有源天线1到20dB，1-30 MHz范围内。by罗德尼答Kreuter和托尼·鲁恩
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“如果命运或讨厌的邻居阻止您将长线接收天线穿线，您会发现这种袖珍型天线将提供相同甚至更好的接收效果。这种“有源天线”制造起来很便宜”并且具有在1至30dB的增益范围内为14至20Mhz。”
F或常规的全频短波接收，一般规则是“天线越长，接收到的信号越强”。 不幸的是，在讨厌的邻居，严格的住房规定以及不超过邮票的房地产地块之间，短波天线经常被证明是从窗户上扔了几英尺的电线，而不是从窗户的130英尺扔掉。长线天线，我们真的很想在两个50英尺高的塔之间穿线。
幸运的是，有一个方便的替代长线天线，这是一个 有源天线;基本上由一个很短的天线和一个高增益放大器。 我自己的单位已经运作了近十年成功。 它的工作原理令人满意。
有源天线的概念非常简单。 由于天线在物理上很小，因此它不会像大天线那样截取能量，因此我们仅使用内置的RF放大器来弥补视在信号“损耗”。 此外，该放大器还提供了阻抗匹配，因为大多数接收器均设计为与50欧姆天线配合使用。
有源天线可以内置任何频率范围，但他们更常用，从VLF（10KHz左右）约30MHz。 究其原因，是因为这些频率是全尺寸的天线往往太长的可用空间。 在更高的频率，它是很容易设计一个相对较小的高增益天线。
增益如下所示（图1），有源天线提供14 20dB在流行的短波和业余无线电频率，1 30MHz的。 正如你所期望的频率越低，增益越大。 收益20dB典型兆赫从1 18，减少到14dB 30MHz。
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电路设计：
由于短得多比1 / 4波长天线，提出了一个非常小的，反应性高的阻抗是依赖于接收到的频率，没有尝试了天线的阻抗相匹配 - 这将证明是过于困难和令人沮丧了一个阻抗匹配十年的频率覆盖范围。 相反，输入级（Q1）是JFET的源极跟随器，其高阻抗输入成功地桥接在任何频率上的天线的特性。 虽然JFET的许多不同类型的可用于 - 如MPF102 NTE451，或2N4416 - 牢记，JFET放大器的特性是由整体的高频响应。
半导体Q2的作为射极跟随器，以提供一个高阻抗负载Q1，但更重要的是，它提供了一种低驱动阻抗为共发射极放大器，它提供了Q3 所有 放大器的电压增益。 最重要的参数是f Q3T中，高频率截止，这应该是在兆赫200 400的范围内。 à的2N3904或2N2222的行之有效的Q3的。
其中最重要的Q3的电路参数是R8两端的电压降：降越大，增益越大。 然而，在通带减小作为Q3的增益增加。
进入低阻抗晶体管Q4变换Q3的相对温和的输出阻抗，从而提供足够的驱动一个接收器的50的欧姆天线输入阻抗。
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零件清单和其他组件：
半导体：
Q1 = MPF102，JFET。 （2N4416，NTE451，ECG451等）Q2，Q3，Q4 = 2N3904，NPN晶体管
电阻器：
所有的电阻是5％，1 / 4瓦
R1 = 1兆欧R5 = 10K R2，R10 = 22欧姆R6，R9 = 1K R3，R11 = 2K2 R7 = 3K3 R4 = 22K R8 = 470欧姆
电容器（额定至少16V）：
C1，C3 = 470pF C2，C5，C6 = 0.01uF（10nF）C4 = 0.001uF（1nF）C7，C9 = 0.1uF（100nF）C8 = 22uF / 16V，电解
杂件和材料：
B1 = 9伏碱性电池S1 = SPST通断开关J1 =匹配（您的）接收器电缆的插孔ANT1 =伸缩式鞭状天线（螺钉安装），电线，黄铜棒（约12英寸）MISC = PCB材料，外壳，电池座，9V电池卡扣等
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该天线可几乎所有的东西，一根长长的电线，黄铜焊条，或从旧收音机，被打捞上来的伸缩天线。 伸缩更换晶体管收音机的天线也可以从大多数零售的电子零件分销商和供应商。
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施工：
原型单元的放大器，用于使用在印刷电路板（见下文）。 该放大器可以组装一个多孔接线板（VERO董事会），但因为 一些 零件布局的敏感性，我们强烈建议您创建一个印刷电路板（PCB），以获得最佳效果。
零件布局图如图所示。 2。 注意，虽然电池的负极（接地）导线返回到PC板，输出插孔J1的有一个连接到机柜接地。 PC板和内阁之间是通过金属支架或垫片，用于PC板安装在机箱的接地连接。 *不*替代塑料支架或衬垫，因为他们不会提供PC板，橱柜，和J1之间的接地连接。 如果你决定使用塑料柜容纳放大器，使某些，J1的接地连接返回地面箔运行PC板的外边缘周围。
伸缩天线安装在PC板的中心。 从铝箔的板面，通过在PC板安装螺丝的孔，然后焊铝箔垫螺丝头。 对于这两个绝缘和支持，我们使用一个机柜的盖，通过该天线通过所述天线和所述孔中的塑料或橡胶护环之间。 在紧要关头，几个回合的优质塑料胶带缠天线轴可以取代橡胶密封圈。
如果你决定做出规定导线天线，一个5路接线柱安装在机柜上。 然后，确保连接线之间的短天线的铝箔垫和接线柱。
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修改：
如果你有兴趣在一个较小的频率范围内比1 30MHz电阻R1可以被调谐到所需的范围内的中心具有LC储能电路代替。 LC电路也将提高拒绝您感兴趣的范围之外的信号，但要记住，它不会提高放大器的增益。
如果您的特别感兴趣的是在非常低的频率（VLF），放大器的低频响应，可以提高增加电容器C1 C3值。 （你必须要尝试的值。）
，虽然9伏电池是推荐的动力源，放大器应该很好地工作使用6 15伏。 已完成的原型，使用9伏的电池作为电源，在机柜的内部示于图。 3。
故障排除：
为9伏电源电压电路中所示的原理图的图。 1。 如果在你的单位有不同的电压超过20％从那些在原理图中，尝试改变电阻值电压在适当的范围内。 例如，如果电压压降R8的措施只有0.3伏，你必须减少R4的值（精确值是你要弄清楚），增加Q3的基极电压和集电极电流。
唯一的关键电压是那些跨R3 R8的。 性能应该是罚款，如果他们甚至接近示意图上显示的值。
来测量电压从栅极到一个FET的源极（VGS），因为它几乎是不可能的，则可以测量的电压是跨R3的，因为它是相同的为VGS。 相应地调整R3的价值，如果电压范围内的0.8 1.2伏。
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限制：
不建议，因为这放大器以上30兆赫使用大幅减少增益。 虽然经营以上30兆赫可以通过使用调谐电路的阻性负载，该修改超出了本文的范围。
请小心处理场效应管（Q1）。 一个共同的信念是，FET的CMOS器件免受静电损坏后，被安装在电路板上，或者在被安装到PC板。 虽然这是事实，他们得到更好的保护免受静电安装在电路板上时，他们仍然容易受静电损害，所以从来没有接触天线之前履行自己的地面接触一些接地的金属物体。
版权及学分：
资料来源：“ RE实验者手册”，1990年。版权所有。 © 托尼·罗德尼A.Kreuter，鲁恩，无线电电子学“杂志，和根斯巴克的刊物，公司1990。 发表书面许可。 （根斯巴克出版和广播电子不再营业）。 文件更新和修改，所有图表，PCB /布局（由Tony van Roon绘制）。 国际版权法明确禁止以任何方式或形式重新发布或拍摄该项目的图形。
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