מחוון שדה אלקטרומגנטי רגיש. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

מחוון שדה אלקטרומגנטי רגיש. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / תקשורת רדיו אזרחית

מחוון שדה רגיש יכול להיות שימושי לא רק ברדיו חובבים. היקף היישום שלו רחב הרבה יותר. זה, כמו גם העיצוב המוצלח של מחוון השדה, נדון במאמר זה.

ניתן לפתור בהצלחה את בעיית הזיהוי והאיתור של שדות אלקטרומגנטיים חלשים על ידי שימוש בדיודות הפוכות בגלאי. מאפיין המתח הנוכחי (מאפיין וולט-אמפר) של דיודה הפוכה (OD) מוצג באיור. 1. כפי שאתה יכול לראות, הענף ההפוך שלו מתחיל מאפס. צורה זו של הענף ההפוך נקבעת על ידי העובדה שה-OD באפס הטיה של צומת pn נמצא במצב של התמוטטות חשמלית, או, במילים אחרות, מתח הפירוק ההפוכה של דיודה כזו הוא אפס. תכונה זו של צומת p-n מושגת על ידי ריכוז גבוה של זיהומים סמים בחומר המוליך למחצה המקורי.

מחוון שדה אלקטרומגנטי רגיש

הענף הישיר של מאפיין הזרם-מתח מתאים למאפיינים של דיודה קונבנציונלית ועבור מוליכים למחצה שונים מתחיל במתח סף מסוים, כ-0,3 וולט עבור גרמניום ו-0,6 וולט עבור גליום ארסניד. לפיכך, על ידי "הפיכת" הדיודה "הפוכה", אנו מקבלים גלאי אידיאלי עם מאפיין מתח זרם המתחיל מאפס ועם "מתח הפוך" - שבריר וולט. באיור. איור 2 מציג את המאפיין OD I-V מסובב ב-180°, המקביל למאפיין שהוא כמעט אידיאלי לזיהוי אותות קטנים - זה הטוב ביותר שקיים בבסיס האלמנט המודרני.

מחוון שדה אלקטרומגנטי רגיש

עם זאת, בהסתכלות מקרוב על המאפיין ה-I-V של הדיודה ההפוכה, ניתן להבחין באי-לינאריות בולטת מסדר שלישי. זה מאפשר להשתמש בהצלחה ב-OD במיקסרים של מקלטי רדיו וממירים רגישים במיוחד. אני לא בטוח בטוהר הניסוי, אבל במהלך שנות עבודתי הפעילה על רצועת ה-432 מגה-הרץ (סוף שנות ה-70, תחנת רדיו VHF קולקטיבית MSU UK3ACF), פשוט החלפת הדיודה במערבל הממיר במיקסר הפוכה הגדילה את נפח תחנות רדיו שהתקבלו ב-2...3 נקודות. יחד עם זאת, גלי האוויר באופן סובייקטיבי נראו "נקיים יותר", שכן עומסי יתר מתחנות חזקות נעלמו כמעט לחלוטין.

תרשים סכמטי. אז, אנחנו בונים מחוון שדה אלקטרומגנטי עם גלאי באמצעות דיודות הפוכות. מעגל המחוון המוצג באיור. 3 מתאים למעגל של מקלט גלאי רגיל ללא מעגל מתנודד.

מחוון שדה אלקטרומגנטי רגיש

הקוטביות של הראש מסומנת בצורה נכונה - הדיודות הפוכות, זיהוי מתרחש על הענף ההפוך של מאפיין המתח הנוכחי. רגישות המכשיר נקבעת אך ורק על ידי המיקרו-אמפר הזמין של החוגה. בעת שימוש במכשיר עם סטיית מחט מלאה בזרם של 50 µA, המחוון מזהה משדרי רשת סלולרית ממרחק של כמה מאות מטרים. משדרי שידורי רדיו VHF ו-FM מספקים סטיית מחט מחוון ב-30...70% מהסקאלה בטווח של 1,5...2 ק"מ. בפועל, כאשר מסתובבים במוסקבה עם מכשיר זה, לעתים נדירות ניתן למצוא מקום בו המחט אינה סוטה. ניתן להבחין בהשפעות מעניינות במיוחד בדירות בקומות גבוהות. לפעמים, במקום בלתי צפוי לחלוטין בחדר, המכשיר מראה סטייה כמעט מוחלטת של המחט. מחקר ובדיקה מפורטת של מבנים סמוכים הנראים מהחלון מגלה נוכחות של מערכות אנטנות משדרות בטווח הראייה.

שינוי קל של המכשיר עם הכנסת מעגל נדנוד (איור 4) יגדיל עוד יותר את רגישות המכשיר ויאפשר לצפות בתבניות מרחביות של השדות של משדרי רדיו מסוימים או תחנות רדיו מסוימות. כעת יש לנו מחוון תהודה, כלומר, אינדיקטור סלקטיבי של השדה האלקטרומגנטי. כדי לזהות בצורה מהימנה משדר רדיו מסוים, רצוי להוסיף למכשיר טלפונים בעלי עכבה גבוהה (R > 2 kOhm), המחוברים באמצעות זרם חילופין במקביל להתקן המצביע. הפרמטרים של סליל L1 והקבל C1 נבחרים על סמך טווח התדרים הרצוי. הברז לאנטנה נעשה מ-1/5, ולגלאי מ-1/3 ממספר הסיבובים הכולל של הסליל, בספירה מהפלט התחתון בתרשים (מחובר לחוט המשותף).

מחוון שדה אלקטרומגנטי רגיש

התכונות החיוביות של המכשיר כוללות גם את העובדה שכאשר הוא ממוקם בשדות בעלי עוצמה גבוהה, המתח שזוהה לעולם אינו עולה על שבריר וולט בשל מאפייני ה-I-V הספציפיים של הדיודה ההפוכה. איכות זו מגנה על המיקרו-אמפר מפני כשל.

פרטים. המחוון יכול להשתמש בדיודות הפוכות מסדרת GI401 או AI402 עם כל מדדי אותיות. קבלים C1 (ראה איור 3), C2 ו-C3 (איור 4) יכולים להיות מסוג K10-17-1 V או כל קרמיקה ללא עופרת אחרת להרכבה על פני השטח, C4 (איור 4) - KM-6 או K10-28 , K10-47. קבל משתנה C1 (איור 4) - סוג KPV או כל אחר, עם דיאלקטרי אוויר.

כדי שהמחוון יפעל בטווח גלי המטר, סליל L1 חייב להיות כרוך בחוט עבה (0 > 1 מ"מ), רצוי מצופה כסף על מסגרת מצולעת קרמית. בטווח הדצימטר, סליל L1 יכול להיות ללא מסגרת, עשוי חוט מצופה כסף 0 > 2 מ"מ. רק 1...3 סיבובים מספיקים. בתדרים גבוהים יותר, רצוי להשתמש במהוד רצועה.

המכשיר משתמש במיקרו-אמפר M4204 עם זרם סטיית מחט מלא של 50 מיקרומטר והתנגדות מסגרת של 1600 אוהם כמחוון חיוג. פרמטרים אלה אינם קריטיים, כך שכל מיקרו-אמפר יתאים, רצוי עם זרם סטיית מחט מלא של לא יותר מ-100 מיקרו-אמפר.

בנייה. האנטנה של המכשיר (איור 5) היא ויברטור סימטרי רחב פס עם קיטוב ליניארי.

מחוון שדה אלקטרומגנטי רגיש

הוא עשוי מפיברגלס מצופה בנייר כסף חד צדדי. כל אלמנטי המחוון ממוקמים עליו (איור 6) ומד מיקרו-אמפר מחובר אליו באמצעות מסופי הברגים שלו. בעזרת אנטנה כזו, ניתן לקבוע בקלות את הקיטוב של השדה האלקטרומגנטי הנצפה ואפילו, במיומנות מסוימת, השינוי בקיטוב כאשר גלי רדיו משתקפים מקירות מבני בטון מזוין וחפצי מתכת גדולים.

מחוון שדה אלקטרומגנטי רגיש

מכשיר זה יכול להיות שימושי מאוד בחוגי רדיו ומוסדות חינוך להמחשה ויזואלית של תבנית ההפרעות המרחבית של השדה האלקטרומגנטי הכולל המקיף אותנו מדי יום.

בעת שימוש באנטנה עם כיווניות בולטת יותר (מסגרות מרובות אלמנטים, ערוצי גל, אנטנות לוג-מחזוריות), ניתן להשתמש במכשיר למשחק "המקורה" "ציד שועלים" במעגלי רדיו. עם זאת, בתפקיד זה הוא יכול להיות שימושי, למשל, לחיפוש משדרי רדיו נסתרים.

מחוון זה אינו מיועד לפעולה בטווח הגלים הקצרים (f < 30 מגה-הרץ), אשר נובע מהיעילות הנמוכה של הרטט המקוצר מאוד - האנטנה.

המכשיר המתואר עובד אצלי כשורה מאז 1985. הוא מעולם לא כשל או תוקן. פעם, כמפתחת משדרי רדיו, תמיד שמרתי את המכשיר הזה על ספסל עבודה, והבטחתי שליטה על איכות המיגון והיעדר קרינה לא רק במקום העבודה שלי, אלא גם בסביבה הקרובה. ויש לומר שהוא התמודד עם המשימה הזו טוב יותר משירותי בקרת הרדיו הרשמיים. תודה לו מאוד!

מחבר: S. Komarov (UA3ALW), מוסקבה

ראה מאמרים אחרים סעיף תקשורת רדיו אזרחית.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

מכונה לדילול פרחים בגנים 02.05.2024

בחקלאות המודרנית מתפתחת התקדמות טכנולוגית שמטרתה להגביר את היעילות של תהליכי טיפול בצמחים. מכונת דילול הפרחים החדשנית Florix הוצגה באיטליה, שנועדה לייעל את שלב הקטיף. כלי זה מצויד בזרועות ניידות, המאפשרות התאמתו בקלות לצרכי הגינה. המפעיל יכול להתאים את מהירות החוטים הדקים על ידי שליטה בהם מתא הטרקטור באמצעות ג'ויסטיק. גישה זו מגדילה משמעותית את יעילות תהליך דילול הפרחים, ומעניקה אפשרות להתאמה אישית לתנאים הספציפיים של הגינה, כמו גם למגוון וסוג הפרי הגדלים בה. לאחר שנתיים של בדיקת מכונת פלוריקס על סוגי פירות שונים, התוצאות היו מאוד מעודדות. חקלאים כמו Filiberto Montanari, שהשתמש במכונת פלוריקס כבר כמה שנים, דיווחו על הפחתה משמעותית בזמן ובעבודה הנדרשים לדלל פרחים. ... >>

מיקרוסקופ אינפרא אדום מתקדם 02.05.2024

למיקרוסקופים תפקיד חשוב במחקר המדעי, המאפשר למדענים להתעמק במבנים ותהליכים בלתי נראים לעין. עם זאת, לשיטות מיקרוסקופיה שונות יש מגבלות, וביניהן הייתה הגבלת הרזולוציה בעת שימוש בטווח האינפרא אדום. אבל ההישגים האחרונים של חוקרים יפנים מאוניברסיטת טוקיו פותחים סיכויים חדשים לחקר עולם המיקרו. מדענים מאוניברסיטת טוקיו חשפו מיקרוסקופ חדש שיחולל מהפכה ביכולות של מיקרוסקופיה אינפרא אדום. מכשיר מתקדם זה מאפשר לך לראות את המבנים הפנימיים של חיידקים חיים בבהירות מדהימה בקנה מידה ננומטרי. בדרך כלל, מיקרוסקופים אינפרא אדום בינוני מוגבלים ברזולוציה נמוכה, אך הפיתוח האחרון של חוקרים יפנים מתגבר על מגבלות אלו. לדברי מדענים, המיקרוסקופ שפותח מאפשר ליצור תמונות ברזולוציה של עד 120 ננומטר, שהיא פי 30 מהרזולוציה של מיקרוסקופים מסורתיים. ... >>

מלכודת אוויר לחרקים 01.05.2024

חקלאות היא אחד מענפי המפתח במשק, והדברה היא חלק בלתי נפרד מתהליך זה. צוות של מדענים מהמועצה ההודית למחקר חקלאי-המכון המרכזי לחקר תפוחי אדמה (ICAR-CPRI), שימלה, העלה פתרון חדשני לבעיה זו - מלכודת אוויר של חרקים המופעלת על ידי רוח. מכשיר זה מטפל בחסרונות של שיטות הדברה מסורתיות על ידי מתן נתוני אוכלוסיית חרקים בזמן אמת. המלכודת מופעלת כולה על ידי אנרגיית רוח, מה שהופך אותה לפתרון ידידותי לסביבה שאינו דורש חשמל. העיצוב הייחודי שלו מאפשר ניטור של חרקים מזיקים ומועילים כאחד, ומספק סקירה מלאה של האוכלוסייה בכל אזור חקלאי. "על ידי הערכת מזיקים מטרה בזמן הנכון, נוכל לנקוט באמצעים הדרושים כדי לשלוט הן במזיקים והן במחלות", אומר קפיל ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

סיב אופטי לאינטרנט הקוונטי 19.08.2021

מדענים מהאוניברסיטה הטכנית של דנמרק (DTU) יצרו פתרון תקשורת ייחודי שנועד לחבר את הממשק של מחשב קוונטי עם רשת סיבים אופטיים קונבנציונלית. מאפיין אופייני של הפיתוח הוא בכך שהוא מאפשר ליצור תקשורת ללא העלייה המשמעותית בטמפרטורה המלווה בדרך כלל את פעולתם של מחשבים קוונטיים.

העיקרון של המערכת החדשה טמון בארגון המיוחד של סביבת התקשורת, אשר מגביר את התפוקה של פעולות חישוביות המבוצעות על ידי קיוביטים ממוחשבים.

"ניתן ליישם כל אלגוריתם שרירותי בפלטפורמה שלנו עם הקלט הנכון, כלומר קיוביטים אופטיים. המחשב ניתן לתכנות מלא", הסביר מנהיג הפרויקט, מיקל וילסבל לארסן.
אחד המהנדסים הוסיף גם שפיתוח זה עדיף בהרבה על מערכות מסורתיות מבוססות מוליכים, שכן הן משתמשות במספר מוגבל של קיוביטים, בעוד שהמערכת האופטית DTU מאפשרת להשתמש במספר כמעט בלתי מוגבל של קיוביטים לפתרון בעיות.

יחד עם זאת, המתחם אינו צריך להיות מצויד ביחידת קירור עוצמתית; ניתן לבצע עבודה אפילו בטמפרטורת החדר.

עוד חדשות מעניינות:

▪ המוח מזהה מגע גם מחוץ לגוף

▪ RAM

▪ יתושים יפסיקו לתקוף אנשים

▪ סמארטפון עם מערכת דוגמנות שטח תלת מימדית מבית גוגל

▪ קריסטלים שמשנים צורה

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ סעיף האתר הוראות שימוש. בחירת מאמרים

▪ מאמר מאת ויקטור קונסידראן. פרשיות מפורסמות

▪ מאמר איזה סופר רוסי כינה בחיבה את אשתו תנין? תשובה מפורטת

▪ מאמר התקנת מפעיל HVO. הוראה סטנדרטית בנושא הגנת העבודה