वक चल रही है। यह संतोषजनक काम करता है।

एक सक्रिय एंटीना की अवधारणा काफी सरल है। चूंकि एंटीना शारीरिक रूप से छोटा है, इसलिए यह एक बड़े एंटीना के रूप में अधिक ऊर्जा को बाधित नहीं करता है, इसलिए हम स्पष्ट संकेत "नुकसान" के लिए बनाने के लिए एक अंतर्निहित आरएफ एम्पलीफायर का उपयोग करते हैं। इसके अलावा, एम्पलीफायर प्रतिबाधा मिलान प्रदान करता है, क्योंकि। अधिकांश रिसीवर को 50-ohm एंटीना के साथ काम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

सक्रिय एंटेना किसी भी आवृत्ति रेंज के लिए बनाया जा सकता है, लेकिन वे आमतौर पर वीएलएफ (एक्सएनयूएमएक्सकेजेन या तो) से एक्सएनयूएमएक्सएमएचजेड के बारे में अधिक उपयोग किया जाता है। इसका कारण यह है क्योंकि उन आवृत्तियों के लिए पूर्ण आकार के एंटेना अक्सर उपलब्ध स्थान के लिए बहुत लंबे होते हैं। उच्चतर आवृत्तियों पर, अपेक्षाकृत छोटे उच्च-लाभ वाले एंटीना को डिजाइन करना काफी आसान है।

नीचे दिखाया गया सक्रिय ऐन्टेना (चित्र। 1), 14-20MHz की लोकप्रिय लघु-तरंग और रेडियो-शौकिया आवृत्तियों पर 1-30dB लाभ प्रदान करता है। जैसा कि आप उम्मीद करेंगे, कम आवृत्ति अधिक लाभ होगा। 20MHz पर 1dB का लाभ 18-14 मेगाहर्ट्ज से कम है, 30dB पर घटता है।

सर्किट डिजाइन:
क्योंकि एंटेना जो 1 / 4 वेवलेंथ की तुलना में बहुत कम हैं, एक बहुत छोटी और अत्यधिक प्रतिक्रियाशील प्रतिबाधा पेश करते हैं जो प्राप्त आवृत्ति पर निर्भर है, एंटीना के प्रतिबाधा से मेल खाने का कोई प्रयास नहीं किया गया था - यह एक दशक से अधिक प्रतिबाधा से मुकाबला करने के लिए बहुत मुश्किल और निराशाजनक साबित होगा। आवृत्ति कवरेज की। इसके बजाय, इनपुट चरण (Q1) एक JFET स्रोत-अनुयायी है, जिसका उच्च-प्रतिबाधा इनपुट किसी भी आवृत्ति पर एंटीना की विशेषताओं को सफलतापूर्वक पुल करता है। हालांकि JFET के कई अलग-अलग प्रकारों का उपयोग किया जा सकता है-जैसे कि MPF102, NTE451, या 2N4416 –S यह ध्यान रखें कि समग्र उच्च आवृत्ति प्रतिक्रिया JFET एम्पलीफायर की विशेषताओं द्वारा निर्धारित की जाती है।

ट्रांजिस्टर Q2 को Q1 के लिए उच्च-प्रतिबाधा भार प्रदान करने के लिए एक एमिटर-फॉलोअर के रूप में उपयोग किया जाता है, लेकिन इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि यह आम-एमिटर एम्पलीफायर Q3 के लिए एक कम ड्राइव प्रतिबाधा प्रदान करता है, जो प्रदान करता है सब एम्पलीफायर के वोल्टेज लाभ। Q3 का सबसे महत्वपूर्ण पैरामीटर f हैT, 200-400 मेगाहर्ट्ज की सीमा में होना चाहिए जो उच्च आवृत्ति कट ऑफ,. एक 2N3904, या एक 2N2222 Q3 के लिए अच्छी तरह से काम करता है.

Q3′s सर्किट मापदंडों का सबसे महत्वपूर्ण आरएक्सएनयूएमएक्स पर वोल्टेज ड्रॉप है: ड्रॉप जितना अधिक होगा, उतना अधिक लाभ होगा। हालाँकि, Q8 gains का लाभ बढ़ने पर पासबैंड कम हो जाता है।

ट्रांजिस्टर Q4 एक कम प्रतिबाधा में अपेक्षाकृत मध्यम उत्पादन प्रतिबाधा Q3 relatively को रूपांतरित करता है, जिससे एक रिसीवर के 50-ohm एंटीना-इनपुट प्रतिबाधा के लिए पर्याप्त ड्राइव प्रदान करता है।

सक्रिय एंटीना योजनाबद्ध आरेख

पार्ट्स सूची और अन्य घटकों:

अर्धचालक:
      Q1 = MPF102, JFET. (2N4416, NTE451, ECG451, आदि) Q2, Q3, Q4 = 2N3904, NPN ट्रांजिस्टर

प्रतिरोधों:
सभी प्रतिरोधों, 5 / 1 वाट 4% हैं
    R1 = 1 प्रयुत ओम R5 = 10K R2, R10 = 22 ओम R6, R9 = 1K R3, R11 = 2K2 R7 = 3K3 R4 = 22K R8 = 470 ओम

Capacitors (16V कम से कम रेटेड):
   C1, C3 = 470pF C2, C5, C6 = 0.01uF (10nF) C4 = 0.001uF (1nF) C7, C9 = 0.1uF (100nF) C8 = 22uF / 16V, इलेक्ट्रोलाइट

विविध पार्ट्स और सामग्री:
  B1 = 9-volt क्षारीय बैटरी S1 = SPST ऑन-ऑफ स्विच J1 = जैक मैच के लिए (आपके) रिसीवर केबल ANT1 = दूरबीन कोड़ा एंटीना (पेंच माउंट), तार, पीतल की छड़ी (लगभग 12 ") MISC = PCB सामग्री, बाड़े, बैटरी धारक, 9V बैटरी स्नैप, आदि। 

एंटीना लगभग कुछ भी हो सकता है; तार का एक लंबा टुकड़ा, एक पीतल वेल्डिंग रॉड, या एक टेलीस्कोपिक एंटीना जो एक पुराने रेडियो से उतारा गया था। ट्रांजिस्टर रेडियो के लिए टेलीस्कोपिक रिप्लेसमेंट एंटेना भी अधिकांश खुदरा इलेक्ट्रॉनिक-भागों वितरकों और आपूर्तिकर्ताओं से उपलब्ध हैं।

निर्माण:
प्रोटोटाइप इकाई के लिए एम्पलीफायर एक मुद्रित-सर्किट बोर्ड (नीचे देखें) का उपयोग करता है। एम्पलीफायर को एक छिद्रित वायरिंग बोर्ड (वेरो बोर्ड) पर इकट्ठा किया जा सकता है, लेकिन क्योंकि वहाँ है कुछ भागों लेआउट के प्रति संवेदनशीलता, हम दृढ़ता से आप अच्छे परिणाम के लिए एक मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) बनाने के लिए सुझाव है कि.

पीसीबी पार्ट्स-लेआउट
भागों-प्लेसमेंट आरेख अंजीर में दिखाया गया है। 2 ध्यान रखें कि हालाँकि बैटरी की नेगेटिव (ग्राउंड) लीड पीसी बोर्ड को वापस आ जाती है, लेकिन आउटपुट-जैक J1 का कैबिनेट ग्राउंड से कनेक्शन है। पीसी बोर्ड और कैबिनेट के बीच का ग्राउंड कनेक्शन मेटल स्टैंडऑफ या स्पेसर्स के माध्यम से बनाया जाता है, जिसका उपयोग बाड़े में पीसी बोर्ड को माउंट करने के लिए किया जाता है। प्लास्टिक स्टैफ़ऑफ या स्पेसर्स को * नॉट * सब्स्टिट्यूट करें क्योंकि वे पीसी बोर्ड, कैबिनेट और J1 के बीच एक ग्राउंड कनेक्शन प्रदान नहीं करेंगे। यदि आप एम्पलीफायर को घर में रखने के लिए प्लास्टिक कैबिनेट का उपयोग करने का निर्णय लेते हैं, तो सुनिश्चित करें कि पीसी-बोर्ड के बाहरी किनारे पर चलने वाले ग्राउंड फ़ॉइल में J1′s का ग्राउंड कनेक्शन वापस आ गया है।

पीसी बोर्ड के केंद्र में एक दूरबीन एंटीना होता है। बोर्ड की पन्नी की तरफ से, पीसी बोर्ड में छेद के माध्यम से अपने बढ़ते पेंच को पास करें और फिर पेंच के सिर को अपने पन्नी पैड में मिलाप करें। इन्सुलेशन और समर्थन दोनों के लिए, हम ऐन्टेना और कैबिनेट के कवर में छेद के बीच एक प्लास्टिक या रबर ग्रोमेट का उपयोग करते हैं, जिसके माध्यम से एंटीना गुजरता है। एक चुटकी में, एंटीना के शाफ्ट के चारों ओर लिपटे एक अच्छी गुणवत्ता वाले प्लास्टिक टेप के कई मोड़ रबर ग्रोमेट के लिए प्रतिस्थापित किए जा सकते हैं।

यदि आप एक तार एंटीना के लिए प्रावधान करने का निर्णय लेते हैं, तो कैबिनेट पर 5-way बाइंडिंग पोस्ट स्थापित करें। फिर, एंटीना के पन्नी पैड और बाध्यकारी पोस्ट के बीच तार की छोटी लंबाई को जोड़ना सुनिश्चित करें।

संशोधन:
यदि आप 1-30MHz की तुलना में एक छोटी आवृत्ति रेंज में रुचि रखते हैं, तो प्रतिरोधक R1 को एक LC टैंक सर्किट के साथ वांछित सीमा के केंद्र में बदल दिया जा सकता है। एलसी सर्किट आपकी ब्याज की सीमा के बाहर संकेतों की अस्वीकृति में सुधार करेगा, लेकिन याद रखें कि यह एम्पलीफायर के लाभ में सुधार नहीं करेगा।

यदि आपकी विशेष रुचि बहुत कम आवृत्तियों (वीएलएफ) है, तो एम्पलीफायर की कम आवृत्ति प्रतिक्रिया को कैपेसिटर C1 और C3 के मूल्यों में वृद्धि करके सुधार किया जा सकता है। (आपको मूल्यों के साथ प्रयोग करना होगा।)
यद्यपि एक 9-वोल्ट बैटरी अनुशंसित पावर स्रोत है, लेकिन एम्पलीफायर को 6-15 वोल्ट का उपयोग करके अच्छी तरह से काम करना चाहिए। विद्युत आपूर्ति के रूप में एक्सएनयूएमएक्स-वोल्ट बैटरी का उपयोग करके पूर्ण प्रोटोटाइप के कैबिनेट के अंदर अंजीर में दिखाया गया है।

पार्ट्स-लेआउट
समस्या निवारण:
9-volt बिजली की आपूर्ति के लिए सर्किट वोल्टेज योजनाबद्ध आरेख चित्र में दिखाए गए हैं। 1। यदि आपकी इकाई में वोल्टेज योजनाबद्ध लोगों से 20% से अधिक भिन्न है, तो वोल्टेज को उनकी उचित सीमा में लाने के लिए प्रतिरोधक मानों को बदलने का प्रयास करें। उदाहरण के लिए, यदि आरएक्सएनयूएमएक्स पर वोल्टेज ड्रॉप केवल एक्सएनयूएमएक्स वोल्ट को मापता है, तो आपको क्यूएक्सएनयूएमएक्स बेस बेस वोल्टेज और कलेक्टर वर्तमान को बढ़ाने के लिए आरएक्सएनयूएमएक्स मूल्य (सटीक मान आपके ऊपर है) को कम करना होगा।

केवल महत्वपूर्ण वोल्टेज R3 और R8 भर में हैं। प्रदर्शन ठीक होना चाहिए अगर वे योजनाबद्ध आरेख पर दिखाए गए मानों के करीब भी हैं।

चूंकि FET के गेट से स्रोत (VGS) तक वोल्टेज को मापना लगभग असंभव है, आप R3 भर में मौजूद वोल्टेज को माप सकते हैं, क्योंकि यह VGS के समान है। तदनुसार, अगर वोल्टेज 3-0.8 वोल्ट की सीमा के भीतर नहीं है, तो R1.2 accordinglys के मूल्य को समायोजित करें।

सीमाएं:
30 MHz से ऊपर के इस एम्पलीफायर का उपयोग तेजी से कम होने के कारण अनुशंसित नहीं है। 30 MHz के ऊपर संचालन करते समय प्रतिरोधक भार के स्थान पर ट्यून सर्किट का उपयोग करके पूरा किया जा सकता है, यह संशोधन इस लेख के दायरे से परे है।

FET (Q1) को संभालते समय ध्यान रखें। एक आम धारणा यह है कि FET के CMOS डिवाइस सर्किट में स्थापित होने के बाद या पीसी बोर्ड में लगाए जाने के बाद स्थैतिक क्षति से सुरक्षित हैं। हालांकि यह सच है कि सर्किट में स्थापित होने पर वे स्थैतिक बिजली से बेहतर रूप से सुरक्षित होते हैं, फिर भी वे स्थैतिक द्वारा नुकसान की आशंका रखते हैं; इसलिए कभी भी किसी जमी हुई धातु की वस्तु को छूकर अपने आप को जमीन पर उतारने से पहले एंटीना को न छुएं।

कॉपीराइट और क्रेडिट:
स्रोत: "आरई एक्सपेरिमेंट्स हैंडबुक", एक्सएनयूएमएक्स। कॉपीराइट © रॉडने ए.क्रेटर, टोनी वैन रून, रेडियो इलेक्ट्रॉनिक्स पत्रिका, और गर्नबैक प्रकाशन, इंक। एक्सएनयूएमएक्स। लिखित अनुमति द्वारा प्रकाशित। (Gernsback प्रकाशन और रेडियो इलेक्ट्रॉनिक्स अब व्यवसाय में नहीं हैं)। दस्तावेज़ अद्यतन और संशोधन, सभी आरेख, पीसीबी / लेआउट टोनी वैन रून द्वारा तैयार किए गए। इस परियोजना के किसी भी तरीके या रूप में ग्राफिक्स को फिर से पोस्ट करना या लेना स्पष्ट रूप से अंतर्राष्ट्रीय कॉपीराइट कानूनों द्वारा निषिद्ध है।

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