Indicatore sensibile del campo elettromagnetico. Schema, descrizione

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Indicatore di campo elettromagnetico sensibile. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Un indicatore di campo sensibile può essere utile non solo sui radioamatori. L'ambito della sua applicazione è molto più ampio. Questo, così come la progettazione di successo dell'indicatore di campo, viene discusso in questo articolo.

Il problema di rilevamento e rilevamento di campi elettromagnetici deboli può essere risolto con successo utilizzando diodi invertiti nel rilevatore. La caratteristica corrente-tensione (caratteristica volt-ampere) del diodo invertito (OD) è mostrata in Fig. 1. Come puoi vedere, il suo ramo inverso inizia da zero. Questa forma del ramo inverso è determinata dal fatto che l'OD con polarizzazione zero della giunzione pn è in uno stato di guasto elettrico o, in altre parole, la tensione di guasto inverso di tale diodo è zero. Questa proprietà della giunzione pn è ottenuta da un'elevata concentrazione di impurità droganti nel materiale semiconduttore originale.

Indicatore di campo elettromagnetico sensibile

Il ramo diretto della caratteristica corrente-tensione corrisponde alle caratteristiche di un diodo convenzionale e per vari semiconduttori inizia con una certa tensione di soglia, circa 0,3 V per il germanio e 0,6 V per l'arseniuro di gallio. Pertanto, "capovolgendo" il diodo "capovolto", otteniamo un rilevatore ideale con una caratteristica corrente-tensione a partire da zero e con una "tensione inversa" - una frazione di volt. Nella fig. La figura 2 mostra la caratteristica OD I-V ruotata di 180°, corrispondente ad una caratteristica quasi ideale per il rilevamento di piccoli segnali: questo è il meglio che esiste nella moderna base dell'elemento.

Indicatore di campo elettromagnetico sensibile

Tuttavia, osservando più da vicino la caratteristica IV del diodo invertito, si può notare una pronunciata non linearità del terzo ordine. Ciò consente di utilizzare con successo l'OD nei mixer di ricevitori e convertitori radio altamente sensibili. Non sono sicuro della purezza dell'esperimento, ma durante gli anni del mio lavoro attivo sulla banda 432 MHz (fine anni '70, stazione radio VHF collettiva MSU UK3ACF), semplicemente sostituendo il diodo nel mixer del convertitore con uno inverso ha aumentato la potenza volume delle stazioni radio ricevute di 2...3 punti. Allo stesso tempo, le onde radio sembravano soggettivamente “più pulite”, poiché i sovraccarichi provenienti dalle stazioni potenti erano quasi completamente scomparsi.

Diagramma schematico. Quindi, stiamo costruendo un indicatore di campo elettromagnetico con un rilevatore che utilizza diodi invertiti. Il circuito indicatore mostrato in Fig. 3 corrisponde al circuito di un ricevitore rivelatore convenzionale senza circuito oscillante.

Indicatore di campo elettromagnetico sensibile

La polarità della testa è indicata correttamente: i diodi sono invertiti, il rilevamento avviene sul ramo inverso della caratteristica corrente-tensione. La sensibilità del dispositivo è determinata esclusivamente dal microamperometro a quadrante disponibile. Quando si utilizza il dispositivo con la deflessione completa dell'ago con una corrente di 50 μA, l'indicatore rileva i trasmettitori della rete cellulare da una distanza di diverse centinaia di metri. I trasmettitori radio VHF e FM forniscono una deviazione dell'ago indicatore del 30...70% della scala ad una distanza di 1,5...2 km. In pratica, quando ci si sposta per Mosca con questo dispositivo, raramente è possibile trovare un punto in cui l'ago non devia. Effetti particolarmente interessanti si possono osservare negli appartamenti ai piani alti. A volte, in un punto completamente imprevedibile della stanza, il dispositivo mostra una deviazione quasi completa dell'ago. Uno studio dettagliato e un'ispezione degli edifici vicini visibili dalla finestra rivelano la presenza di sistemi di antenne trasmittenti all'interno della linea di vista.

Una leggera modifica del dispositivo con l'introduzione di un circuito oscillante (Fig. 4) aumenterà ulteriormente la sensibilità del dispositivo e consentirà di osservare schemi spaziali dei campi di alcuni trasmettitori radio o stazioni radiofoniche. Ora abbiamo un indicatore risonante, cioè selettivo del campo elettromagnetico. Per identificare in modo affidabile un determinato radiotrasmettitore è consigliabile integrare l'apparecchio con telefoni ad alta impedenza (R > 2 kOhm), collegati tramite corrente alternata in parallelo al dispositivo puntatore. I parametri della bobina L1 e del condensatore C1 sono selezionati in base alla gamma di frequenza desiderata. La presa sull'antenna è composta da 1/5 e sul rilevatore da 1/3 del numero totale di spire della bobina, contando dall'uscita inferiore nello schema (collegata al filo comune).

Indicatore di campo elettromagnetico sensibile

Tra le qualità positive del dispositivo c'è anche il fatto che, quando posizionato in campi ad alta intensità, la tensione rilevata non supera mai una frazione di volt a causa della specificità della caratteristica I-V del diodo invertito. Questa qualità protegge il microamperometro dai guasti.

Dettagli. L'indicatore può utilizzare diodi invertiti della serie GI401 o AI402 con qualsiasi indice di lettera. I condensatori C1 (vedi Fig. 3), C2 e C3 (Fig. 4) possono essere del tipo K10-17-1 V o qualsiasi altro senza piombo ceramico per montaggio superficiale, C4 (Fig. 4) - KM-6 o K10-28 , K10-47. Condensatore variabile C1 (Fig. 4) - tipo KPV o qualsiasi altro, con dielettrico ad aria.

Affinché l'indicatore funzioni nel campo delle onde metriche, la bobina L1 deve essere avvolta con un filo spesso (0 > 1 mm), preferibilmente argentato, su un telaio scanalato in ceramica. Nell'intervallo decimale, la bobina L1 può essere senza cornice, realizzata con filo argentato da 0 > 2 mm. Sono sufficienti solo 1...3 giri. A frequenze più elevate è consigliabile utilizzare risonatori a striscia.

Il dispositivo utilizza un microamperometro M4204 con una corrente di deflessione completa dell'ago di 50 μA e una resistenza del telaio di 1600 Ohm come indicatore a quadrante. Questi parametri non sono critici, quindi va bene qualsiasi microamperometro, preferibilmente con una corrente di deflessione completa dell'ago non superiore a 100 µA.

disegno. L'antenna del dispositivo (Fig. 5) è un vibratore simmetrico a banda larga con polarizzazione lineare.

Indicatore di campo elettromagnetico sensibile

È realizzato in fibra di vetro con lamina unilaterale. Su di esso si trovano tutti gli elementi indicatori (Fig. 6) e ad esso è collegato un microamperometro tramite i suoi terminali a vite. Con l'aiuto di tale antenna, è facile determinare la polarizzazione del campo elettromagnetico osservato e persino, con una certa abilità, il cambiamento di polarizzazione quando le onde radio vengono riflesse dalle pareti di edifici in cemento armato e grandi oggetti metallici.

Indicatore di campo elettromagnetico sensibile

Questo dispositivo può essere molto utile negli ambienti radiofonici e nelle istituzioni educative per illustrare visivamente lo schema di interferenza spaziale del campo elettromagnetico totale che ci circonda ogni giorno.

Quando si utilizza un'antenna con una direttività più pronunciata (telai multielemento, canali d'onda, antenne log-periodiche), il dispositivo può essere utilizzato per il gioco “indoor” “Fox Hunt” nei circoli radiofonici. Tuttavia in questa veste può essere utile, ad esempio, per la ricerca di trasmettitori radio nascosti.

Questo indicatore non è progettato per il funzionamento nella gamma delle onde corte (f < 30 MHz), a causa della scarsa efficienza dell'antenna vibrante notevolmente accorciata.

Il dispositivo descritto funziona correttamente per me dal 1985. Non ha mai avuto guasti né è stato riparato. Un tempo, come sviluppatore di trasmettitori radio, tenevo sempre questo dispositivo su un banco di lavoro, garantendo il controllo sulla qualità della schermatura e l'assenza di radiazioni non solo sul posto di lavoro, ma anche nell'ambiente circostante. E bisogna dire che ha affrontato questo compito meglio dei servizi ufficiali di radiocontrollo. Grazie mille!

Autore: S. Komarov (UA3ALW), Mosca

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"L'integrazione della robotica migliora l'efficienza operativa e le capacità dei nostri dipendenti, consentendo loro di svolgere i propri compiti in modo più efficiente", ha affermato Lim Ke Wei, ufficiale delle operazioni della polizia aeroportuale.

Ogni robot è dotato di altoparlanti integrati per i messaggi audio e di un pannello posteriore LCD per i messaggi visivi. Sono alti circa 1,7 metri, ma hanno alberi retrattili che consentono di aumentare l'altezza a 2,3 metri.

I robot sono inoltre dotati di più telecamere a 360 gradi, consentendo alla polizia aeroportuale di avere una panoramica completa della situazione.

Questi ultimi sviluppi saranno utilizzati per svolgere compiti civili in un paese tecnologicamente avanzato con una popolazione di oltre 5 milioni di persone. Le versioni precedenti dei robot sono state utilizzate nelle parate pubbliche nel 2018 e nel 2022.

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