Czego potrzebuję do zbudowania i przetestowania anteny ferrytowej na określoną częstotliwość?

15

Próbuję poskładać to, czego potrzebuję do małego projektu hobbystycznego. Chciałbym zbudować coś, co jest w zasadzie odpowiednikiem domowej roboty sygnalizatora lawinowego. Sygnalizatory lawinowe nadają z częstotliwością 457 kHz, a po przeprowadzonych przeze mnie badaniach wydaje się, że antena z prętem ferrytowym to pierwszy niezbędny element. Chociaż jestem dość techniczny, sprzęt, a zwłaszcza radio, są dla mnie zupełnie nowe.

Tak szczegółowe pytania:

  1. Jeśli dostanę stąd pręt ferrytowy -> http://www.stormwise.com/page26.htm czy chcę ferryt 125u lub ferryt 2000u? Wydaje się, że oba obejmują częstotliwość, której potrzebuję.
  2. Wszystko, co znajduję w sieci, polega na zbudowaniu anteny dla radiostacji AM. Potrzebuję go tylko na jedną częstotliwość i jest poniżej AM, prawda?
  3. Biorąc pod uwagę 2) Skąd mam wiedzieć, ile drutu owinąć? Wygląda na to, że jest to prawie próba i błąd i nie udało mi się znaleźć żadnych dobrych zasobów do takich obliczeń.
  4. Jeśli jest to metoda prób i błędów, jak owinąć drut ferrytowy drutem, jak mogę go szybko przetestować? Czy potrzebuję oscyloskopu lub innego urządzenia? Mam nadajnik lawinowy, który mogę ustawić na transmisję, ale wydaje mi się, że moje pytanie brzmi: skąd mam wiedzieć, że moja antena została zaprojektowana do jego odbierania?
  5. Przydatne będą wszelkie zasoby do tego rodzaju rzeczy. Trudno mi znaleźć informacje i myślę, że to dlatego, że po prostu nie wiem, jakich wyszukiwanych haseł użyć.
DanInMA
źródło
1
Punkt 4 to prawie osobne pytanie - „jak testować odbiór”, podczas gdy reszta to „jak zaprojektować antenę”. Być może lepiej zapytać o to osobno, ponieważ dobra odpowiedź dla jednego niekoniecznie jest dobrą odpowiedzią dla drugiego.
Kevin Reid,
Niefunkcjonalne współczesne słuchawki douszne często mają coś, co jest kiepskim drutem Litz. Możesz wziąć wszystkie długie przewodniki i połączyć je równolegle, aby uzyskać maksymalne sploty lub zachować kolory oddzielnie, jeśli chcesz połączyć i zrobić dłuższą długość.
KalleMP

Odpowiedzi:

12

Zadałeś kilka pytań, które są naprawdę zbyt ogólne, więc odpowiem tylko na pytanie, które wydaje się być podstawowym pytaniem na temat tego, jak wykonać strojenie anteny z prętem ferrytowym.

Zasadniczo ferrytowa antena prętowa jest rezonansowym obwodem LC. Ferrytowy pręt i cewka owinięte wokół niego tworzą cewkę indukcyjną, a po drugiej stronie łączy się celowy kondensator. Q może być dość wysoka, ponieważ jest ograniczona jedynie opornością cewki indukcyjnej i wszelkimi stratami ferrytu. Upewnij się, że ferryt ma częstotliwość znacznie przekraczającą częstotliwość, na której ma on rezonować. Przy 457 kHz to nie będzie problem.

Częstotliwość rezonansowa obwodu LC wynosi:

  F = 1 / 2π sqrt (LC)

Kiedy L jest w kurach, a C w faradach, wtedy F będzie w hercach. Oczywiście możesz to zmienić, aby uzyskać F, L lub C z pozostałych dwóch. Na przykład, aby znaleźć indukcyjność rezonującą przy 457 kHz z kondensatorem 10 nF, potrzebujesz

  L = 1 / (2πF) ² C = 12,1 µH

Ponieważ twoja częstotliwość jest stała, rozwiązując tylko jedną parę LC, możesz łatwo zdobyć inne. Na przykład, jeśli chcesz 10-krotną indukcyjność, musisz użyć 1/10 pojemności lub 1 nF i 121 µH.

Najlepszym sposobem na uzyskanie właściwej indukcyjności jest eksperymentowanie. Tak, teoretycznie możesz uzyskać dane dotyczące pręta ferrytowego i wykonać szereg obliczeń, aby określić liczbę zwojów, ale łatwiej będzie po prostu spróbować czegoś, zobaczyć, gdzie jesteś i dostosować iteracyjnie, aż uzyskasz pożądany częstotliwość rezonansowa. Z powyższych liczb kondensator w zakresie 1-10 nF powinien działać dobrze, ponieważ wykonalne jest 12-120 µH. Prawdopodobnie celowałbym w coś w zakresie 50-100 µH. Wykonaj matematykę, zdobądź odpowiedni kondensator i rozpocznij uzwojenie. Kondensatory zwykle nie są tak dokładne, więc zacznij od ostatniej czapki i dostosuj cewkę, aż uzyskasz pożądaną częstotliwość rezonansową z tą czapką .

Nie wiem, jak duży jest twój pręt ferrytowy, ale jak się domyślam, zacznij od około 50 zwojów drutu magnetycznego i zobacz, gdzie jesteś. Coś w rodzaju drutu pokrytego emalią o grubości 28 prawdopodobnie będzie dobrze.

Istnieją różne sposoby znalezienia częstotliwości rezonansowej. Prawdopodobnie zacznę od generatora funkcji, rezystora i zakresu. Poprowadź obwód zbiornika LC (cewkę z pokrywką równolegle do niego) z generatora funkcji przez rezystor i spójrz na napięcie na LC na lunecie. Nastąpi ostry szczyt amplitudy przy częstotliwości rezonansowej, a gdzie indziej będzie prawie 0. Zmieść częstotliwość, ustawiając pokrętło generatora funkcji w celu znalezienia wartości szczytowej, a następnie zobaczyć, jaka jest częstotliwość. Chciałbym, aby zakres podał mi częstotliwość zamiast ufać tarczy generatora funkcji. Są to notorycznie niedokładne, chyba że masz precyzyjnie skalibrowany generator częstotliwości.

Jeśli częstotliwość rezonansowa jest zbyt wysoka, dodaj więcej zwojów. Jeśli jest za nisko, zdejmij kilka. Iteruj, dopóki nie uzyskasz właściwego wyniku. Gdy to zrobisz, nałóż na uzwojenie gorący klej lub żywicę epoksydową, aby nie poruszały się.

Teraz masz czułą antenę magnetyczną dostrojoną do częstotliwości, która jest przedmiotem zainteresowania. Reszta to wzmacniacz, a za nim detektor, ale to zbyt wiele, aby wniknąć w to pytanie.

Olin Lathrop
źródło
Ponieważ jest to czołg LC, rezonans miałby nie tylko 1 częstotliwość, a zatem odebrano tylko 1 stację, więc jeśli chcesz inną stację, musisz zmienić liczbę pętli w antenie i czapce. wartość? Zastanawiałem się również, czy chociaż rezonansowa jest tylko jedna częstotliwość, to czy tak będzie w przypadku innych częstotliwości? są odbierane z powietrza, ale napotykają tylko wyższą impedancję? Ostatnie pytanie: czy można zmniejszyć wartość L, umieszczając równolegle inny cewkę indukcyjną (podczas gdy tylko cewka antenowa odbiera jakiś znaczący sygnał z powietrza)? Dziękuję uprzejmie za pomoc ..
Daniel
4

W Australii zbudowałem kilka odbiorników długofalowych dla sygnałów nawigacyjnych na lotniskach. Zazwyczaj działają w zakresie od 200 do 450 Khz, więc mogą znajdować się w obrębie parku, którego szukasz, pod względem komponentu L / C odbiornika. Najprostsze odbiorniki tego typu oparte są na układach scalonych MK484 lub TA 7642, używanych do zastąpienia układu scalonego ZN414.

Jeśli chodzi o tuningowany obwód, im lepsza jakość użytych komponentów, tym lepsze będą Twoje wyniki. AM i poniżej są ogólnie dość głośnymi pasmami pod względem szumu, hasza i innych nierozpoznawalnych sygnałów. Jeśli możesz, zdobądź nasadkę tunera, która wykorzystuje ceramiczne izolatory zamiast paksilonu lub innych niezbyt dobrych materiałów. Ceramika służy do strojenia tunera tym, czym szkło jest dla kabli wysokiego napięcia - zapobiega wyciekaniu sygnałów do ziemi, a utrata sygnału jest czymś, czego nie potrzebujesz.

Tak więc dobre ograniczenie tunera, powiedzmy 500 do 600 pF na gang, a jeśli jest to 2 lub 3 gang, jeszcze lepiej - zużyjesz mniej drutu. Z czapką o małej wartości i dobrym prętem ferrytowym (im dłuższy i grubszy, tym lepiej) spróbuj nakręcić na pręt około 120 zwojów. Użyj drutu Litz, jeśli możesz go zdobyć.

Można to zmiatać ze zepsutych cewek antenowych lub ze starych nieużywanych transformatorów IF - więcej niż wystarczy na cewkę 120 zwojów można pobrać z 2 szpulowego urządzenia IF metalowej puszki, ale musisz uważać na poluzowanie zewnętrznych warstw, ponieważ są one często utrzymywane w stanie nienaruszonym przez brązowawy klej.

Ten klej może zniszczyć dwie pierwsze warstwy, jeśli jesteś zbyt szorstki w posługiwaniu się nim, więc użyj skalpela lub noża hobby, aby zeskrobać stary wysuszony klej - delikatnie i odzyskaj tyle drutu, ile potrzebujesz.

Dobre pręty ferrytowe można również uratować ze starych odbiorników AM - po prostu wyjmij pręt i jego wsporniki, usuń istniejącą cewkę i wymień ją na tę, którą musisz nawinąć. Alternatywnie, użyj cewki, która jest na pręcie, i po prostu użyj dwóch lub trzech strojących band kondensatorów połączonych ze sobą, aby uzyskać wystarczająco niską pojemność dla 457 Khz f0, którą musisz odbierać.

Unikaj tanich nasadek tunera z tworzywa sztucznego i tanich, krótkich prętów ferrytowych, ponieważ efekt końcowy może być rozczarowujący, jeśli zdecydujesz się ich użyć.

Austin
źródło
1
+1 za drut Litz i ratowanie z radia AM za prototypy.
KalleMP
2

Realizując zaawansowany projekt, projektując odbiornik od zera, A) bez wiedzy, B) bez sprzętu, C) bez wcześniejszego doświadczenia? Bądź ostrożny, ponieważ poważne niepowodzenia przy pierwszych projektach mogą całkowicie oderwać studentów od elektroniki.

Najpierw zbuduj wiele projektów dla początkujących. Aby odnieść sukces w lawinowym odbiorniku, powinieneś już zbudować proste nadajniki / odbiorniki jako zestawy lub projekty online ze schematami i znać odpowiedzi na swoje pytania.

Jeśli naprawdę upierasz się przy rozwiązywaniu zaawansowanych projektów, zamiast tego używaj modów obwodowych: zmień komercyjne radio AM lub znajdź projekt / schemat online, który jest zbliżony do twoich potrzeb (takich jak odbiorniki radiowe VLF do słyszenia „gwizdków” itp.

wbeaty
źródło
2

Wystarczy, że dostaniesz jeden kondensator tuningowy o wartości około 300 pf i jeden drążek pręta ferrytowego wystarczająco długi, aby założyć 200 zwoju emaliowanego drutu miedzianego, nie zapomnij o taśmie pod spodem.

Czasami używam ocynowanych izolowanych drutów miedzianych z tych dużych starych telewizorów, te rzeczy są złote do robienia cewek bez zamieszania, w zasadzie też trwają wiecznie. w każdym razie dobrze jest poeksperymentować, wskoczyć i spróbować. Nie musisz być naukowcem rakietowym dla nasa, aby zrobić małe stare radio czapką strojenia, a sama cewka zrobi bardzo dobry dostrojony obwód, nie musisz dodawać do niego żadnych innych bitów, z wyjątkiem radia mk48


Jakiś czas temu stworzyłem podobne radio głównie do odbioru sygnałów nawigacyjnych itp. Właśnie owinąłem emaliowany drut miedziany wokół długiego pręta ferrytowego, który dostałem ze starego zestawu radia z zaworem. Nakręciłem około 200 obrotów, a potem rozwinąłem dziesięć na raz, aby zobaczyć, co mogę podnieść, otrzymałem kilka sygnałów nawigacyjnych, głównie takich, które można wykorzystać w nagłych wypadkach.

Sugerowałbym, abyś dostał czapkę tunera ze starego radia z zaworem, ponieważ działają one znacznie lepiej, aby rzeczy radiowe odbierały fale radiowe w zasadzie tylko zwykłe radio am z bardzo długą cewką, był doskonały schemat jednego z tylnego wydania Układ krzemowy wykorzystywał mk484 ic i miał dwa tranzystory typu „out put” jako komplementarną parę. Myślę, że był to BC 337 lub podobny w zasadzie tranzystor pnp i tranzystor npn. Od tego czasu udało mi się znaleźć ten schemat w sieci, ale chyba ktoś by go miał.

Jakiś czas temu grałem z różnymi rodzajami radiotelefonów, uciszyłem kilka z sieci i dodałem im własne akcenty, długofalowy z krzemowego układu był naprawdę dobrym projektem i tak prosty w wykonaniu. Mk484 jest bardzo skuteczny i wciąga stacje z daleka i szeroko, ale wydaje się, że w dzisiejszych czasach jest tak wiele schematów w sieci, które po prostu w ogóle nie działają, w zasadzie marnowanie czasu, jest tu naprawdę dużo.

Nigdy wcześniej tak nie było, oczywiście dostałeś dziwną rzecz, która nie działała, ale teraz w sieci to nic nie działa, książki są lepszym wyborem teraz nie ma tak wielu błędów w nich, ale wciąż tam są.

Lotaryngia
źródło
1
Byłoby o wiele łatwiejsze do odczytania, gdyby podzielone na zdania.
David
1
Hej, Lorraine. Próbowałem trochę zrozumieć ten strumień słów, proszę rozważyć dalszą edycję.
clabacchio
1

O wiele lepszym sposobem eksperymentowania z prętem i cewką ferrytową w celu znalezienia właściwej indukcyjności dla określonej częstotliwości byłoby nawijanie dużej cewki na ferryt za pomocą emaliowanego drutu magnetycznego 28 do 30 AWG i po zabezpieczeniu obu końców klejem, weź płytka emory lub drobny papier ścierny i odsłonić całą długość jednej strony cewki do czystej miedzi. Na tej podstawie możesz znaleźć dokładne miejsce odpowiadające potrzebnej częstotliwości. Jeśli masz miernik LCR, jest to znacznie łatwiejsze, ponieważ możesz znaleźć właściwą indukcyjność, dotykając odpowiedniej części sondą. Cewki są liniowe, więc jeśli całkowita indukcyjność wynosi 300 mikroporów, w połowie będzie 150 itd.

Szczery
źródło