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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Indicador de campo eletromagnético sensível. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Comunicações de rádio civis Um indicador de campo sensível pode ser útil não apenas em uma estação de rádio amador. O escopo de sua aplicação é muito mais amplo. Isso, assim como o design bem-sucedido do indicador de campo, é descrito no artigo proposto. O problema de detectar e detectar campos eletromagnéticos fracos pode ser resolvido com sucesso usando diodos invertidos no detector. A característica corrente-tensão (CVC) de um diodo invertido (OD) é mostrada na fig. 1. Como você pode ver, sua ramificação reversa começa do zero. Esta forma do ramo reverso é determinada pelo fato de que o OD em uma junção p-n de polarização zero está em um estado de ruptura elétrica ou, em outras palavras, a tensão de ruptura reversa de tal diodo é zero. Esta propriedade da transição p-n é alcançada por uma alta concentração de dopantes no material semicondutor original.
O ramo direto do CVC OD corresponde às características de um diodo convencional e para vários semicondutores começa com uma certa tensão limite, cerca de 0,3 V para germânio e 0,6 V para arseneto de gálio. Assim, ao "virar" o diodo "de cabeça para baixo", obtemos um detector ideal com um CVC começando do zero e com uma "tensão reversa" - frações de volt. Na fig. A Figura 2 mostra um OD I–V de 180° com características quase perfeitas para detectar pequenos sinais - o melhor disponível no hardware atual.
No entanto, olhando mais de perto o CVC do diodo invertido, pode-se notar também uma pronunciada não linearidade de terceira ordem. Isso torna possível aplicar OD com sucesso em misturadores de receptores e conversores de rádio altamente sensíveis. Não tenho certeza da pureza do experimento, mas durante os anos de meu trabalho ativo na banda de 432 MHz (final dos anos 70, a estação de rádio VHF coletiva da Universidade Estadual de Moscou UK3ACF), uma simples substituição do diodo no mixer conversor com reverso aumentou o volume das estações de rádio recebidas em 2 ... 3 pontos. Ao mesmo tempo, o éter parecia subjetivamente "mais limpo", já que as sobrecargas de estações poderosas desapareceram quase completamente. Diagrama esquemático. Então, estamos construindo um indicador de campo eletromagnético com um detector em diodos invertidos. O circuito indicador mostrado na fig. 3 corresponde ao circuito de um receptor detector convencional sem circuito oscilatório.
A polaridade da cabeça é indicada corretamente - os diodos são invertidos, a detecção ocorre no ramo reverso do CVC. A sensibilidade do dispositivo é determinada exclusivamente pelo microamperímetro de ponteiro disponível. Ao usar um dispositivo com deflexão total da flecha em uma corrente de 50 μA, o indicador detecta transmissores de rede celular a uma distância de várias centenas de metros. Os transmissores de transmissão das faixas de VHF e FM fornecem desvio do ponteiro do indicador em 30...70% da escala em um alcance de 1,5...2 km. Na prática, movendo-se por Moscou com este dispositivo, raramente é possível encontrar um local onde a flecha não se desvie. Efeitos particularmente interessantes podem ser observados em apartamentos em andares altos. Às vezes, em um local completamente imprevisível da sala, o dispositivo mostra um desvio quase total da flecha. Um estudo detalhado e inspeção de edifícios próximos, visíveis da janela, revelam a presença de sistemas de antenas transmissoras dentro da linha de visão. Um leve refinamento do dispositivo com a introdução de um circuito oscilatório (Fig. 4) aumentará ainda mais a sensibilidade do dispositivo e permitirá observar os padrões espaciais dos campos de certos transmissores de rádio ou emissoras de rádio. Agora obtemos um ressonante, ou seja, indicador seletivo do campo eletromagnético. Para uma identificação confiável de um ou outro transmissor de rádio, é aconselhável complementar o dispositivo com telefones de alta resistência (R > 2 kOhm) conectados por corrente alternada em paralelo ao dispositivo apontador. Os parâmetros da bobina L1 e do capacitor C1 são selecionados com base na faixa de frequência desejada. O tap para a antena é feito de 1/5, e para o detector de 1/3 do número total de voltas da bobina, contando da saída inferior de acordo com o circuito de saída (conectado a um fio comum).
As qualidades positivas do dispositivo também podem ser atribuídas ao fato de que, quando colocado em campos de alta intensidade, a tensão detectada nunca excede uma fração de volt devido às especificidades das características I-V do diodo invertido. Essa qualidade protege o microamperímetro contra falhas. Detalhes. Diodos invertidos da série GI401 ou AI402 com quaisquer índices de letras podem ser usados no indicador. Os capacitores C1 (ver Fig. 3), C2 e C3 (Fig. 4) podem ser do tipo K10-17-1 in ou qualquer outra cerâmica sem chumbo para montagem em superfície, C4 (Fig. 4) - KM-6 ou K10-28 , K10-47. Capacitor variável C1 (Fig. 4) - tipo KPV ou qualquer outro, com dielétrico de ar. A bobina L1 para que o indicador funcione na faixa de ondas métricas deve ser enrolada com um fio grosso (0 > 1 mm), de preferência banhado a prata, em uma estrutura com nervuras de cerâmica. Na faixa decimétrica, a bobina L1 pode ser sem moldura, confeccionada com fio prateado 0 > 2 mm. Apenas 1 ... 3 voltas são suficientes. Em frequências mais altas, é aconselhável usar ressonadores stripline. O microamperímetro M4204 com uma corrente de deflexão total da agulha de 50 μA e uma resistência de loop de 1600 Ohm é usado como um indicador de ponteiro no dispositivo. Esses parâmetros não são críticos, portanto, qualquer microamperímetro é adequado, de preferência com uma corrente de deflexão total da flecha não superior a 100 μA. projeto. A antena do dispositivo (Fig. 5) é um vibrador simétrico de banda larga com polarização linear.
É feito de fibra de vidro de folha unilateral. Todos os elementos do indicador estão localizados nele (Fig. 6) e um microamperímetro é conectado a ele com a ajuda de seus terminais de parafuso. Usando tal antena, a polarização do campo eletromagnético observado é facilmente determinada e até mesmo, com alguma habilidade, a mudança na polarização quando as ondas de rádio são refletidas nas paredes de edifícios de concreto armado e grandes objetos de metal.
Este dispositivo pode ser muito útil em círculos de rádio e em instituições educacionais para uma ilustração visual do padrão de interferência espacial do campo eletromagnético total que nos cerca todos os dias. Ao usar uma antena com diretividade mais pronunciada (quadros de vários elementos, canais de onda, antenas log-periódicas), o dispositivo pode ser usado para o jogo "indoor" "Fox Hunting" em clubes de rádio. No entanto, nesta capacidade, pode ser útil, por exemplo, procurar transmissores de rádio ocultos. Este indicador não foi projetado para operação na banda de ondas curtas (f < 30 MHz), devido à baixa eficiência de um vibrador - antena fortemente encurtado. O dispositivo descrito está funcionando corretamente para mim desde 1985. Nunca falhou e não foi consertado. Ao mesmo tempo, como desenvolvedor de transmissores de rádio, sempre mantive este dispositivo em um suporte de trabalho, garantindo o controle da qualidade da blindagem e da ausência de radiação não apenas no meu local de trabalho, mas também no ambiente imediato. E devo dizer que ele lidou com essa tarefa melhor do que os serviços oficiais de controle de rádio. Muito obrigado! Autor: S.Komarov (UA3ALW), Moscou
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Comentários sobre o artigo: Vladimir Petrovich Há um interesse em tais trabalhos, eu estava envolvido em MT constante.
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