Сегодняшнее утро прошло под лозунгом "Даешь Whip" Закончил очередную модификацию стандартного (китайского) mini Whip, пометал пращу для тренировки, после получаса упражнений коробочка заняла своё место на ветвях сосны перед домом на высоте метров 10-11. Моя попытка номер 5 поднять усиление и при этом не поднимать шум, не удалась. Чего, собственно, и следовало ожидать: чудес не бывает. Усиление поднял, но вмместе с ним и шум. В телеграфе он не сильно мешает, но в SSB может раздражать. Замена модели полевого транзистора и выведение его вольт-амперной характеристики в начало линейного участка счастья не принесло. Смотри видео.
В чем же дело? Длинный кусок проволки без всяких транзисторов работает лучше чем продвинутая технологическая схема? - Да. Именно так. И я предпочитаю длинные проволоки :-) Но иногда их просто негде развесить :-(
Если вы посмотрите на схему (см предыдущий материал), то увидите на входе два диода - два генератора шума:-), а связь между каскадами - RC которая однозначно частотно зависимая. Впрочем последний аргумент скажется больше на усилении по краям, чем на уровне шума. Тем не менее уже сейчас можно предположить что на НЧ диапазонах шум будет маскировать полезный сигнал еще больше. Вывод - легендарная схема содержит все народные ошибки, её надо менять.
Начнём со входа. Нет, пожалуй еще раньше, с начала :-) И сразу извиняюсь перед теми кому вопрос хорошо знаком, пару абзацев они могут пропустить. Наиболее привлекательная часть легенды - в этой антенне не нужны длинные провода. И правда, если не считать того, что антенна и правда представляет собой конденсатор, вторая обкладка которого емкость земли (кабеля до точки заземления), а кабель, как правило, меньше 10 метров не бывает :-) Тогда мы вспоминаем, что принцип работы антенны - приём не электромагнитной (магнитной, значит провода) составляющей, а электрической, то есть конденсатором. Точнее одной обкладкой конденсатора. И для того, чтобы сигнал на затворе первого транзистора был максимально возможным, ёмкость самого нашего медного прямоугольника должна быть маленькой. Ну, помните, чем меньше конденсатор, тем больше его реактивное сопротивление. То есть размеры этого кусочка меди вообще могут стремится к нолю. Но тогда, из-за того что у нас конденсатор открытый, упадёт чувствительность нашего измерительного конденсатора. Отсюда разрушители легенд сделают первый вывод: проводящий прямоугольник может быть и больше, сантиметров этак до 50-60, просто потому что ёмкость у широкого плоского проводника маленькая, а индуктивности еще меньше...... Именно поэтому так важно высокое входное сопротивление и маленькая входная (проходная) ёмкость первого полевика. Из рисунка видно, что собственно антенна есть ёмкостной датчик напряженности поля в котором конденсатор - составной. Точнее делитель напряжения. С1 очень маленькая ёмкость, C2 - большая ёмкость кабеля и земли. Уж так вышло, что он имеет важное для нас физическое свойство - малое изменение выходного напряжения R от частоты.
Но именно эти особенности надо знать для того чтобы работа антенны была эффективной. Например то, что такую антенну нужно выносить не менее чем на полволны из жилого сектора, так как антенна принимает электрическую составляющую сигнала, а подавляющее их число - бытового происхождения. И она, помеха, наиболее активна только при расстояниях менее половины волны от источника. Вы однозначно заметите рост помех на 160 метрах по сравнению даже с 80-ти метровым диапазоном, не говоря уже про 40-ку, именно по этой причине. Второе важное условие - её нельзя размещать в кронах деревьев. Очень часто деревья используются радиолюбителями как опоры для антенн. И я не исключение. Но, закинув подъёмный трал через вершину дерева, саму антенну нужно оставить в положении при котором до ближайших веток будет хотя бы метр свободного пространства. А еще лучше метров десять. Ну и последнее: лучше всего она будет работать на высокой металлической мачте в чистом поле. А еще лучше на такой мачте над большой токопроводящей поверхностью, например железной крышей или солёной водой :-) Ни же, во второй части, приведен рисунок типовой примерной схемы установки такой антенны.
А вот индуктивность последовательно с сигналом надо исключить напрочь. Индуктивность L2 на схеме меняем на резистор 20-50 Ом или вообще на отрезок проволки. Таким образом не будет резонансной (частотной) зависимости и одновременно будет защита от самовозбуждения. Если кто-то будет за мной повторять все модификации, помните, что отныне антенну можно располагать в пространстве как угодно, важно лишь расстояние от земли и точка первого (от самой коробки антенны) заземления.
Далее придётся радикально изменть всю схему. Она должна сохранить высокое, очень высокое входное сопротивление, иметь большой коэффициент усиления и плоскую АЧХ. Такие характеристики может обеспечить только усилитель с гальваническим соединением между каскадами, глубокимии отрицательными обратными связями и каскодным включением транзисторов во втором каскаде чтобы получить высокий КУ всего устройства. Что бы избежать ошибок при расчёте, а я точно уже всё забыл, выберем готовую расчитанную схему с искусственным подъёмом входного сопротивления. Ну почти.
Продолжу завтра. Пора смотретьт футбол: Шахтёр не каждый день в Лиге Европы играет.
Читать продолжение - https://gosh-radist.blogspot.com/2020/03/miniwhip2.html