Детектор радиоволн
В недавней статье «Самодельный FM трансмиттер для беспроводной передачи звука» рассказывалось о том, как изготовить своими руками несложный трансмиттер (передатчик) работающий в УКВ FM диапазоне 88…108 мГц. Радиопередатчик предназначен для беспроводной передачи в пределах квартиры, качественного звукового сопровождения телепередач или компьютерной трансляции на наушники, что позволяет не беспокоить окружающих громким звуком.
В указанной статье, налаживание этого устройства после изготовления и сборки, осуществляется изменением параметров схемы, с контролем качества передачи и приема сигнала (звука) на слух.
Этот вариант предварительной наладки конструкции радиопередатчика вполне приемлем и трансмиттер будет работать, но он не раскроет максимума своих возможностей. Но даже эту несложную схему будет нелегко правильно настроить, не имея специальных приборов. Профессиональные сложные и дорогие приборы имеются далеко не у всех, но и в этой ситуации имеется выход. Для более детальной настройки радиопередатчика можно собрать простой детектор (индикатор) высокочастотного (ВЧ) излучения.
Данный детектор позволяет определить работоспособность передатчика. Он может установить, имеется ли у передатчика излучение высокой частоты, или проще говоря, работает ли передатчик и генерирует ли он какой-либо сигнал. Особенно это актуально на начальных этапах настройки.
Конечно, детектор ВЧ не покажет частоту (для этого можно воспользоваться обычным цифровым FM радиоприёмником в смартфоне), но с ним возможно объективно оценить наличие и уровень излучаемого сигнала в данный момент. С помощью этого детектора, можно выявить, положительно или негативно повлияли изменения в схеме, а также настроить передатчик по максимуму излучаемого сигнала.
Так как данный детектор ВЧ реагирует и на излучение с мобильного телефона, им можно воспользоваться при анализе работы и ремонте телефонов.
Поэтому, для всех кто занимается изготовлением различных радиожучков и прослушек, модуляторов и глушилок, а тем более для точной настройки передатчика (приведенной выше конструкции или любой другой в FM диапазоне) и получения от него максимальной мощности рекомендуется изготовить и использовать простейший детектор ВЧ.
Основное достоинство такого детектора ВЧ — это простота конструкции и отсутствие питания. Получается практически вечный прибор. Кроме того, на его изготовление потребуется всего лишь 1-2 часа.
Схема детектора ВЧ
Работа детектора ВЧ достаточно простая. При включении, радиопередатчик излучает радиоволны, которые фиксируются антенной детектора. При этом щуп детектора не касается антенны или платы передатчика, а ловит ВЧ излучение на некотором расстоянии. Так как схема детектора максимально упрощена и не имеет усилителя, то это расстояние мало. Наведенный в антенне ток выпрямляется, сглаживается и поступает на измерительный прибор, который ориентировочно показывает уровень мощности излучения передатчика. Таким образом, можно определить работоспособность схемы любого передатчика в диапазоне FM частот.
Детали
Основой детектора ВЧ служит измерительный прибор — микроамперметр на 50-100мкА. Для работы не так важно, будет это стрелочный прибор или цифровой мультиметр. Но при снятии показаний, стрелочный индикатор имеет некоторые преимущества. Так как магнитоэлектрическая система стрелочного прибора имеет инерционность, стрелка прибора сглаживает скачки сигнала и работа с прибором становится более комфортной.
Практически у каждого самодельщика в хозяйстве имеются стрелочные приборы — вольтметры, амперметры, микроамперметры, оставшиеся со старой техники. Чаще всего, если открыть корпус прибора, даже если он на большой ток или напряжение, и удалить шунт внутри него, этот прибор может превратиться в нужный вам микроамперметр. Останется только определить предел измерения этого прибора.
Конструкция ВЧ детектора может быть любой. Навесной монтаж на плате, закрепленной на приборе или небольшая пластмассовая коробочка, где разместится стрелочный индикатор и другие детали, с выведенной наружу антенной. В качестве антенны используем отрезок медного провода диаметром 0,8…1,0 мм и длиной 150…200 мм.
В устройстве используем два керамических конденсатора, первый на 51 pF (510), а второй на 15 nF (153), допустимы некоторые отклонения номиналов деталей.
Для схемы также нужны два высокочастотных кремниевых диода КД503А. Возможна замена на КД521, КД522 и др. или импортный аналог 1N4148. Рабочая частота диодов от 100 до 350 мГц. Отечественные высокочастотные диоды обычно выпускались в стеклянном корпусе с гибкими выводами. Такие диоды широко распространены и часто встречаются на платах с деталями. Прозвоните диоды мультиметром, прежде чем использовать.
Изготовление детектора ВЧ
1. Подбираем подходящий микроамперметр и детали согласно схеме. Изготовим монтажную плату из кусочка универсальной платы. Так как пользоваться ВЧ детектором будем лишь периодически, плату детектора сделаем функционально законченной и быстросъемной. Это позволит воспользоваться микроамперметром для других целей и в любое время, достаточно снять плату с прибора. Мобильность плате детектора даст отверстие в углу платы, просверленное для ее установки на резьбовой вывод микроамперметра. Возможен вариант крепления платы на оба вывода прибора. Размеры платы должны обеспечить возможность размещения схемы между выводами микроамперметра и желательно не выступать за пределы прибора.
2. Выполняем установку и пайку деталей на монтажную плату. Из отрезка медного провода диаметром 0,8…1,0 мм и длиной 150…200 мм изготовим приемную антенну детектора. Один конец антенны механически закрепим на плате (конец провода вставим в отверстие и зажмем с другой стороны) и выше припаяем ее в нужной точке. Для обеспечения безопасности при использовании детектора, другой конец антенны свернем кольцом.
3. Для размещения возможно крупных деталей при малых размерах платы и прибора, монтаж деталей возможен с обеих сторон платы. При отсутствии на плате дорожек для контакта с выводами прибора, их можно выполнить из монтажного провода.
4. Устанавливаем плату детектора на один из выводов прибора и имеющимися гайками закрепляем ее выводы на микроамперметре.
5. С помощью изготовленного ВЧ детектора, проводим измерения излучения от недавно собранного FM радиопередатчика. Так как детектор всегда готов к работе, подводим (не касаясь) его приемную антенну к передающей антенне включенного радиопередатчика. В зависимости от излучаемой мощности передатчика, стрелка детектора пропорционально отклоняется на соответствующий угол.
Повторяем те же настройки FM радиопередатчика, что и в указанной ранее статье. Но при наличии неискаженного звука в приемнике, проводим в этом диапазоне дополнительную настройку по максимальной мощности сигнала. Выполняем эту операцию на всех четырех этапах настройки. Таким образом, мы добиваемся громкого и качественного звука в приемнике, при максимальной мощности и дальности беспроводной передачи звука от FM радиопередатчика.
Для примера еще одно фото. На нем показано, как изменилась излучаемая мощность FM передатчика, при увеличении на нем напряжения питания с 5В до 7В.
Источник: USamodelkina.ru
Детекторный радиоприемник-это приемник,которому не требуется источник питания и усилительные элементы.Его источник питания-это радиоволны,излучаемые радиостанцией.Чем мощнее сигнал,тем громче будет звук.
Для хорошей работы потребуется антенна,как правило это длинный провод несколько десятков метров.Если радиостанция расположена рядом,провод может быть длиной несколько метров.Моя антенна-это провод длиной 30 метров,свисающий с десятого этажа вниз и прикрепленный к столбу.Заземлением служит труба центрального отопления,но и без заземления приемник будет работать,но чуть хуже,хотя иногда может быть и наоборот.Для демодуляции сигнала радиостанции,чтобы из него "добыть" звук,нужен диод.Диод применил германиевый гд507,такой сегодня можно купить.Приемник работает только с амплитудно-модулированным сигналом радиостанции, с частотной модуляцией работать не будет,FM он не ловит.Есть проекты,где на детекторный приемник ловят FM коммерческие радиостанции 88-108 МГц,но прием возможен в нескольких сотен метров от передатчика.Вещательные радиостанции АМ работают на длинных,средних и коротких волнах.
Выход приемника можно подключить на вход усилителя низкой частоты или на высокоомные головные телефоны типа ТОН.У меня есть такой телефон,но его сопротивление всего 50 Ом и с ним ничего не выйдет.
В 98-ом году,когда были мощные сигналы радиостанций Маяк, Радио России и Юность,вместо телефонов подключал сетевой трансформатор,высокоомную обмотку к приемнику,а динамик на понижающую обмотку.При хорошем сигнале радиостанции,можно было слушать программы из динамика,но тихо.
Проверял прием в 12 ночи.Поймал громко сигналы двух радиостанций.Одна станция -это Радио Китай,другая-на Итальянском или Португальском языке,но наверно тоже вещают из Китая.Подключил к приемнику вольтметр,максимум без нагрузки будет 290 мВ напряжения.
Источник: zen.yandex.ru
Для тех кто не интересуется радиоэлектроникой обзор бесполезен. Остальных — прошу под кат. Обзор про две платы. Одна, как я надеялся, на ВЧ детекторных диодах, вторая на микросхеме AD8318 (логарифмический детектор с рабочей частотой до 8 ГГц).
Захотелось мне узнать, как часто мой сотовый включается на передачу когда его никто не трогает. Конечное устройство, сразу скажу, делать еще не начинал. Только купил две платы детекторов, про которые и решил написать обзор.
Первая плата — детектор огибающей (RF Envelope Detector Amplitude Detection) на двух диодах, включенных по схеме с удвоением напряжения. Ссылка — в заголовке.
Заявленные продавцом характеристики:
Максимальный сигнал на входе: 20 dBM (не знаю)
Диапазон частот: 0.1 — 3200 МГц;
Размеры: 15×23 мм (так и есть, но без учета разъема);
RC фильтр: R = 10 кОм, C = 1 нФ (конденсатор не проверял, но похоже на правду);
Что-то написано про высокую чувствительноть -30…-40 dBm.
Также явно написано, что используется два обратных? микроволновых диода. И что это не обычные диоды 2AP9, 1N60.
В общем, прочитав все это и разглядев на картинках продавца маркировку диодов P2A мое воображение сказало мне, что это диоды HSMS-2852 — сдвоенный ВЧ диод, оптимизированный для работы без смещения. То что нужно для данной платы.
Разъем — SMA мама. У продавца не заявлено но из картинок очевидно.
К упаковке претензий нет. Помимо обычной пупырки плата пришла запаянной в маленький антистатический пакетик. Молодцы китайцы, подумал я — ВЧ диоды боятся статики. Вскрыл антистатический пакетик, достал плату. Плата от флюса не отмыта. Совсем. Ну ладно, отмыл сам. Фото после отмывки:
Фото детали, которая должна быть сдвоенным диодом, крупным планом:
Маркировка такая, какая нужно. Подключил ко входу антенну (на 430 МГц), к выходу — мультиметр на диапазоне 200 мВ. Показывает ноль. Хм. Странно. В Москве эфир просто забит и в такой широкой полосе частот что-то должно быть продетектировано. Ладно. Иду с планшета в интернет через LTE в 30 см от антенны. Ноль. Включаю на передачу радиостанцию на 430 МГц (5 Вт). Уже становится страшно спалить диод, поэтому делаю это на расстоянии 1 метр от антенны — ноль. Плата явно не работает. Прозваниваю диод мультиметром. Вообще-то так можно спалить диод статикой, на плата-то явно уже не работает.
Через некоторое время раздумий и поиска в интернете информации о деталях в корпусе SOT-23 с маркировкой P2A я пришел к выводу, что это тиристор P0102AL.
A-K не звонится в обоих направлениях. Зато если подключить к выводу A плюс мультиметра в режиме прозвонки диодов, к K — минус а затем кратковременно подключить к выводу G плюс тиристор открывается и мультиметр показывает падение напряжения ~0.6 Вольт. Тока мультиметра хватает для удержания тиристора в открытом состоянии. Если отключить мультиметр, а потом опять подключить к выводам A и K — опять не звонится. По всем признакам — тиристор. Работать как ВЧ детектор не может. Это обман.
На входе стоит конденсатор 0.1 мкФ. По моему так много не нужно.
Доставка была с приключениями. Через 1.5 месяца с момента заказа я обнаружил в информации по отслеживанию, что посылка доставлена в отделение связи. Но не в мое! Открыл спор — посылка отправлена по неправильному адресу. На следующий день кто-то получил ту посылку. Продавец просил отменить спор. Говорил, что посылку отправил, но она без трека. А этот трек дал просто чтобы заполнить поле. Меня это как-то не впечатлило. В общем спор выиграл, но пообещал продавцу заплатить, если посылка придет. Когда посылка пришла (через 70 дней с момента заказа!) — сообщил об этом продавцу. Сказал что готов заплатить 50%, но оставлю при этом негативный отзыв из-за того, что плата не работает. Этот нехороший человек сказал отлично — заплати через PayPal. Как я тогда оставлю негативный отзыв?
Вторая плата — логарифмический детектор 1-8000 МГц на микросхеме AD8318. Вот ссылка на магазин. Цена $11.08. Посылка дошла не быстро. За 45 дней. Фото:
Характеристики, заявленные продавцом:
Рабочие частоты: 1-8000 МГц
Динамический диапазон: -65dBm to + 5dBm (более менее линейный от -55 до 0 dBm)
Наклон передаточной характеристики: -25 мВ / dB (типичный)
Диапазон выходных напряжений: 0.5—2.1V
Напряжение питания: 7-15 В (содержит стабилизатор питания)
Входной импеданс: 50 Ом
РЧ разъем: SMA мама
Установленная микросхема стабилизатора 78L05 имеет довольно большое падение напряжения. На выходе выдает 5 В при напряжении на входе 6.5 В и выше. Я питал плату от 9 В. На входе VCC стоит красный светодиод, показывающий наличие питания.
Схема включения практически полностью совпадает со схемой из описания на AD8318:
На входе вместо конденсаторов 1 нФ (C1 и C2) установлены 0.1 мкФ. Номинал R1 — 51 Ом. К выводу TADJ вместо резистора 499 Ом подключен резистор 510 Ом. К выводу CLPF предусмотрено подключение конденсатора, но место под него пустое. Выводы VSET и VOUT соединены где-то под микросхемой. Если понадобиться перевести микросхему в режим контроллера это может быть проблемой. C6 и C7 скорее всего по 0.1 мкФ. Конденсаторы измерял без выпаивания. Возможна ошибка.
Для проверки платы использовал генератор Rohde & Schwarz. Диапазон его выходных частот от 0.1 до 3.3 ГГц. Калибровку он не проходил несколько лет, но сам прибор не старый. Для подключения платы использовал коаксиальный кабель из комплекта прибора (полужесткий, где-то 0.5 м) и переходник N-тип — SMA. Выходное напряжение платы измерял мультиметром.
В результате получился вот такой график:
Почему-то на частоте 2 ГГц линия прошла ниже. Как будто сигнал на входе был на 3 dB больше, чем я выставил на генераторе. Почему?
Измерил еще зависимость выходного напряжения от частоты на входе при постоянном уровне входного сигнала -20 dBm.
График:
Зависимость от частоты, конечно, далека от идеала. Что за беда случилась на частоте 2.3 ГГц? КСВ, к сожалению измерить нечем. Впрочем, для моих целей сойдет и так. Но вот пользоваться этой платкой для измерения уровня ВЧ сигнала не очень хорошо.
Источник: mysku.ru
Устройство представляет собой простейший детектор радиоволн со звуковой индикацией. С его помощью можно отыскать в помещении работающий микропередатчик. Детектор радиоволн чувствителен к частотам вплоть до 500 МГц. Настраивать детектор при поиске работающих передатчиков можно путем изменения длины телескопической приемной антенны.
Рис. 1 Простой детектор радиоволн
Телескопическая приемная антенна воспринимает высокочастотные электромагнитные колебания в диапазоне до 500 МГц, которые затем детектируются диодом VD1 типа Д9Б. Высокочастотная составляющая сигнала отфильтровывается дросселем L1 и конденсатором С1. Низкочастотный сигнал поступает через резистор R1 на базу транзистора VT1 типа КТ315, что приводит к открыванию последнего и, как следствие, к открыванию транзистора VT2 типа КТ361. При этом на резисторе R4 появляется положительное напряжение, близкое к напряжению питания, которое воспринимается логическим элементом DD1.1 микросхемы DD1 типа К561ЛА7 как уровень логической единицы. При этом включается генератор импульсов на элементах DD1.1, DD1.2, R5 и С3. С его выхода импульсы с частотой 2 кГц поступают на вход буферного каскада на элементах DD1.3, DD1.4. Нагрузкой этого каскада служит звуковой пьезокерамический преобразователь ZQ1 типа ЗП-1, который преобразует электрические колебания частотой 2 кГц в акустические. С целью увеличения громкости звучания преобразователь ZQ1 включен между входом и выходом элемента DD1.4 микросхемы DD1. Питается детектор от источника тока напряжением 9 В через параметрический стабилизатор на элементах VD2, R6.
В детекторе используются резисторы типа МЛТ-0,125. Диод VD1 можно заменить на ГД507 или любой германиевый высокочастотный. Транзисторы VT1 и VT2 могут быть заменены на КТ3102 и КТ3107 соответственно. Стабилитрон VD2 может быть любым с напряжением стабилизации 4,7-7,0 В. Пьезокерамический преобразователь ZQ1 можно заменить на ЗП-22.
Настраивать детектор лучше всего с использованием высокочастотного генератора. Подключите к выходу генератора изолированный провод — антенну, и параллельно ему расположите антенну детектора. Таким образом вы слабо свяжете детектор с генератором. Исследуйте весь радиодиапазон, начиная с частоты 500 кГц и до точки, где детектор перестанет воспринимать радиоволны. Заметьте, как с изменением частоты изменяется чувствительность детектора.
Сохрани статью в:
Оставь свой комментарий или вопрос:
Источник: www.cavr.ru