Короткая антенна mini-whip
Легенды и мифы о «Летучем Голландце»
Перенесу-ка я сюда схему для удобства восприятия.
Рис.4
Идеология здесь такая же, как у голландского энтузиаста - истоковый повторитель для создания высокого входного сопротивления
устройства и эмиттерный, для создания низкого выходного.
Скажу со всей откровенностью, первоначальный вариант, который я планировал для работы совместно с батарейкой «Крона» на классических
повторителях с токами покоя по 5-6мА, оказался полностью несостоятельным в связи с низким (порядка 65 дБ) динамическим диапазоном,
при котором сохраняется приемлемый уровень интермодуляционных искажений.
А учитывая, что суммарный уровень, наведённых в антенне сигналов, может составлять сотни милливольт, величину этого самого
динамического диапазона придётся вымучивать на уровне 100-110 дБ, так что прощай батарейка «Крона», придётся увеличивать и напряжение
питания, минимум до 12В, да и токи будут уже не те.
Средства борьбы за динамические параметры радиотехнических устройств известны давно, поэтому ничего нового здесь я не придумаю.
Нам надо:
1. Вытянуть выходной уровень транзисторов по постоянному току на величину, равную половине напряжения питания.
2. Вместо нагрузочного резистора для входного Т1 включить источник тока.
3. Поскольку выходной каскад работает на низкоомную нагрузку, его надо либо делать двухтактным на транзисторах разной проводимости,
либо (для экстремалов) вводить выходной транзистор в чистый режим А, а это 120-150мА для 50-омной нагрузки.
4. Повысить напряжение питания и токи, протекающие через транзисторы.
Именно такая схема приведена на Рис.4.
Т1 работает при токе стока 20мА, ток через выходные транзисторы Т4, Т5 - 30мА. Многовато конечно, зато динамический диапазон
при приемлемом уровне интермодуляционных искажений повысился до цифры, превышающей 110дБ, а максимальный размах выходного напряжения,
соответствующий точке децибельной компрессии (при которой мощность сигнала на выходе, отличается от линейной характеристики на
1дБ) стал составлять +-5В.
На практике принято считать, что область несущественной нелинейности лежит ниже
точки децибельной компрессии на 6-10дБ, что выдаёт нам на-гора 124дБ.
Ценой за полученные параметры, стала необходимость применения внешнего источника питания, но тут уж ничего не поделаешь, либо кака
с «Кроной», либо нормальная вещь с внешним источником.
Транзистор Т1 может быть любым высокочастотным, малошумящим, с напряжением отсечки минус 2-4В.
В выходном каскаде, комплементарные транзисторы из числа имеющихся - КТ363 и КТ368 являются не лучшим выбором, так как работают они при
предельных токах,
поэтому лучше их заменить какими-нибудь вражескими аналогами, допускающими максимальные токи 50-100 мА.
Не забывайте про то, что все транзисторы должны обладать нормированным коэффициентом шума и граничной частотой усиления не менее 800 МгЦ.
Для желающих собрать схему, скажу, что возможно придётся поиграться номиналами резисторов R7, R8.
R8 отвечает за напряжение на эмиттерах выходных транзисторов, R7 - за ток выходного каскада.
При налаживании номинал R7 желательно уменьшить раза в 2 для того, чтобы выходные транзисторы не почили вечным сном,
затем посредством R8 установить 6В на выходе, а потом уже выставить ток равным 30мА.
Счастливые владельцы дорогих SDR-ов или супергетеродинов с диапазонными фильтрами, могут не беспокоиться и, минуя катушки индуктивности,
сразу подключить свои приёмники к выходному транзисторному каскаду.
Диапазонные фильтры сделают своё дело и из огромного спектра внеполосных частот выделят нужную.
Да и не нужны им такие суррогатные антенны, им прямая дорога к Ягам, вертикалам и прочим полноразмерным вариациям.
Нам же простым смертным, скромным владельцам Дегенов и Туксанов, да и SDR-ов без входных фильтров, придётся подумать о снижении
общей амплитуды сигналов, поступающих на вход наших приёмников, без уменьшения уровня полезного.
Для этого предусмотрено некое подобие диапазонных фильтров.
Необходимую селекцию сигнала обеспечивают последовательные колебательные контуры,
которые состоят из катушек индуктивности L1-L4 и конденсаторов С8-С11.
Конденсатор С13 обеспечивает дополнительную крутизну спада фильтров на частотах, находящихся выше верхней частоты полосы пропускания.
ВНИМАНИЕ!!! Фильтр рассчитан на подключение устройства к 50-омному антенному входу приёмника посредством коаксиального
кабеля длиной 2-5 метров.
Если вход приёмника высокоомный, шунтируем его резистором Rш для получения 50-омного входа (Rпр ll Rш=50 Ом).
Если кабель длиннее 5-ти метров, то на каждый метр удлинения вычитаем по 50пФ из ёмкости конденсатора С13.
Последовательные колебательные контуры умышленно не оптимизированы с точки зрения входных-выходных сопротивлений -
это снижает добротность, но позволяет получить более широкую полосу пропускания диапазонных фильтров.
Полоса пропускания этих фильтров по уровню -3дБ указана на принципиальной схеме.
Подавление сигналов соседних диапазонов - около 20 дБ.
Поскольку высокой добротности от колебательных контуров не требуется, катушки индуктивности без укоров совести и ненужного чувства стыда
могут быть выполнены на китайских дроссельках - недорогих и недефицитных.
Частоты диапазонов и их количество - не ограничены ничем.
Наилучшими параметрами фильтры обладают при работе поодиночке, но
в принципе, никто не мешает им работать попарно и даже одновременно, при замыкании всех выключателей S1-S4. В этом случае у нас получается
аналог антенны Windom, обладающей способностью вести приём на нескольких кратных частотах.
И поскольку приводить характеристики каждого из фильтров мне неохота, помещу-ка я сюда АЧХ именно такого варианта.
Рис.5
По схеме - всё. Теперь поговорим о длине полотна антенны.
Длина эта напрямую влияет на успех мероприятия, и как мы уже говорили - чем она будет больше, тем большее количество станций вы сможете
услышать на своём радиоприёмнике.
Оптимальной, я бы считал длину 3-5 метров.
Хотите меньше - минимум 1 метр из трубки сантиметрового диаметра. В случае применения провода метровой длины - пусть этим проводом
будет экранирующая оплётка коаксиального кабеля.
Единственное, что надо чётко понимать, что при определённых условиях (в силу разных причин) на длинную антенну может навестись ЭДС,
превышающая динамические возможности даже нашего весьма динамичного каскада, поэтому на входе устройства желательно иметь аттенюатор,
тем более в нашем случае он реализуется очень красиво и просто.
Определив по таблице ёмкость антенного провода, которая, как мы помним, зависит от длины, шунтируем вход схемы на землю
конденсаторами соответствующих номиналов, которые вместе с ёмкостью антенны образуют емкостной делитель.
Чем больше ёмкость, тем сильнее коэффициент ослабления.
Ну вот как-то так. За сим имею честь откланяться.
Всем - творческих побед!
|
