|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Ricevitori rivelatori VHF. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Radioamatore principiante Il concetto di "ricevitore rilevatore" è fortemente associato a enormi antenne e trasmissioni onde lunghe e medie... Nell'articolo pubblicato, l'autore cita schemi verificati sperimentalmente di ricevitori rilevatori VHF progettati per ascoltare le trasmissioni FM VHF. La stessa possibilità di ricezione del rivelatore su VHF è stata scoperta quasi per caso. Una volta, mentre passeggiavo per il parco Terletsky (Mosca, Novogireevo), ho deciso di ascoltare la trasmissione - fortunatamente ho portato con me il più semplice ricevitore di rivelatori loopless. Il ricevitore aveva un'antenna telescopica lunga circa 1,4 m Mi chiedo se la ricezione sia possibile su un'antenna così corta? Sono riuscito a sentire, piuttosto debolmente, il funzionamento simultaneo di due stazioni. Ma cosa mi ha sorpreso: il volume di ricezione periodicamente aumentava e scendeva quasi a zero ogni 5 ... 7 m, e per ogni stazione in modi diversi! È noto che in Estremo Oriente, e anche nel NE, dove la lunghezza d'onda raggiunge le centinaia di metri, questo è impossibile. Ho dovuto fermarmi nel punto di massimo volume di ricezione di una delle stazioni e ascoltare attentamente. Si è scoperto: "Radio Nostalgia", 100,5 FM, trasmesso dalla vicina Balashikha. Non c'era una linea di vista diretta delle antenne del centro radio. Come potrebbe una trasmissione FM essere ricevuta da un rilevatore di ampiezza? Calcoli ed esperimenti successivi mostrano che ciò è del tutto possibile e completamente indipendente dal ricevitore stesso. Il più semplice ricevitore rilevatore VHF portatile è realizzato esattamente allo stesso modo di un indicatore da campo, solo le cuffie ad alta impedenza devono essere accese invece di un dispositivo di misurazione. Ha senso prevedere la regolazione della connessione del rivelatore con il circuito per selezionarlo in base al volume massimo e alla qualità di ricezione. Il rivelatore più semplice Un circuito ricevitore che soddisfa questi requisiti è mostrato in fig. uno.
Il dispositivo contiene un'antenna telescopica a stilo WA1, collegata direttamente al loop L1C1, sintonizzata sulla frequenza del segnale. Anche qui l'antenna è un elemento del circuito, pertanto, per evidenziare la massima potenza del segnale, è necessario regolare sia la sua lunghezza che la frequenza di sintonia del circuito. In alcuni casi, soprattutto quando la lunghezza dell'antenna è prossima a un quarto della lunghezza d'onda, è consigliabile collegarla alla presa della bobina di contorno e selezionare la posizione della presa per il massimo volume. La comunicazione con il rilevatore è regolata da un condensatore di sintonia C2. Il rilevatore stesso è realizzato su due diodi al germanio ad alta frequenza VD1 e VD2. Il circuito è del tutto identico al raddrizzatore di tensione, tuttavia la tensione rilevata raddoppierebbe solo se il condensatore di accoppiamento C2 fosse sufficientemente grande, ma il carico sul circuito sarebbe eccessivo e il suo fattore di qualità basso. Di conseguenza, la tensione del segnale nel circuito e il volume del suono diminuirebbero. Nel nostro caso, la capacità del condensatore di accoppiamento C2 è piccola e il raddoppio della tensione non si verifica. Per un adattamento ottimale del rivelatore al circuito, la capacità del condensatore di accoppiamento dovrebbe essere uguale alla media geometrica tra la resistenza di ingresso del rivelatore e la resistenza di risonanza del circuito. In questa condizione, al rivelatore viene data la massima potenza del segnale ad alta frequenza, corrispondente al massimo volume. Il condensatore C3 è un condensatore di blocco, chiude i componenti ad alta frequenza della corrente all'uscita del rivelatore. Il carico di questi ultimi sono telefoni con una resistenza in corrente continua di almeno 4 kOhm. L'intero ricevitore è assemblato in una piccola custodia di metallo o plastica. Un'antenna telescopica con una lunghezza di almeno 1 m è fissata nella parte superiore della custodia e nella parte inferiore è fissato un connettore o jack per il collegamento dei telefoni. Si noti che il cavo telefonico funge da seconda metà del dipolo ricevente, o contrappeso. La bobina L1 è senza cornice, contiene 5 giri di filo PEL o PEV con un diametro di 0,6 ... 1 mm, avvolto su un mandrino con un diametro di 7 ... 8 mm. È possibile selezionare l'induttanza richiesta allungando o comprimendo le spire durante l'accordatura. Un condensatore variabile (KPE) C1 viene utilizzato al meglio con un dielettrico ad aria, ad esempio, tipo 1KPVM con due o tre piastre mobili e una o due fisse. La sua capacità massima è piccola e può essere 7 ... 15 pF. Se ci sono più piastre (rispettivamente, la capacità è maggiore), è consigliabile rimuovere alcune piastre o collegare un condensatore costante o trimmer in serie al KPI, riducendo così la capacità massima. Come C1, sono adatti anche condensatori di "sintonizzazione regolare" di piccole dimensioni da ricevitori a transistor con una gamma KB. Condensatore C2 - sub-tuning ceramico, tipo KPK-1 o KPK-M con una capacità di 2 ... 7 pF. È consentito utilizzare altri condensatori trimmer, nonché installare un KPI simile a C1 portando la sua manopola sul pannello del ricevitore. Questo ti permetterà di regolare la connessione "on the go", ottimizzando la ricezione. I diodi VD1 e VD2, oltre a quelli indicati nello schema, possono essere di tipo GD507B, D18, D20. Il condensatore di blocco C3 è ceramico, la sua capacità non è critica e può variare da 100 a 4700 pF. L'impostazione del ricevitore è semplice e si riduce a sintonizzare il circuito con il condensatore C1 sulla frequenza della stazione e regolare la connessione con il condensatore C2 fino a ottenere il volume massimo. In questo caso, l'impostazione del contorno cambierà inevitabilmente, quindi tutte le operazioni devono essere eseguite in sequenza più volte, scegliendo il posto migliore per la ricezione. A proposito, non deve necessariamente coincidere (e molto probabilmente non lo farà) con il punto in cui l'intensità del campo è massima. Questo dovrebbe essere discusso in modo più dettagliato e infine spiegato perché questo ricevitore può ricevere segnali FM. Interferenza e conversione da FM a AM Se il circuito L1C1 del nostro ricevitore è regolato in modo tale che la portante del segnale FM cada sulla pendenza della curva di risonanza, l'FM verrà convertito in AM. Vediamo quale dovrebbe essere il fattore qualità del circuito per questo. Assumendo che la larghezza di banda del loop sia pari al doppio della deviazione di frequenza, otteniamo Q = f®/Δ2f = 700 sia per la banda VHF superiore che per quella inferiore. Il reale fattore di qualità del circuito nel ricevitore del rivelatore sarà probabilmente inferiore a causa del basso fattore di qualità intrinseco (dell'ordine di 150...200) e della derivazione del circuito da parte sia dell'antenna che dell'impedenza di ingresso del rivelatore. Tuttavia, è possibile una leggera conversione da FM ad AM, e quindi il ricevitore funzionerà a malapena se il suo circuito è leggermente scordato verso l'alto o verso il basso in frequenza. Tuttavia, c'è un fattore molto più potente che contribuisce alla conversione di FM in AM: questa è l'interferenza. Molto raramente, il ricevitore si trova nel campo visivo dell'antenna della stazione radio, più spesso è coperto da edifici, colline, alberi e altri oggetti riflettenti. Diversi raggi diffusi da questi oggetti arrivano all'antenna del ricevitore. Anche nella linea di vista, oltre al raggio diretto, ne arrivano diversi riflessi all'antenna. Il segnale totale dipende sia dalle ampiezze che dalle fasi delle componenti sommatrici. Due segnali vengono sommati se sono in fase, cioè la loro differenza di percorso è un multiplo di un numero intero di lunghezze d'onda, e sottratti se sono fuori fase, quando la loro differenza di percorso è lo stesso numero di lunghezze d'onda più un'altra semionda. Ma dopo tutto, la lunghezza d'onda, come la frequenza, cambia con l'FM! Sia la differenza di percorso dei raggi che il loro relativo sfasamento cambieranno. Se la differenza di percorso è grande, anche un piccolo cambiamento di frequenza porta a significativi sfasamenti. Un calcolo geometrico elementare porta alla relazione: Δf/f0 = λ/4ΔC, o ΔС = f0/λ/4Δf, dove ΔС è la differenza di percorso richiesta per uno sfasamento di ± π/2, cioè per ottenere l'AM totale del segnale totale; C Δf - deviazione di frequenza. Per AM totale qui si intende la variazione dell'ampiezza del segnale totale dalla somma delle ampiezze di due segnali alla loro differenza. La formula può essere ulteriormente semplificata se teniamo conto che il prodotto di frequenza e lunghezza d'onda foλ è uguale alla velocità della luce c: ΔС = с/4 Δf. Ora è facile calcolare che per ottenere un segnale FM full AM a due raggi è sufficiente una differenza di percorso del raggio di circa un chilometro. Se la differenza di viaggio è inferiore, la profondità AM diminuirà proporzionalmente. Bene, e se ce ne fossero di più? Quindi, in un periodo dell'oscillazione del suono modulante, l'ampiezza totale del segnale interferente passerà più volte attraverso i massimi e i minimi e le distorsioni durante la conversione da FM ad AM saranno estremamente forti, fino alla completa illeggibilità dell'audio segnale quando viene ricevuto sul rivelatore AM. L'interferenza in FM è un fenomeno estremamente dannoso. Provoca non solo un segnale AM spurio di accompagnamento, come abbiamo appena visto, ma anche una modulazione di fase spuria, che porta alla distorsione anche se ricevuta da un buon ricevitore FM. Ecco perché è importante spostare l'antenna in quel punto nello spazio in cui prevale un segnale. È sempre meglio utilizzare un'antenna direzionale in quanto aumenta il segnale diretto e attenua i segnali riflessi provenienti da altre direzioni. Solo nel nostro caso del ricevitore rilevatore più semplice l'interferenza ha svolto un ruolo utile e ha permesso di ascoltare la trasmissione, ma la trasmissione può essere ascoltata debolmente o con grande distorsione non ovunque, ma solo in determinati punti. Questo spiega i periodici cambiamenti nel volume della ricezione nel Terletsky Park. Rilevatore con rilevatore di frequenza Un modo radicale per migliorare la ricezione è utilizzare un rilevatore di frequenza invece di uno di ampiezza. Sulla fig. 2 mostra uno schema di un ricevitore rivelatore portatile con un semplice rivelatore di frequenza, realizzato su un singolo transistor al germanio ad alta frequenza VT1. L'uso di un transistor al germanio è dovuto al fatto che le sue giunzioni si aprono a una tensione di soglia di circa 0,15 V, il che consente di rilevare segnali piuttosto deboli. Le giunzioni dei transistor al silicio si aprono a una tensione di circa 0,5 V e la sensibilità del ricevitore con un transistor al silicio è molto inferiore.
Come nel progetto precedente, l'antenna è collegata al circuito di ingresso L1C1, sintonizzato sulla frequenza del segnale tramite KPI C1. Il segnale dal circuito di ingresso viene inviato alla base del transistor. Un altro è collegato induttivamente al circuito di ingresso - L2C2, anch'esso sintonizzato sulla frequenza del segnale. Le oscillazioni in esso, dovute all'accoppiamento induttivo, sono sfasate di 90 ° rispetto alle oscillazioni nel circuito di ingresso. Dalla presa della bobina L2, il segnale viene inviato all'emettitore del transistor. Il condensatore di blocco C3 e i telefoni ad alta resistenza BF1 sono inclusi nel circuito del collettore del transistor. Il transistor si apre quando le semionde positive del segnale agiscono sulla sua base e sull'emettitore e la tensione istantanea sull'emettitore è maggiore. Allo stesso tempo, una corrente rilevata e livellata passa attraverso i telefoni nel suo circuito collettore. Ma le semionde positive si sovrappongono solo parzialmente quando le fasi di oscillazione nei circuiti vengono spostate di 90°, quindi la corrente rilevata non raggiunge il valore massimo determinato dal livello del segnale. Con FM, a seconda della deviazione di frequenza, cambia anche lo sfasamento, in accordo con la caratteristica frequenza di fase (PFC) del circuito L2C2. Quando la frequenza devia da un lato, lo sfasamento diminuisce e le semionde dei segnali alla base e all'emettitore si sovrappongono maggiormente, per cui la corrente rilevata aumenta. Quando la frequenza devia dall'altra parte, la sovrapposizione delle semionde diminuisce e la corrente diminuisce. Ecco come avviene il rilevamento del segnale di frequenza. Il coefficiente di trasferimento del rivelatore dipende direttamente dal fattore di qualità del circuito L2C2, dovrebbe essere il più alto possibile (nel limite, come abbiamo calcolato, fino a 700), motivo per cui viene scelta la connessione con il circuito emettitore del transistor Debole. Naturalmente, un rilevatore così semplice non sopprime l'AM del segnale ricevuto, inoltre, la sua corrente rilevata è proporzionale al livello del segnale all'ingresso, il che è un ovvio svantaggio. La giustificazione sta solo nell'eccezionale semplicità del rilevatore. Proprio come il precedente, il ricevitore è assemblato in una piccola custodia, dalla quale si estende verso l'alto un'antenna telescopica, e sotto si trovano le prese telefoniche. Gli handle di entrambi i KPI vengono visualizzati sul pannello frontale. Questi condensatori non devono essere combinati in un'unica unità, poiché, accordandoli separatamente, è possibile ottenere sia un volume maggiore che una migliore qualità di ricezione. Le bobine del ricevitore sono senza cornice, sono avvolte con filo PEL 0,7 su un mandrino con un diametro di 8 mm. L1 ha 5 giri e L2 ha 7 giri sfruttati dal 2° giro, contando dal terminale di terra. Se possibile, è consigliabile avvolgere la bobina L2 con un filo argentato per aumentarne il fattore di qualità, mentre il diametro del filo non è critico. L'induttanza delle bobine viene selezionata schiacciando e allungando le spire in modo che le stazioni VHF ben udibili si trovino al centro della gamma di sintonia del KPI corrispondente. La distanza tra le bobine entro 15 ... 20 mm (gli assi delle bobine sono paralleli) viene selezionata piegando i loro cavi saldati al KPI. Con il ricevitore descritto è possibile condurre molti esperimenti divertenti, esplorando la possibilità di ricezione del rivelatore su VHF, le caratteristiche del passaggio delle onde nelle aree urbane, ecc. Non sono esclusi esperimenti per migliorare ulteriormente il ricevitore. Tuttavia, la qualità del suono quando si ricevono cuffie ad alta impedenza con membrane di stagno lascia molto a desiderare. In relazione a quanto sopra, è stato sviluppato un ricevitore più avanzato che fornisce una migliore qualità del suono e consente l'uso di varie antenne esterne collegate al ricevitore tramite una linea di alimentazione. Ricevitore alimentato da campo Durante la sperimentazione con un semplice ricevitore rivelatore, abbiamo ripetutamente dovuto assicurarci che la potenza del segnale rilevato fosse sufficientemente elevata (decine e centinaia di microwatt) e potesse fornire un funzionamento piuttosto rumoroso dei telefoni. Ma la ricezione risulta essere poco importante a causa della mancanza di un rilevatore di frequenza (FR). Il secondo ricevitore (Fig. 2) risolve questo problema in una certa misura, ma anche la potenza del segnale viene utilizzata in modo inefficiente a causa dell'alimentazione in quadratura del transistor da parte di segnali ad alta frequenza. Pertanto, si è deciso di utilizzare due rilevatori nel ricevitore: ampiezza - per alimentare il transistor; frequenza - per una migliore rilevazione del segnale. Lo schema del ricevitore sviluppato è mostrato in fico. 3.
L'antenna esterna (dipolo ad anello) è collegata al ricevitore tramite una linea bifilare costituita da un cavo piatto VHF con impedenza d'onda di 240 ... 300 Ohm. L'accoppiamento del cavo con l'antenna si ottiene automaticamente e l'accoppiamento con il circuito di ingresso L1C1 si ottiene selezionando il punto di connessione della presa alla bobina. In generale, un collegamento sbilanciato dell'alimentatore al circuito di ingresso riduce l'immunità ai disturbi del sistema antenna-alimentatore, ma, data la bassa sensibilità del ricevitore, questo non ha molta importanza. Esistono modi ben noti per collegare simmetricamente un alimentatore utilizzando una bobina di accoppiamento o un trasformatore di bilanciamento. Nelle condizioni dell'autore, il dipolo ad anello era costituito da un filo di montaggio isolato convenzionale e posizionato su un balcone, in un luogo con la massima intensità di campo. La lunghezza dell'alimentatore non superava i 5 m Con lunghezze così insignificanti, le perdite nell'alimentatore sono trascurabili, quindi è possibile utilizzare con successo un cavo telefonico. Il circuito di ingresso L1C1 è sintonizzato sulla frequenza del segnale e la tensione ad alta frequenza rilasciata su di esso viene rettificata da un rilevatore di ampiezza realizzato sul diodo ad alta frequenza VD1. Poiché l'ampiezza di oscillazione rimane invariata durante FM, non ci sono praticamente requisiti per livellare la tensione CC rettificata. Tuttavia, al fine di rimuovere un possibile segnale AM spurio durante la propagazione multipercorso (vedere la storia dell'interferenza sopra), la capacità del condensatore di livellamento C4 viene scelta grande. La tensione raddrizzata viene utilizzata per alimentare il transistor VT1 e per controllare il consumo di corrente e indicare contemporaneamente il livello del segnale, viene utilizzato un indicatore a puntatore PA1. La risposta in frequenza in quadratura del ricevitore è assemblata su un transistor VT1 e un circuito sfasatore L2C2. Un segnale ad alta frequenza viene inviato alla base del transistor dalla presa della bobina del circuito di ingresso attraverso il condensatore di accoppiamento C3 e all'emettitore dalla presa della bobina del circuito sfasatore. Il rilevatore funziona esattamente come nel progetto precedente. Per aumentare il coefficiente di trasmissione del buco nero e sfruttare al meglio le proprietà di amplificazione del transistor, è stata applicata una polarizzazione alla sua base attraverso il resistore R1, motivo per cui è stato necessario installare un condensatore di disaccoppiamento C3. Presta attenzione alla sua significativa capacità: è stato scelto come tale per cortocircuitare le correnti a bassa frequenza all'emettitore, ad es. per "mettere a terra" la base alle frequenze audio. Ciò aumenta il guadagno del transistor e aumenta il volume di ricezione. L'avvolgimento primario del trasformatore di uscita T1 è incluso nel circuito del collettore del transistor, che serve per far corrispondere l'elevata resistenza di uscita del transistor con la bassa resistenza dei telefoni. Il ricevitore può essere utilizzato con telefoni stereo di alta qualità TDS-1 o TDS-6. Entrambi i telefoni (canali sinistro e destro) sono collegati in parallelo. Il condensatore C5 è un condensatore di blocco, serve a chiudere le correnti ad alta frequenza che penetrano nel circuito del collettore. Il pulsante SB1 viene utilizzato per chiudere il circuito del collettore durante l'impostazione del circuito di ingresso e la ricerca di un segnale. Allo stesso tempo, il suono nei telefoni scompare, ma la sensibilità dell'indicatore aumenta in modo significativo. Il design del ricevitore può essere molto diverso, ma è necessario un pannello frontale con KPI C1 e C2 installati su di esso (sono dotati di manopole di sintonia separate) e un pulsante SB1. Affinché i movimenti delle mani non influiscano sulla regolazione dei contorni, è preferibile realizzare il pannello in metallo o in lamina. Può anche fungere da filo comune del ricevitore. I rotori KPI devono avere un buon contatto elettrico con il pannello. I connettori antenna e telefono X1 e X2 possono essere installati sia sullo stesso pannello frontale che sulle pareti laterali o posteriori dell'alloggiamento del ricevitore. Le sue dimensioni dipendono interamente dalle parti disponibili. Diciamo alcune parole su di loro. I condensatori C1 e C2 sono del tipo KPV con una capacità massima di 15 ... 25 pF. Condensatori C3 - C5 ceramici usati, piccoli. Le bobine L1 e L2 sono senza telaio, avvolte su mandrini con un diametro di 8 mm e contengono rispettivamente 5 e 7 spire. Lunghezza di avvolgimento 10 ... 15 mm (regolare durante l'impostazione). Filo PEL 0,6 ... 0,8 mm, ma è meglio usare argentato, soprattutto per la bobina L2. I rubinetti sono realizzati da 1 giro agli elettrodi del transistor e da 1,5 giri all'antenna. Le bobine possono essere disposte sia coassialmente che parallele tra loro. La distanza tra le bobine (10 ... 20 mm) viene selezionata durante la regolazione. Il ricevitore funzionerà anche in assenza di accoppiamento induttivo tra le bobine: l'accoppiamento capacitivo attraverso la capacità interelettrodica del transistor è abbastanza. Il trasformatore T1 è pronto, dall'altoparlante di trasmissione. Come VT1, è adatto qualsiasi transistor al germanio con una frequenza di taglio di almeno 400 MHz. Quando si utilizza un transistor p-n-p, ad esempio GT313A, la polarità dell'accensione dell'indicatore a quadrante e del diodo deve essere invertita. Il diodo può essere qualsiasi germanio, ad alta frequenza. Qualsiasi indicatore con una corrente di deflessione totale di 50 - 150 μA è adatto per il ricevitore, ad esempio un indicatore a quadrante del livello di registrazione da un registratore. L'impostazione del ricevitore si riduce alla sintonizzazione dei circuiti sulle frequenze di stazioni radio ben udibili, selezionando la posizione dei rubinetti della bobina per il massimo volume e qualità di ricezione, nonché la connessione tra le bobine. E' utile scegliere la resistenza R1, anche al massimo volume. Con l'antenna descritta sul balcone, il ricevitore ha fornito una ricezione di alta qualità delle due stazioni con il segnale più potente ad una distanza di almeno 4 km dal centro radio e in assenza di visibilità diretta (bloccato in casa). La corrente di collettore del transistor era di 30...50 μA. Naturalmente, le possibili progettazioni di ricevitori VHF rivelatori non sono limitate a quelle descritte. Al contrario, dovrebbero essere considerati solo come i primi esperimenti in questa interessante direzione. Se si utilizza un'efficiente antenna posta sul tetto e indirizzata verso la stazione radio di interesse, è possibile ottenere una sufficiente potenza del segnale anche a notevole distanza dalla stazione radio. Ciò apre prospettive molto allettanti per una ricezione in cuffia di alta qualità e, in alcuni casi, potrebbe essere possibile ottenere anche una ricezione ad alto volume. Il miglioramento dei ricevitori stessi è possibile con l'uso di circuiti di rilevamento più efficienti e risonatori volumetrici di alta qualità, in particolare a spirale, come circuiti oscillatori. Autore: V.Polyakov, Mosca
Un nuovo modo di controllare e manipolare i segnali ottici
05.05.2024 Tastiera Seneca Premium
05.05.2024 Inaugurato l'osservatorio astronomico più alto del mondo
04.05.2024
▪ Traco Power TMG - moduli AC-DC compatti per scheda ▪ La registrazione video di oggetti aiuterà a intercettare la conversazione ▪ Plastica che può essere riciclata all'infinito ▪ Unità a stato solido SSDNow KC380 di Kingston Technology ▪ Chip antimanomissione Marvell PA800
▪ sezione del sito Alimentazione. Selezione dell'articolo ▪ articolo Tieniti forte al volante, pilota! Espressione popolare ▪ articolo Sistema di standard di sicurezza sul lavoro (GOST SSBT). Direttorio ▪ articolo Mano ardente. Messa a fuoco segreta
Commenti sull'articolo: Alexander Ottima selezione! [su]
Homepage | Biblioteca | Articoli | Mappa del sito | Recensioni del sito
www.diagram.com.ua |
Vedi altri articoli sezione 
Ultime notizie di scienza e tecnologia, nuova elettronica:
Tutte le lingue di questa pagina