Активная антенна для радиовещательного СВ диапазона

Автор: sathv
Опубликовано 16.04.2021
Создано при помощи КотоРед.

                      Антенна для средневолнового (MW)  диапазона.

      Два года назад я сделал активную ферритовую антенну на диапазоны КВ радиовещания для SDR  RTL2832U R820T2 V.3.  SDR принимал радиостанции посредственно и в конце-концов я подключил эту антенну к УВЧ транзисторного радиоприемника и по сей день иногда его включаю. Недавно сделал похожую антенну на диапазон СВ и хочу поделиться своими соображениями на этот счет.

     Эта очень простая конструкция  дала  возможность использовать никому теперь не нужные материалы и вспомнить устройство радиоприемника. К тому же, например, некоторые рассчитывают и изготовляют антенны для DVB-T2, это не значит, что все они смотрят эфирные каналы.

         Зачем нужна внешняя магнитная антенна на СВ? Она и так используется в радиоприемнике и обеспечивает частотную, пространственную избирательность и мало чувствительна к электрическим помехам в ближней зоне радиоволны. Внешняя антенна, дополнительно усиливая сигнал, облегчает работу АРУ и увеличивает селективность по зеркальному каналу. Поскольку в СВ диапазоне стало очень много мощных помех, то в тракте УПЧ приемника оказывается не только зеркальный канал, а все гармоники СВ помех, перегружающие УВЧ. Поэтому длинный провод в антенное гнездо вставлять бессмысленно, УВЧ и смеситель будут перегружены, а строить полноразмерную антенну неразумно. Удобнее и дешевле изготовить внешнюю магнитную антенну, если есть на то интерес.       

         Внешняя средневолновая магнитная антенна должна иметь два выхода для  соединения с бытовым радиоприемником. Согласованного входа ВЧ у него нет. Если на КВ в крайнем случае можно подать сигнал с низкоомного выхода через конденсатор 20-100 пФ на телескопическую антенну, то на СВ так не получится, потому что приемная антенна- магнитная. Намотать на ней катушку связи из-за возбуждения невозможно, да и портить оригинальный приемник нецелесообразно. Поэтому усилитель активной антенны пришлось нагрузить на повышающий трансформатор 1:5, сделав как бы эквивалент антенны из провода. Из конструкций радиосвязи ничего позаимствовать не удалось- там большие мощности и узкополосные диапазоны. Поэтому пришлось намотать обыкновенный трансформатор на броневом сердечнике  Б30, фото1.

        Проницаемость материала сердечника составляет 100-150, в центральном сердечнике болгаркой выбран зазор около 0,5 мм. Трансформатор имеет трехсекционную катушку. На ней намотана вторичная обмотка из трех секций 30+30+40 витков литцендратом  10х 0,05мм и первичная из 7+6+7 витков литцендратом14х 0,07мм. Для измерений к первичной обмотке был подключен генератор 75 Ом, вторичная обмотка нагружена на 4,7 Ком. Результаты получились вполне удовлетворительные,

- коэффициент трансформации 5,

- полоса частот 0,6 – 4,0 МГц (при неравномерности +/- 3 дБ),

- входное сопротивление на 1Мгц 260 Ом,

- индуктивность первичной обмотки 80 мкГн,

- собственный резонанс на частоте около 6 МГц.

                Магнитная антенна тоже не стандартная, фото 2.

Сердечник почти круглой формы диаметром 20мм и длиной 300мм склеен из подходящих по форме обломков феррита. Эквивалентная  проницаемость сердечника составляет, примерно, 150 . Первичная обмотка изготовлена из пятидесяти восьми витков  самодельного литцендрата (шесть проводов ПЭВ диаметром 0,7мм, обернутых лентой ФУМ).  Чтобы уменьшить помехи она намотана по возможности симметрично, для связи с усилителем использована отдельная катушка, из литцендрата 14х0,07мм. Настройка контура производится конденсатором от старого радиоприемника без заземленной  обкладки.  

            Не отвлекаясь на расчеты можно представить, что действующая высота такой антенны составляет несколько сантиметров. Но напряжение на входе приемника, создаваемое ею, будет увеличено в Q раз (добротность антенны около 80) и умножено на коэффициент усиления активной антенны, 14 дБ . Это эквивалентно антенне высотой 5-10 метров. Что увеличивает чувствительность приемника до уровня шумов эфира, а более и не требуется.     

                Схема показана на фото 3.  

  Полевой транзистор J310 обеспечивает большое входное сопротивление и имеет не высокий коэффициент шума- около 2дБ. Конденсатор на входе предотвращает самовозбуждение. Резистор  в цепи эмиттера определяет ток выходного транзистора. Ток выбран около 20мА, он ограничен рассеиваемой мощностью транзистора 2N3866 (при допустимой мощности 1Вт в схеме она составляет 200мВт). Панель усилителя с трансформатором показаны на фото 4 и 5. К антенному входу трансформатор подключается коротким (0,5 м) симметричным кабелем.

Многие из небольших и дешевых импортных радиоприемников имеют вполне приличные параметры, но страдают из-за отсутствия УВЧ. Его можно заменить активной антенной. Для связи антенны с приемником пригодился индуктивный переходник, изготовленный для других целей. Он сделан  из половинки броневого сердечника Б30 (фото 6) .

          Катушка состоит из 70 витков ПЭВ-0.25, индуктивность переходника 0,30 мГн. Половина сердечника в области разрыва магнитной цепи создает неравномерное и сосредоточенное в пределах 15-20мм магнитное поле, которое так или иначе охватывает входные контура или часть магнитной антенны (фото 7) .

Этакий "магнитный интерфейс" надо подключить к высокоомному выходу активной антенны и приложить (открытым концом) к корпусу приемника; перемещая, найти место значительного увеличения сигнала (фото 8). На фото показан цифровой приемник; так же магнитный интерфейс работает и с аналоговым на микросхеме СА1691. Никогда бы не подумал, но аналогичная штука эффективна на КВ диапазонах и с пассивной антенной!

                  Днем в нашей местности в диапазоне СВ2 (1000-1600 КГЦ) слышны 2-3 местных радиостанции. Вечером их около десятка, а с началом ночи эфир заполняет множество радиостанций.

Все вопросы в Форум.