100kHz-30MHz有源天线

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本文介绍的100kHz-30MHz有源天线有助于解决上诉问题.它具有体积小,性能好,制作简单,成本低廉等特点,最适合用于中波和短波电台的远距离接收.

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一.电路
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如图1所示.高频结型场效应管Q1(MPF102)接成源极跟随器,鞭状天线ANT1拾取的射频信号经C1耦合到它的栅极.对于低频信号而言,C1具有很高的阻抗,可以抑制电力网的50Hz和100Hz交流声干扰.氖灯NE1将天线感应的静电电荷泄放掉,以保护Q1不致因栅极积累过多的静电电荷而被击穿.这是因为本天线装在聚氯乙稀导管内,在处理时容易因摩擦而产生很高的静电电位,使天线感应到过多的静电电荷,从而击穿C1损坏Q1.偏压电阻R1-R3将Q1栅极偏置到2.5V.Q1源极输出的射频信号经Q2(UHF晶体管MPS3866)放大后为负载提供100mW的输出功率.Q2的静态电流约为30-40mA,能在处理大信号时保持良好的线性.
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接在Q2发射极电路中的电位器R5用来调解本天线的增益,与其滑动端并联到C3起交流旁路的作用.当R5调解到不被C3旁路的位置时,Q2的电压增益最小,其值约为6倍,此时天线到电缆的总增益的2倍.当把阻抗考虑在内时,本电路的输出增益约为36dB.R5应调解到弱信号接收效果最佳和最低有用增益位置,以保持最佳动态范围.
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8 H" ]+ _9 |! j& X2 f* M* p# } T1是绕在环形铁氧体磁芯上的宽带变压器,它决定本天线放大器的带宽并起到阻抗匹配的作用,其整个绕组与三分之一抽头部分的阻抗比是9:1.从Q2集电极看过去.天线输入端的50-70欧姆阻抗被Q1,Q2转换成450-680欧姆,T1将此阻抗再次转换成50-75欧姆,以便于接在输出插座J1的接收机输入阻抗实现匹配.电阻R6抑制Q2可能出现的寄生振荡.直流电源电压通过T1冷端的交流接地电容器.

本放大器的-3dB带宽约为10MHz,其频率高端的增益较低,而低端的增益较高.这正好符合要求.因为在较高频率下天线的频率较高,所需增益较低.尤其是12MHz和15Mhz短波电台有时信号很强,会引起互调,天线放大器的增益不宜过高.在1MHz一下,天线拾取的信号较弱,此时要求放大器提供较高的增益.本放大器的低端频率主要取决于T1,约在80Hz附近,因此能够覆盖调幅广播的140-425长波波段.
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" }( W2 L/ @' V& O) h) y- k 图1中虚线框内的电路装在屏蔽盒里,它们是天线放大器的幻象供电电路.J1输出的射频信号通过一端同轴电缆送到J2,再经C4耦合到接在J3的接收机.加在J2的13V直流电源电压则通过同一段同轴电缆和J1为天线放大器供电,C4隔断此直流电压使其不能进入接收机天线输入电路.小型墙上电源变压器次级输出的12-14V交流电压加到插座PL1,经二极管D1半波整流和R7,R8,C5,C6滤波后得到13V直流电源电压.C7起旁路作用.

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二.制作
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本项目的制作分为天线放大器和直流电源盒两个部分.天线放大器的电路安装在图2所示的印制电路板上,该电路板的尺寸是79.5*19mm,图3是其元件装配图.
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