недавно у меня появился NWT-7 АЧХметр (0.1-80МГц) на современных ADххх..
подскажите, им (или вобще любым) можно и как прогнать на АЧХ и усиление активные антенны, как правильно все подключить? Выход ГКЧ я нагрузил на 50 Ом, т.к. выход по паспорту 50 Ом и через 300пф подал на вход АА, размах на выходе ГКЧ = 1Вольт (амплитудное т.е. значение напряжения), а выход АА тупо на вход логариф. детектора АЧХ метра. Но если АА по сути преобразователь, входу может и не хватит видимо уровня сигнала? для справки, на вход АЧХметра нельзя больше 1В подавать.
Пока что-то необычное получается... исследовал схему Траска на трансах:
http://home.earthlink.net/~christrask/Active%20Monopole%20Amplifier.pdf

(рис4, последняя окончательная схема)

Windk
подскажите, им (или вобще любым) можно и как прогнать на АЧХ и усиление активные антенны, как правильно все подключить?

чувствительность антенн приличные люди измеряют по полю

чувствительность антенн приличные люди измеряют по полю

про чувствительность я ничего не говорил. и антенны чувствительность не имеют.

Windk, Ты Все правильно делал, но надо было поставить Аттенюатор на 6...10Дб на трех резисторах ,и уже после подать сигнал через эквивалент телескопа -емкость ( 1м= 10...12пкФ, не более) . Тогда видно будет завал за счет входной емкости. Для ее компенсации можно включить последовательно с затвором индуктивность, подобрае ее по подъему на верхней частоте, незабыв ее шунтировать резистором ( 1...3кОм) иначе взвоет. Одновременно она будет и фильтром обрезающим УКВ диапазон

но надо было поставить Аттенюатор на 6...10Дб на трех резисторах

атт есть в самом АЧХметре, от 0 до 50дб с шагом в 10дб и еще внешний есть самодельный на резисторах в 6дБ в металл коробке-делителе от какого-то осцилографа.
попробую уменьшить емкость значит.

Пока что-то необычное получается... исследовал схему Траска на трансах:

это у меня в распред коробке обрыв просто был. в этой коробке где дросселя и конденсаторы для питания я еще поставил ШПТЛ, т.о. сигнал пришедший от АА в коробку, разводиться на 2 разъема для двух радио. Получается транс на выходе в самой АА (см схему Траска) и транс в распред коробке, при этом у этого транса последовательно к разъемам стоят проходные 0.01мкф кондеры, для АА это понятно, т.к. на нее еще и питание по ц. жиле подается. а на выходы - приемники некоторые имеют напряжение питания на антенном входе для своих собственных АА. Если нужно, нарисую схему для наглядности, если все понятно, то смотрим АЧХ, выход ГКЧ ослаблен на 10дб внутр атт-ом, далее на нагрузку резистор 50Ом и через 12пФ на вход АА. Выход с АА через ШПТЛ в распредкоробке и проходные кондеры на вход лог.детектора:

http://www.radioscanner.ru/uploader/2012/outaa.pdf

http://www.radioscanner.ru/uploader/2012/out01_30.pdf

Windk
чувствительность антенн приличные люди измеряют по полю

про чувствительность я ничего не говорил. и антенны чувствительность не имеют.

Ваша фраза "подскажите, им (или вобще любым) можно и как прогнать на АЧХ и усиление активные антенны"
Либо Вы не корректно сформулировали, и хотели "прогнать на усиление" не активную антенну, а усилитель от активной антенны, либо слабо понимаете теорию антенн, по причине чего и заявляете, что "антенны чувствительность не имеют".

Почитайте хотя бы этот форум - Чувствительность по полю - что это такое? (магнитные антенны)
Вот еще первая попавшаяся ссылка http://www.radioradar.net/radiofan/antenns/measurement_sensitivity_radio_receivers_magnetic_ant.html

YuriVR

Либо Вы не корректно сформулировали,

либо вы некорректно поняли.


Почитайте хотя бы этот форум - Чувствительность по полю - что это такое? (магнитные антенны)
Вот еще первая попавшаяся ссылка http://www.radioradar.net/radiofan/antenns/measurement_sensitivity_radio_receivers_magnetic_ant.html


я не занимаюсь МА. я их ярый противник.


не активную антенну, а усилитель от активной антенны

усилитель АА и есть АА. почитайте теорию активных антенн.

Windk:
Если Вы при снятии АЧХ сигнал на вход усилителя подавали через конденсатор небольшой емкости (10-12pF), имитирующий статическую емкость реального штыря, то это у Вас получилась АЧХ относительно источника ЭДС, действующего в штыре. Теперь если взять действующую длину пассивного штыря, которая равна половине ее геометрической длины и умножить на этот коэффициент передачи ЭДС(в линейном масштабе), получите результирующую действующую длину АА. Так как у Вас коэфф. передачи ЭДС везде мал, меньше минус 10dB, то, соответственно результирующая действующая длина будет всегда меньше, чем у пассивного штыря. Кстати, в моих антеннах (схему я на форуме приводил где-то: арсенид-галлиевый полевик и быстрый ОУ) АЧХ в полосе пропускания была всегда больше 0dB. Если измерить уровень шума на выходе усилителя при подключенном ко входу том же конденсаторе 10-12pF, то зная результирующую действующую длину и имея данные МККР по напряженности внешнего шумового поля, можно рассчитать эквивалентную напряженность поля внутреннего шума и сравнить с напряженностью внешнего шума а также зная коэффициент шума конкретного приемника, посчитать чувствительность приеменой системы (АА+приемник) по полю.

Windk
не активную антенну, а усилитель от активной антенны

усилитель АА и есть АА. почитайте теорию активных антенн.

Забавное утверждение, т.е. можно от дегена (или какие еще приемники Вы видели) телескопчик отломать, хуже принимать не будет? Усилитель же останется внутри приемника.

Proffessor

интересно Вы пишите, надо только внимательно будет все переварить. Но мне пока было интересно другое выяснить. Как ведет себе конкретная схема АА в полосе 0.1-30, я за трансы переживал, боялся завалов, но вроде их нет. А -15 дб примерно у меня, это атт на выходе ГКЧ выставлен был на -10Дб. Т.о. реальные потери - -5дб.. Только чего и относительно чего, как правильно заметили (про ЭДС источника). Но пока я хотел больше линейность в полосе увидеть.
И. то что у вас больше 0дб, это наверно потому что ОУ? полевик у вас преобразователь импеданса, а ОУ две функции несет - согласование с кабелем во всей полосе + увч, да?

Я пока не стал собирать УКВ АА по вашей схеме (до 1ГГц), все есть в точности по схеме (полевики, трансы и т.д), но я не пойму ее смысл..по крайней мере мне не надо, сканер и так ловит все что надо..что порой чуйку хотелось бы снизить, чем повысить (интермоды).
Вот думаю. куда более практичнее применить эти арсенид-галивые СВЧ полевички и те трансформаторы (я там попутно еще заказал с полосой 0.1-200 или 0.2-500 примерно), в деген разве что вместо сдохших родных в схеме телескопа и смесителя. Или может АА еще какйо вариант сделать для КВ..но разве можно еще лучше, чем схема Траска сделать? )

Windk:
Лучше, чем схема Траска - это если имеется небольшое, хотя бы 6dB усиление относительно источника ЭДС (при измерении подачей входного сигнала от генератора через эквивалент штыря). О необходимости усиления по напряжению также говорится в знаменитой книжке Цыбаева, Романова "Антенны-усилители". Здесь на форуме уже приводились схемы с усилением по напряжению на транзисторах, не помню, где, но лучше все же GaAs-FET плюс ОУ с линеаризующей ООС. На сегодняшний день самые лучшие по коэффициенту шума операционники OPA687, AD8099, LT6230.
Мою последнюю схему я уже кажется приводил:
http://www.radioscanner.ru/uploader/2012/aa2004c.jpg
Для уменьшения шума можно было поставить OPA687, но у него минимально допустимый коэффициент усиления по напряжению 12 (в разах), если делать меньше усиление, надо бороться с самовозбудом (методом коррекции в цепи ООС), как честно предупреждают в даташите.
Смысл активного диполя до 1000MHz в том, что он задумывался как элемент кольцевой пеленгационной решетки для установки на автофургоне. Если просто мониторить в стационарных условиях, лучше конечно что-то большое и пассивное на крышу поставить, потому как в комнате или на балконе принимать УКВ - суета и томленье духа.

Эффективная площадь антенны — величина, характеризующая её эффективность.
Эффективная площадь антенны всегда меньше её геометрической площади.
Чем больше - тем лучше , чем меньше - тем хуже.
З.Ы. А усилитель можно сделать с любым усилением , вопрос что он будет усиливать .

Лучше, чем схема Траска - это если имеется небольшое, хотя бы 6dB усиление относительно источника ЭДС (при измерении подачей входного сигнала от генератора через эквивалент штыря)

с ОУ понятно, но ОУ пока нет. А если на выход АА поставить повышающий трансформатор ШПТЛ, мощности выхода у Траска думаю должно хватать, те транзюки у него средней мощности не плохо улицу обогревают.. И для согласования после транса, - ЭП или как тут писали, что лучше КП903 в схеме ИП. ?

Windk:
В книжке Богдановича "Нелинейные искажения в радиоприемных устройствах" есть пример схемы усилителя активной антенны на транзисторах, где стоит промежуточный повышающий транс и после него еще один повторитель и таким образом обеспечивается усиление по напряжению.
R3DZ:
Усиление - полезная штука, но к сожалению увеличение коэффициента усиления усилителя (неважно каким способом - уменьшением глубины ООС или добавлением каскадов) неизбежно ведет к повышению уровня собственного шума на выходе самого усилителя, а значит на входе приемника. Увеличивать коэффициент усиления можно до тех пор, пока спектральная плотность шума усилителя на выходе самого усилителя, нормированная относительно kT, не сравняется с коэффициентом шума приемника (физический смысл коэффициента шума - на входе условно идеального бесшумного приемника действует эквивалентный источник шума со спектральной плотностью NFпр*kT). При равенстве Tу/кТ=NFпр чувствительность по полю будет наименьшая (в смысле наилучшая). При дальнейшем повышении коэффициента усиления чувствительность по полю будет только ухудшаться - приемник будет видеть только собственный тепловой шум усилителя.
Отдельный вопрос - влияние внешнего шума (индустриального/атмосферного). С точки зрения обеспечения качественного профессионального приема (прием слабых сигналов на фоне внешнего шума, который определяет реальный порог чувствительности) следует обеспечить небольшое на 3dB превышение внешнего шума над системным внутренним шумом в точке стыковки антенного усилителя с приемником. Регулировать уровень внешнего шума в системе антенна/приемник можно изменением действующей длины пассивной части антенны, например изменением длины штыря или площади рамки. При этом надо иметь в виду, что из-зачрезмерного удлинения штыря или рамки могут возникнуть интермодуляционные шумы. При реально достижимых на сегодняшний день параметрах нелинейности усилителей OIP2=+80dBm и OIP3=+40dBm максимально допустимая длина штыря (или плеча диполя) составляет 1,5m. Для рамочных антенн ввиду их очень малой действующей длины такого ограничения нет, разве что ограничение периметра рамки не более четверти самой короткой длины волны по критерию искажения диаграммы направленности (заплывают провалы ДН и она становится "шарообразной").
Эффективная площадь антенны - понятие абстрактное и никакой физической связи с геометрической площадью не имеет, разве что для больших антенных решеток с равномерным амплитудным распределением эффективная площадь приближается к геометрической. Если хочется знать ЭП, надо сперва известную действующую длину антенны leff пересчитать в коэффициент усиления G, а затем коэффициент усиления в ЭП (S):
G = 120*(п*leff/lambda)^2/Ra. Так как АА трансформирует частотнозависимое комплексное входное сопротивление штыря или рамки в 50/75ом, то принимается Ra=50(75)ом. Коэффициент 120 в начале формулы имеет размерность в омах, так что с размерностью результата все нормально.
Seff = G*(lambda)^2/(4*п).

В книжке Богдановича "Нелинейные искажения в радиоприемных устройствах" есть пример схемы усилителя активной антенны на транзисторах, где стоит промежуточный повышающий транс и после него еще один повторитель и таким образом обеспечивается усиление по напряжению.

вот эта?



мало понятно, скажем так, кт607 я искать не буду, есть новомодные BF СВЧ (как те. что для вашей 1ггц АА заказывал, так и ряд близких). Во 2ых, как все таки правильно включить транзистор, здесь цепей смещения нет, потому что питание 2 пол, как быть с 1 пол?

Если питание однополярное, после транса переходной кондюк на базу и делитель смещения к базе. Сопротивления резисторов делителя смещения надо подобрать такое, чтобы его сопротивление было нагрузочным для вторичной обмотки автотрансформатора. Например, если входное сопротивление транса принять 50 ом, то учитывая, что в данной схеме транс повышает напряжение в 3 раза, нагрузка вторичной обмотки должна быть 50*9=450ом, общее сопротивление резисторов делителя (по отношению к сигналу они включены пераллельно) должно быть 450ом. При этом входное сопротивление эмиттерного повторителя будет более 10 ком (1ком*beta) и его можно не учитывать.

Proffessor


давайте точнее определимся, ибо мне знаний не хватит правильно рассчитать, а сделать я мог бы быстро.
Есть в наличии:
1. 2n5109 - http://www.centralsemi.com/PDFs/products/2n5109.pdf применяется в pa0rdt-Mini-Whip© из первого сообщения темы.
2. 2n2369a - http://www.centralsemi.com/PDFs/products/2n2369a.pdf этот я вроде с вашей подачи брал..но может чего и путаю. но не важно.
3. BFR93A - http://www.nxp.com/documents/data_sheet/BFR93A.pdf

кроме этого есть. наши кт3102 в пластике, кп903.

Давайте из этого выберем наилучшее по своим свойствам и выберем значения сопротивлений делителя и эмиттерного.

Лучше взять BFR93A. Напряжение питания 12V. В эмиттер поставить 300 ом, чтобы ток был где-то 20mA. На эмиттере половина питания +6V. Чтобы на базе было +6,7V и чтобы получить Rвх=450ом, верхний резистор делителя смещения должен быть 820ом, нижний 1ком.

Proffessor
В чем то я с Вами согласен.
И как Вы оцените , исходя из вышенаписанного , эффективность антенны размером со спичечный коробок
в диапазоне 10 кгц - 20 мгц , пусть даже и подключенную к антенному усилителю ?

Ну, во первых излучатель с длиной в спичечный коробок имеет очень малую действующую длину(как правило и потому, что применяемый усилитель представляет собой повторитель), и говорить о приемлемой чувствительности по полю тут нельзя, разве что на ДВ и СДВ, где уровень внешнего шума бешеный.
Кроме того, такая миниатюрная антенна не имеет нормального противовеса, что еще уменьшает действующую длину и кроме того появляется неубиенный антенный эффект фидера (о борьбе с АЭФ это Вам alexis69 расскажет).
Правильная штыревая АА для профессиональных целей должна иметь штырь длиной около 1,2м на высоте не более 2м на заземленной металлической опоре и противовесы в виде проволочных оттяжек от металлической опоры расходящиеся под углом 45град. Антенна, конечно, должна стоять на открытой местности. Оттяжки обязательны, они уменьшают волновое сопротивление противовеса и тем самым предотвращают всякие нежелательные резонансы на верхних частотах.
Но в то же время есть информация от morze (почитайте на предыдущей странице этой темы) об успешном применении миниатюрной АА в городских условиях на металлической крышей с соблюдением правил борьбы с АЭФ. Хотя в этом случае отрезок фидера кабеля от самой АА до крыши (3 метра), где находится запорный дроссель мог служить дополнительной антенной.

Proffessor

ОК. на днях сделаю.

Proffessor

..уезжал на днях, сегодня доделал доп усилитель, вобщем примерно 3-4дБ это добавило и как мне показалось несколько выровнялась линейность в целом АА. Она и раньше конечно была неплохой, но сейчас заметно лучше.

здесь поясню,
Ранее, без доп усилителя измерения проводил по схеме:
на вход АА с нагрузки 50 Ом сигнал подавал через 12пф. На выходе ГКЧ включен атт в -10дб, т.о. линия проходила примерно на уровне -17дб. т.е. -7дб по факту.

теперь. с доп усилителем, атт также на -10дб, вход - так же. Линия проходит примерно на уровне -14-12дБ, т.е. -4-2дб по факту (с учетом атт). Прибавка 3-5дБ

Попробовал добавить емкость 82пф в паралл 12пф на входе АА, т.е. сигнал теперь подается через 94пФ

при этом получаем - http://www.radioscanner.ru/uploader/2012/outaa1.pdf
с учетом -10дб на атт. получаем уже +1+2дБ.

Остается теперь понять 12пф и 94 пф чему эквивалентны? А так в целом получилось поднять усиление по напряжению, хотя и меньше чем планировалось, но думаю все лучше, проверю завтра как это на приеме на слух в сравнении с лучом скажется.

Windk:
12pF точнее всего имитирует внутреннюю реактивность несимметричного короткого вибратора. Эта внутренняя емкость приблизительно равна статической емкости штыря относительно земли, измеренной на низких частотах или на постоянном токе. Эмпирическая формула для вычисления статической емкости штыря приводится в книге Цыбаева-Романова "Антенны-усилители". В моем измерительном эквиваленте (имитирует штырь длиной 1,2м и диаметром 10мм) тоже стоит 12pF, правда последовательно с этим конденсатором еще включена катушка на 0,5uH, которая для полной строгости имитирует еще индуктивность штыря. Но эта индуктивность практически не влияет на результаты измерений.

Proffessor

значит можно принять 12пф за некую точку отсчета, т.о. моя АА с доп усилителем сейчас рисует линию на уровне -4-3дБ, вместо прежних -7дБ, но не выше 0дб, т.е. как теперь сказать то... уровень сигнала поднялся, но АА все равно не усиливает его, выполняя лишь роль "трансформатора" сопротивлений, только разве что с меньшими потерями чем ранее. Как-то так.

ps. режим транзистора совпал с расчетным - на эм ровно половина питания.

Windk:
Трансформатор (точнее автотрансформатор) по идее должен был дать дополнительное усиление по напряжению в 3 раза, то есть на 10dB, но Вы его проверяли отдельно? С одним децибелом потерь еще можно согласиться. Может все-таки надо было проверить по КСВ, если он большой, подключить компенсирующую емкостишку на 10-30pF к первичке, может дело в сердечнике или в шаге скрутки обмоток. Когда-то я пытался сделать повышающий транс 1:4 (по напряжению) на одном кольце, ничего не получилось (не помогали ни подбор типа феррита ни подбор проводов обмоток, пока не догадался сделать его на ферритовых трубках (склееных из колец) по технологии ТДЛ из четырех секций. Тогда дело пошло на лад. Волновое сопротивление обмотки там 200ом, подошла телефонная лапша.
Также приходилось делать транс 1:3 в виде ТДЛ. Он состыковывается из трех элементарных ТДЛ-трансформаторов 1:1 (50/450ом). Тогда волновое сопротивление двухпроводной линии обмотки секции должно быть 150ом (среднегеометрическое значение от 50 и 450. В качестве 150-омной линии для обмотки я использовал сдвоенный провод в изоляции, отрезанный из обычного компьютерного шлейфа с шагом 1,27мм. Ферриты для ТДЛ на частоты до 30MHz можно применять любые, но лучше с проницаемостью 2000. Ведь в ТДЛ сердечник не участвует в передаче энергии, а нужен только для развязки на НЧ. По этой причине ТДЛ с 2000-ми сердечниками можно применять на больших мощностях, не боясь нагрева.

Proffessor

очень может быть что проблема в трансе, намотал на М1000 примерно К7х3 колечке, как чувствовал, что не то наверно будет. Но давайте, прогоню отдельно транс, только как правильно нагрузить его?
Из Амидона вроде должен быть еще миниатюрный бинокль из 43 материала, посмотрю, просто есть точно но крупного размера порядка 1.5-1см. Есть и импортный magnet wire #30, как правильно мотать на бинокле эти 3 обмотки? в 3 сложенных провода?

Windk, У тебя получается все верно. Первый каскад имеет усиление =1, а второй дожен иметь 10дБ , с учетом ЭП имеем еще минус 3дБ - итого: 7дБ в идеале.
Трансы с 1:3 уже на 30...50МГц имеют завал. Может поставить 1:2 ?
А вот мой вариант с одним питанием схемы, что выше. Старался в номиналах не ошибаться ;).
Увеличить
Каковы режимы твоего усилителя?

ats52

ну я все таки проверю транс, хотя с др стороны, будь с ним что не так, и не получил бы столь ровную АЧХ или могло быть еще хуже.
а выше 30Мгц пока не надо, по крайней мере от этой схемы не надо.
Режимы замерю сегодня.

Proffessor
Возвращаясь к теме АА в УКВ диа-не.. тут ехал в поезде со своим юниденом, на свою резинку он и УКВ то уже плоховато принимал, даже будучи у окна, а на СиБи дальнобоев уже вобще никак. покдлючал через кабель типа диполя - два куска гибкого провода по 0.5м каждый - уже было лучше, особенно если одно плечо в форточку выкинуть. Вот тут мне подумалось, что было бы неплохо сделать АА, которая на 0.3-0.5м штырь (телескоп) гораздо эффективней будет принимать СиБи, чем штатная резинка или кусок провода и при этом хотя бы не заваливала сигнал на УКВ (до 500Мгц). На GaAs ATF-54143 и скажем BF93, BFT93, BFQ19 и заводских ШПТ (Мурата) 1-500Мгц - такое для штыря изобрести можно? Может та ваша схема до 1ГГц подойдет с каким-то небольшими изменениями?

Windk, забыл про 12пкФ. При измерениях у тебя не ГКЧ должен быть нагружен на аттенюатор, а кабель, Т.е. на противоположном конце от выхода ГКЧ, чтобы нагрузка была в первом приближении более активной. 12пкФ ( эквивалент телескопа) нужно ставить только тогда, когда хочешь выяснить, как будет работать УВЧ с телескопом и при изобретении согласующей цепи ( при помощи катушки в 4,7мкГн шунтированной резистором 2...3кОм можно поиметь довольно значительный подьем на 14...30МГц)