Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Comunicações de rádio civis

 Comentários do artigo

Unidade de antena

A potência máxima de saída de transceptores portáteis de pequeno porte geralmente é pequena, portanto, ao operar em condições estacionárias, e mesmo com um cabo drop longo que introduz grandes perdas, essa desvantagem pode reduzir significativamente o alcance da comunicação de rádio estável. Isso ocorre devido à diminuição da sensibilidade durante a recepção e à diminuição da já baixa potência de saída do sinal do transmissor fornecido à antena.

Este problema pode ser resolvido instalando uma unidade de antena especial (AB) perto da antena ou (pior) perto do transceptor. Consiste em um amplificador de baixo ruído (LNA) que funciona na recepção e um amplificador de potência (PA) que funciona na transmissão. AB permite aumentar significativamente a sensibilidade do sistema antena-transceptor com grandes perdas no cabo drop e usar com mais eficiência a potência de saída permitida, pois vai diretamente para a antena. É aconselhável usá-lo com transceptores com potência de saída de até 0,1 ... 0,5 W . A tensão de alimentação da bateria é de 11 ... 12 V, portanto pode ser usada com sucesso em um carro. Um dispositivo semelhante para o alcance de 2 m já foi descrito na revista "Radio" (Nechaev I. Antenna unit for the range of 2 m. - Radio, 2001, No. 2, p. 64,65). Um bloco semelhante é descrito aqui para a banda de 430 MHz.

O esquema AB é mostrado na fig. 1. Ele contém um amplificador de baixo ruído de entrada (LNA) baseado em um transistor de efeito de campo de arseneto de gálio VT3, que permite obter alta sensibilidade e uma grande faixa dinâmica do receptor. Na entrada do LNA, é instalado um circuito L6C29, sintonizado na frequência central da faixa. O capacitor C3O combina a entrada do LNA com a antena conectada ao conector XW2. Os diodos VD9 e VD10 protegem o transistor do sinal do transmissor ou de outros sinais poderosos, por exemplo, de transmissores vizinhos, interferência, raios, etc. O modo CC do transistor é definido pelo resistor de polarização automática R9. O transistor é carregado no filtro passa-baixo C10L3C11, de cuja saída o sinal é alimentado através da seção do cabo W1 para o conector coaxial fêmea XW1 e depois para o cabo drop. Os diodos VD7, VD8 protegem o transistor de efeito de campo no lado da saída. A tensão de alimentação é estabilizada por um regulador de tensão integrado no chip DA1 e adicionalmente filtrada pelos elementos C13, C16, L4.

(clique para ampliar)

O amplificador de potência (PA) é montado no módulo amplificador DA3. Dá uma potência de saída de 5 W com uma potência de entrada de apenas 20 ... 40 mW e uma tensão de alimentação de 9 ... 11 V. Nos diodos VD3, VD4 e nos transistores VT1, VT2, um dispositivo de controle é montado - um VOX de alta frequência, que transforma o PA em modo ativo ao receber um sinal do transmissor do transceptor. A tensão de alimentação do PA é fornecida constantemente, mas no modo de recepção (RX) não consome corrente, pois não há tensão na entrada de controle de potência de saída (pino 2). No modo de transmissão (TX), esta tensão é estabilizada por um estabilizador integral no chip DA2. Um circuito de correspondência de entrada é montado nos elementos C19, C20, L5 e um filtro passa-baixa de saída com uma frequência de corte de cerca de 7 MHz é montado nos elementos L31, C9, L32, C10, L500. Este filtro passa-baixo suprime adicionalmente o segundo harmônico do sinal de saída em 35...40 dB.

A tensão de alimentação da bateria pode ser fornecida através do conector de baixa frequência XS1 e do diodo VD2 usando um cabo especial ou através de um cabo drop através do soquete de alta frequência X\L/1, filtro de baixa frequência L1C1 e o diodo VD1. A comutação entre os modos RX/TX também pode ser feita aplicando uma tensão CC de 5...12 V ao soquete XS1. A corrente consumida no circuito de controle não excede 1 mA. A comutação LNA e PA é realizada usando diodos de pinos VD5, VD6, VD11, VD12 e dois pedaços de cabo W1, W2 com um comprimento elétrico de X / 4.

AB funciona da seguinte maneira. Quando a alimentação é aplicada, está no modo RX. Os diodos dos pinos são desenergizados, então o sinal do conector da antena XW2 é alimentado através do cabo W2 para a entrada LNA. O sinal amplificado de sua saída através do segmento W1 é alimentado no soquete XW1 e depois no cabo drop. O PA praticamente não consome corrente, e o LNA consome uma corrente de 25 ... 30 mA.

Quando o transceptor é ligado no modo TX, seu sinal é retificado pelos diodos VD3, VD4 e transistores VT1 e VT2 abertos. A tensão positiva através do chip DA2 é alimentada na entrada de controle de potência de saída do amplificador DA3 e através dos resistores limitadores de corrente R4, R7, R8, R11, R12, R14 para os circuitos de pinos do VD5, VD6, VD11, VD12 diodos. A corrente começa a fluir através dos diodos dos pinos e sua resistência diminui para alguns ohms.

O sinal do transmissor do transceptor através do diodo VD5 entra na entrada do PA DA3, ao mesmo tempo, o segmento de cabo W1 com o comprimento elétrico λ/4 é fechado no final quase em curto-circuito pela baixa resistência do diodo VD6. A resistência deste segmento no ponto de conexão (C5, VD5) é grande e não afeta significativamente o sinal do transceptor. O sinal de saída PA através do diodo VD11 é alimentado no conector da antena XW2, e a seção do cabo W2 também acaba sendo curto-circuitada pelo diodo VD12 e não afeta significativamente o sinal de saída.

A maioria das peças AB é colocada em uma placa de circuito impresso feita de fibra de vidro dupla face, cujo esboço é mostrado na Fig. 2. O segundo lado é deixado metalizado e conectado com folha ao longo do perímetro com a metalização do primeiro lado. Além disso, ambos os lados são interligados por pequenos pedaços de arame passados ​​pelos orifícios mostrados em círculos na figura.

A placa é colocada em uma caixa de metal com superfície condutora, deve ser fixada com parafusos ao redor do perímetro em vários lugares (quanto mais melhor). O invólucro atua simultaneamente como um dissipador de calor para o módulo amplificador DA3. Os conectores de RF são instalados nas paredes do gabinete.

Além das indicadas, as seguintes peças podem ser utilizadas no aparelho: Módulo amplificador DA3 - M57714M-01, M57797MA-01, M67705M-01, M67749M-01, mas possuem caixa de design diferente e topologia de os condutores impressos da placa deverão ser trocados. Transistor VTI - KT315, KT312, KT3102 com qualquer índice de letras, VT2 - KT814A ... G, KT816A ... G, KT836A, VT3 - ATF-10136. Este último tem uma figura de ruído de 0,4 dB a 500 MHz, então o LNA montado nele tem uma sensibilidade muito alta. Você pode substituir este transistor de efeito de campo por KP325, 2P602 e similares, mas os resultados serão piores. Os diodos VD1, VD2 podem ser substituídos por KD212, KD257 por quaisquer índices de letras, VD3, VD4 - por KD419, 2A120 por quaisquer índices de letras. Capacitores trimmer - KT4-25, polares permanentes - tântalo para montagem em superfície (CHIP), o restante - K10-17v, K10-42 ou similares importados, também para montagem em superfície. Resistores fixos - RN1-12, tamanho 1206, resistor de ajuste - 3303W-3 da Bourns ou similar, você também pode usar SPZ-19, SPZ-28. Todas as bobinas são enroladas em um mandril com diâmetro de 3 mm, L1, L2, L6, L9 - com fio PEV-2 0,6 e contêm 8, 1,5, 1,5 e 1,5 voltas, respectivamente. L7, L9, L10 são enrolados com fio PEV-2 0,4 e contêm 2,7, 3,7 e 2,7 voltas, respectivamente. Os indutores 12, L4, L6 contêm 10 voltas de fio PEV-2 0,2. As seções de cabo W1 e W2 devem ter um comprimento elétrico de A/4. São constituídos por um cabo fino PK50-1-22 de 12 mm de comprimento, durante a instalação devem ser enrolados em espiral. Qualquer conector de alta frequência adequado pode ser usado, enquanto todas as conexões devem ser feitas com um comprimento mínimo ou usando um cabo coaxial. A tomada de baixa frequência pode ser qualquer uma que permita corrente nos contatos de até 2 A.

Estabelecendo início AB no modo de recepção (RX). Uma tensão de alimentação de 10 ... 11 V é fornecida à bateria e a operação do regulador de tensão no chip DA1 é verificada, sua tensão de saída deve ser de cerca de 3 V. Ao selecionar o resistor R9, a corrente de dreno recomendada do transistor de efeito de campo é ajustado, neste caso 25 mA. Em seguida, os capacitores C10 e C11 ajustam o circuito de saída do LNA para o ganho máximo e os capacitores C29 e C30 - o circuito de entrada para o ganho máximo com um SWR mínimo na frequência central da faixa.

Em seguida, faça o ajuste no modo de transmissão (TX). Para fazer isso, o motor do resistor R13 é ajustado para a posição inferior de acordo com o diagrama e um amperímetro é incluído no circuito de alimentação. Uma carga correspondente e um voltímetro de RF são conectados ao soquete XW2 para monitorar a tensão de saída. A tensão de alimentação (10 ... 12 V) é aplicada aos contatos 1 e 2 do soquete XS1. Neste modo, uma corrente de 180 ... 200 mA fluirá pelos diodos dos pinos. A saída DA2 deve ter uma tensão de cerca de 3 V. Usando o resistor R13, o consumo de corrente é aumentado em 30 ... 50 mA - esta será a corrente quiescente do módulo amplificador DA3.

Em seguida, um sinal com frequência de 1 MHz e potência de 435 ... 2 mW é alimentado na entrada "Tr" (conector XW5) de um transceptor ou gerador de RF. Os capacitores C19, C20 atingem a potência máxima de saída. A potência do sinal de entrada é aumentada para 20 ... 40 mW e a configuração é repetida. Depois disso, você precisa ter certeza de que o circuito de entrada está sintonizado para ressonância. Para fazer isso, os núcleos de ferrite e latão são trazidos alternadamente para a bobina L5, enquanto em ambos os casos a potência de saída deve diminuir. Se não for esse o caso, você terá que alterar o número de voltas dessa bobina. Por fim, verifica-se o funcionamento do sistema VOX. Para fazer isso, a tensão de alimentação é desligada do pino 1 XS1. Quando um sinal com potência de 20 mW ou mais é aplicado à entrada, a bateria deve mudar automaticamente para o modo TX.

Se você planeja operar a bateria próxima ao transceptor, é aconselhável fornecer energia através do soquete XS1. Então, do circuito (ver Fig. 1), você pode excluir os detalhes L1, C1, VD1, bem como os elementos LNA: DA1, VT3, VD7 - VD10, C9-C11, C13, C16, C18, C21, C22, C29, C30, L3, L4, L6, R9, R10. A saída direita (de acordo com o diagrama) do capacitor C7 é conectada a VD12 com um segmento de cabo com comprimento elétrico de X / 2.

A aparência do AB é mostrada na foto (Fig. 3).

O bloco ajustado possui os seguintes parâmetros. Com uma tensão de alimentação de 12 V e um sinal de entrada de 20 mW, a potência de saída foi de 3,8 W (consumo de corrente 1 A), com uma potência de entrada de 80 mW, a potência de saída foi de 7,5 W (corrente de 1,4 A). Ganho LNA - 21 dB, SWR na frequência central - 1,1, na faixa de 431 ... 438 MHz - não mais que 1,5, na faixa de 429 ... 440 MHz - não mais que 2.

A tensão de saída do LNA com diminuição do coeficiente de transmissão em 1 dB foi de 290 mV. A largura de banda no nível de -3 dB é de 18 ... 20 MHz, a sensibilidade junto com o transceptor FM com uma relação sinal-ruído de 12 dB acabou sendo de 0,08 μV.

Faixa VHF somador-divisor

Ao construir matrizes de antenas VHF, um elemento necessário é um divisor de potência, ou divisor (divisor - divisor, divisor), que garante a coordenação com o transceptor, adição de sinais recebidos pelos elementos da matriz ou divisão uniforme da potência do sinal entre eles durante a transmissão. A atenção dos leitores é convidada para um design simples de um divisor de potência combinador na banda VHF de 430 MHz.

O dispositivo descrito foi projetado para conectar quatro antenas com seus próprios alimentadores, cada uma com resistência de 50 ohms, a uma linha de transmissão coaxial com impedância característica de 50 ohms.

Na faixa de VHF, esses dispositivos geralmente são feitos com base em transformadores de quarto de onda. Nesse caso, se os alimentadores de antena estiverem conectados em paralelo, sua resistência total (Za) será de 12,5 ohms. Então, para combinar os alimentadores de antena com uma linha de transmissão com impedância de onda Zl = 50 Ohm, é necessário aplicar um segmento de quarto de onda com impedância de onda

Ztr \u1d (Za Zl) 2/12,5 \u50d (1 2) 25/XNUMX \uXNUMXd XNUMX Ohm.

É possível fazer uma linha com essa impedância de onda conectando em paralelo dois pedaços de um cabo coaxial com impedância de onda de 50 ohms.

O circuito somador-divisor é mostrado na fig. 4. Contém um soquete coaxial XW1, ao qual um cabo drop é conectado ao transceptor, dois pedaços de cabo coaxial W1 e W2 com um comprimento elétrico de λ / 4 e quatro pedaços de cabo coaxial W3-W6 de comprimento arbitrário, em cujas extremidades os conectores coaxiais fêmeas XW2 estão instalados -XW5. Antenas - os elementos da matriz são conectados a esses conectores por meio de segmentos de um cabo de 50 ohms do mesmo comprimento.

Apesar de o dispositivo ser feito de pedaços de cabo coaxial e conectores de RF, ele possui um design rígido e durável. Isso foi conseguido usando o cabo PK50-2-25. Um tubo de cobre com diâmetro de 3 mm foi usado como condutor externo. O isolador interno do cabo é feito de PTFE (fator de encurtamento - 1,42). Este cabo não tem isolamento externo, pode ser dobrado (com cuidado) e soldado (sem superaquecimento) em qualquer lugar sem medo de que o isolamento derreta.

O design do dispositivo é mostrado na fig. 5. Ao fazer isso, primeiro você precisa preparar duas seções 2 do cabo com um comprimento elétrico de λ / 4 (para a faixa de 430 MHz, o comprimento das seções será de 122 mm ao longo do condutor externo). O condutor central deve sobressair 7...10 mm de cada lado. Esses segmentos são montados (por soldagem) no slot 1 e soldados entre si ao longo de todo o comprimento. Em seguida, quatro peças idênticas 6 de um cabo de 40...70 mm de comprimento são preparadas com conectores 3 em uma extremidade e com um condutor central projetando-se alguns milímetros da outra extremidade. Todos os seis segmentos são dobrados próximos um do outro, bandagens 4 de arame estanhado são aplicadas e soldadas juntas. Em seguida, os condutores centrais são soldados. O comprimento de todos os condutores centrais no ponto de solda deve ser mínimo.

Para remover o condutor de cobre externo do cabo, ele deve ser girado em círculo com uma lima, dobrado com cuidado, quebrado e removido do isolador interno. A junta de solda dos condutores centrais deve ser selada com epóxi. De cima, para proteção e blindagem, é desejável soldar uma tampa de metal 5.

As seguintes peças são usadas no dispositivo: conector coaxial XW1 - SR-50-163FV, conectores XW2-XW5 - SR-50-725FV. Esses conectores são adequados ao usar o cabo PK50-2-22. Mas você pode usar outros conectores de 50 ohms que permitem montar o cabo PK50-2-25, enquanto o conector XW1 deve garantir a instalação de duas seções de cabo ao mesmo tempo. Um projeto semelhante pode ser feito para as faixas de frequência de 144 e 1300 MHz.

Os parâmetros do layout fabricado (ver Fig. 6) ao conectar cargas com ROE não superior a 2 aos soquetes XW5-XW1,1 eram os seguintes: o ROE mínimo era de 1,12 a uma frequência de 430 MHz, no faixa de frequência de 405 ... excedeu 447 e na faixa de frequência de 1,2 ... 368 MHz -485.

Autor: I. Nechaev (UA3WIA), Kursk

Veja outros artigos seção Comunicações de rádio civis.

Leia e escreva útil comentários sobre este artigo.

<< Voltar

<< Voltar

Últimas notícias de ciência e tecnologia, nova eletrônica:

Máquina para desbastar flores em jardins 02.05.2024

Na agricultura moderna, o progresso tecnológico está se desenvolvendo com o objetivo de aumentar a eficiência dos processos de cuidado das plantas. A inovadora máquina de desbaste de flores Florix foi apresentada na Itália, projetada para otimizar a etapa de colheita. Esta ferramenta está equipada com braços móveis, permitindo uma fácil adaptação às necessidades do jardim. O operador pode ajustar a velocidade dos fios finos controlando-os a partir da cabine do trator por meio de um joystick. Esta abordagem aumenta significativamente a eficiência do processo de desbaste das flores, proporcionando a possibilidade de adaptação individual às condições específicas do jardim, bem como à variedade e tipo de fruto nele cultivado. Depois de testar a máquina Florix durante dois anos em vários tipos de frutas, os resultados foram muito encorajadores. Agricultores como Filiberto Montanari, que utiliza uma máquina Florix há vários anos, relataram uma redução significativa no tempo e no trabalho necessários para desbastar flores. ... >>

Microscópio infravermelho avançado 02.05.2024

Os microscópios desempenham um papel importante na pesquisa científica, permitindo aos cientistas mergulhar em estruturas e processos invisíveis aos olhos. Porém, vários métodos de microscopia têm suas limitações, e entre elas estava a limitação de resolução ao utilizar a faixa infravermelha. Mas as últimas conquistas dos pesquisadores japoneses da Universidade de Tóquio abrem novas perspectivas para o estudo do micromundo. Cientistas da Universidade de Tóquio revelaram um novo microscópio que irá revolucionar as capacidades da microscopia infravermelha. Este instrumento avançado permite ver as estruturas internas das bactérias vivas com incrível clareza em escala nanométrica. Normalmente, os microscópios de infravermelho médio são limitados pela baixa resolução, mas o desenvolvimento mais recente dos pesquisadores japoneses supera essas limitações. Segundo os cientistas, o microscópio desenvolvido permite criar imagens com resolução de até 120 nanômetros, 30 vezes maior que a resolução dos microscópios tradicionais. ... >>

Armadilha de ar para insetos 01.05.2024

A agricultura é um dos sectores-chave da economia e o controlo de pragas é parte integrante deste processo. Uma equipe de cientistas do Conselho Indiano de Pesquisa Agrícola-Instituto Central de Pesquisa da Batata (ICAR-CPRI), em Shimla, apresentou uma solução inovadora para esse problema: uma armadilha de ar para insetos movida pelo vento. Este dispositivo aborda as deficiências dos métodos tradicionais de controle de pragas, fornecendo dados sobre a população de insetos em tempo real. A armadilha é alimentada inteiramente por energia eólica, o que a torna uma solução ecologicamente correta que não requer energia. Seu design exclusivo permite o monitoramento de insetos nocivos e benéficos, proporcionando uma visão completa da população em qualquer área agrícola. “Ao avaliar as pragas-alvo no momento certo, podemos tomar as medidas necessárias para controlar tanto as pragas como as doenças”, diz Kapil ... >>

Notícias aleatórias do Arquivo Experiência para simular a vida na lua 11.07.2017 Um longo experimento de isolamento foi lançado em Pequim para simular a vida no satélite natural da Terra, a Lua. Quatro voluntários passarão 200 dias em um módulo especialmente equipado localizado na Universidade Beihang, a Instituição Educacional Aeroespacial de Pequim. A área total do módulo denominado Yuegong-1 (ou Palácio Lunar) é de 160 m2. É composto por alojamentos e dois laboratórios de cultivo de plantas. Os alojamentos estão equipados com quartos de dormir, uma cabina de duche, etc. A China está desenvolvendo ativamente programas de pesquisa relacionados à lua. Assim, em 1º de dezembro de 2013, o veículo de lançamento Longa Marcha-3B lançou a estação automática Chang'e-3 com o rover Yutu. Em 15 de dezembro de 2013, Yutu se desprendeu da sonda e começou a trabalhar, transmitindo as primeiras imagens da superfície lunar. Uma das descobertas mais significativas que foram feitas graças a "Yuit" foi a descoberta de um solo de uma nova composição na Lua. É diferente de tudo que foi coletado pelos astronautas americanos em 1969-1972. durante o programa Apollo e os rovers lunares soviéticos. No futuro, a China planeja enviar astronautas à lua. Espera-se que o programa piloto seja implementado após 2020.

Outras notícias interessantes:

▪ Implante eterno do tamanho de um grão de areia

▪ Insetos encontrados para comer isopor

▪ Controlador de energia Ethernet MAX5945

▪ Sistema de resfriamento magnético baseado em ligas com memória de forma

▪ Sistema de chip único Mobileye EyeQ4 para veículos semiautônomos

Feed de notícias de ciência e tecnologia, nova eletrônica

Materiais interessantes da Biblioteca Técnica Gratuita:

▪ seção do site Truques espetaculares e suas pistas. Seleção de artigos

▪ artigo de Robert Heinlein. Aforismos famosos

▪ artigo O que é uma estalactite? Resposta detalhada

▪ artigo Trabalho em prensas para cravar as lombadas de blocos de livros. Instrução padrão sobre proteção do trabalho

▪ artigo Observações de rádio com satélites para os precursores de terremotos. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

▪ artigo Notas sobre o funcionamento e reparação de motores elétricos. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

Deixe seu comentário neste artigo:

Todos os idiomas desta página

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Página principal | Biblioteca | Artigos | Mapa do Site | Revisões do site

www.diagrama.com.ua
2000-2024