20

ANTENY

Ma³ogabarytowe anteny odbiorcze

Świat Radio Styczeń 2005

Odcinek 4 cyklu „Anteny w Internecie”

Odcinek 4 cyklu „Anteny w Internecie”

Odcinek 4 cyklu „Anteny w Internecie”

Odcinek 4 cyklu „Anteny w Internecie”

Odcinek 4 cyklu „Anteny w Internecie”

Przedwzmacniacz antenowy do
kierunkowych anten odbiorczych

Przedwzmacniacz mo¿e byæ wy-

korzystywany tak¿e do wstêpnego
wzmocnienia sygna³ów z anten od-
biorczych typu Beverage. Przed-
wzmacniacz powinien byæ w³¹czo-
ny pomiêdzy antenê odbiorcz¹
a wejœcie „drugiej anteny odbior-
czej” w TRX. W TRX, które nie ma-
j¹ wejœcia „drugiej anteny odbior-
czej”, nale¿y dorobiæ uk³ad stosow-
nego sterowania sygna³em prze³¹-
czaj¹cym odbiór/nadawanie z TRX.

Na ogó³ potrzebny jest
przedwzmacniacz

Ma³ogabarytowe anteny odbior-

cze Flag, Pennant, Diamond, Delta,
K9AY oraz anteny odbiorcze Beve-
rage s¹ wykorzystywane zazwyczaj
jako „druga antena odbiorcza”.
Dostarczaj¹ one (w zale¿noœci od
typu anteny i jej rozmiarów wzglê-

dem d³ugoœci fali odbieranej) nis-
kich lub bardzo niskich poziomów
sygna³u, nawet 36dB poni¿ej po-
ziomu, jaki mo¿na by³oby uzyskaæ
z anteny nadawczej u¿ytej do od-
bioru. Aby mo¿na by³o skorzystaæ
z kierunkowych w³aœciwoœci tych
anten, nale¿y stosowaæ w torze od-
biorczym odpowiedni przed-
wzmacniacz. W niniejszym artyku-
le przedstawiamy opis przed-
wzmacniacza konstrukcji znanego
krótkofalowca, Douga DeMaw,
W1FB. Opis ukaza³ siê w amery-
kañskim miesiêczniku QST, August
1988.

Pamiêtaj¹c o niskich poziomach

sygna³ów u¿ytecznych z anten od-
biorczych na dolne pasma amators-
kie, nale¿y tak skonstruowaæ
przedwzmacniacz, aby mia³ on bar-
dzo niski poziom szumów w³as-
nych. Tylko w ten sposób bardzo
s³aby sygna³ od stacji DX, odebrany
przez antenê odbiorcz¹, nie zginie
nam w szumach generowanych
przez sam przedwzmacniacz.

Jest rzecz¹ rozs¹dn¹ zaopatrzyæ

przedwzmacniacz w p³ynn¹ regu-
lacjê wzmocnienia. Po pierwsze,
umo¿liwi to ustawienie wzmocnie-
nia na takim poziomie, aby syg-
na³u z anteny odbiorczej by³ zbli-
¿ony do sygna³u, jaki mamy z ante-
ny nadawczej (u¿ytej do odbioru).
Po drugie, p³ynna regulacja
wzmocnienia przedwzmacniacza
pozwoli ustawiæ taki poziom
wzmocnienia, aby nie uleg³y po-
gorszeniu parametry dynamiczne
toru odbiorczego (BDR oraz IMD
DR3).

Przedwzmacniacz do anten
odbiorczych na dolne pasma
amatorskie konstrukcji W1FB

Schemat ideowy przedwzmac-

niacza do anten odbiorczych na
dolne pasma amatorskie konstruk-
cji W1FB jest przedstawiony na ry-
sunku 1

.

Pierwszy stopieñ przedwzmac-

niacza jest zbudowany na tranzys-
torze JFET (np. MPF102, 2N4416
lub J310), pracuj¹cym w uk³adzie
z uziemion¹ bramk¹. Ten uk³ad
pracy tranzystora JFET zapewnia
bardzo niski poziom szumów w³as-
nych przedwzmacniacza (rzêdu
2dB) oraz wzmocnienie sygna³ów
rzêdu 10dB. Ponadto, uk³ad ten
pracuje bardzo stabilnie, bez ten-
dencji do samooscylacji. Impedan-
cja wejœciowa tranzystora JFET
w uk³adzie z uziemion¹ bramk¹
wynosi oko³o 200

Ω

, co umo¿liwia

³atwe dopasowanie do impedancji
kabla koncentrycznego 50

Ω

, po-

przez u¿ycie szerokopasmowego
transformatora T1 o przek³adni im-
pedancji 1:4. Zastosowanie stan-
dardowej impedancji wejœciowej
przedwzmacniacza (50

Ω

) umo¿li-

wia tak¿e w³¹czenie na jego wej-
œciu filtrów œrodkowoprzepusto-
wych lub wysokoprzepustowych,
co przyczyni siê do zmniejszenia
poziomu interferencji od stacji pra-
cuj¹cych poza aktualnie odbiera-
nym pasmem amatorskim. Diody
pó³przewodnikowe D1 oraz D2 sta-
nowi¹ zabezpieczenie przed-
wzmacniacza przed silnymi sygna-
³ami z w³asnych anten nadawczych

W dwóch poprzednich artyku³ach tego cyklu zapoznaliœmy Czytelników
z ma³ogabarytowymi pêtlowymi antenami odbiorczymi na dolne pasma
amatorskie Flag, Pennant, Delta i Diamond oraz ma³ogabarytow¹ kierun-
kow¹ odbiorcz¹ anten¹ pêtlow¹ K9AY. Zosta³y one skonstruowane przez
krótkofalowców z zamiarem poprawienia mo¿liwoœci odbioru w dolnych
pasmach amatorskich sygna³ów od odleg³ych stacji DX. Jako zamkniêcie
tematu kierunkowych anten odbiorczych na dolne pasma amatorskie
przedstawiamy opis przedwzmacniacza do tych niskosygna³owych anten
odbiorczych.

Rys. 1. Schemat ideowy przedwzmacniacza do kierunkowych anten odbiorczych na dolne pasma amatorskie
konstrukcji W1FB

21

£¹cznoœæ

Świat Radio Styczeń 2005

(zwieraj¹ na „masê” sygna³y prze-
kraczaj¹ce poziom 0,7V). Na wyj-
œciu stopnia tranzystorowego
zastosowano obwód rezonansowy
L1C1 na pasmo amatorskie 80 met-
rów. Opornik R3, do³¹czony rów-
nolegle do obwodu rezonansowe-
go, zmniejsza dobroæ obwodu rezo-
nansowego, zapewniaj¹c w miarê
równomierne wzmocnienie w ca-
³ym paœmie 80 metrów. Po do³¹cze-
niu do obwodu rezonansowego
L1C1 dodatkowego kondensatora
C2 uzyskuje siê przestrojenie ob-
wodu rezonansowego na pasmo
amatorskie 160 metrów.

Drugi stopieñ przedwzmacnia-

cza jest zbudowany na uk³adzie
scalonym MC1350P firmy Motoro-
la. W pasmach amatorskich 80 oraz
160 metrów zapewnia on wzmoc-
nienie sygna³ów do 40dB. Impe-
dancja wejœciowa uk³adu scalone-
go MC1350P wynosi oko³o 2k

Ω

.

Dlatego kondensator sprzêgaj¹cy
C5, pomiêdzy pierwszym a drugim
stopniem przedwzmacniacza, ma
stosunkowo nisk¹ pojemnoœæ.
Dziêki temu wyjœcie pierwszego
stopnia przedwzmacniacza nie jest
nadmiernie t³umione przez wejœcie
stopnia drugiego.

Oporniki R8, R9 oraz R10 stano-

wi¹ regulowany dzielnik napiêcia,
pozwalaj¹cy na p³ynn¹ regulacjê
potencjometrem R8 wspó³czynnika
wzmocnienia uk³adu scalonego
MC1350. Pokrêt³o potencjometru
R8 jest wyprowadzone na p³ytê
czo³ow¹ przedwzmacniacza. Przy
wartoœciach podanych na schema-
cie, potencjometr R8 umo¿liwia re-
gulacjê napiêcia polaryzuj¹cego
uk³ad scalony w zakresie od +3,3V
do +6,0V. Najwiêksze wzmocnie-
nie uk³adu scalonego uzyskuje siê
przy napiêciu polaryzuj¹cym
+3,3V. Dla napiêcia polaryzuj¹ce-
go +6,0V wzmocnienie drugiego
stopnia przedwzmacniacza jest
równe 0dB (wówczas wzmacnia
tylko pierwszy stopieñ na tranzys-
torze JFET).

Na wyjœciu drugiego stopnia

przedwzmacniacza zastosowano
szerokopasmowy transformator
o przek³adni impedancji 10:1. Po
stronie pierwotnej transformator
jest obci¹¿ony opornikiem R5, co
zapewnia sta³oœæ obci¹¿enia dru-
giego stopnia przedwzmacniacza.
Impedancja po stronie wtórnej
transformatora T2 wynosi 50

Ω

, co

u³atwia wkomponowanie przed-
wzmacniacza w tor odbiorczy.

Przedwzmacniacz na tranzysto-

rze JFET jest konieczny. Ogranicze-
nie siê tylko do samego uk³adu sca-
lonego MC1350P odbi³oby siê nega-
tywnie na w³aœciwoœciach szumo-
wych przedwzmacniacza.

Kilka uwag konstruktorskich

Przedwzmacniacz jest zmonto-

wany na p³ytce jednostronnie lami-
nowanej. Na rysunku 2 pokazany
jest uk³ad œcie¿ek na p³ytce, a na
rysunku 3

pokazano rozmieszcze-

nie komponentów.

W1FB wykona³ obudowê przed-

wzmacniacza z klejonych p³ytek la-
minowanych. Jako obudowê mo¿-
na wykorzystaæ jedn¹ z miniaturo-
wych obudów metalowych ofero-
wanych przez AVT lub innych pro-
ducentów. Prze³¹cznik pasm S1 po-
winien byæ zlokalizowany na p³y-
cie czo³owej w takim miejscu, aby
by³ fizycznie jak najbli¿ej obwodu
rezonansowego L1C1. Po³¹czenie
prze³¹cznika z obwodem rezonan-
sowym L1C1 mo¿na wykonaæ
dwoma skrêconymi przewodami
monta¿owymi w izolacji. Podobnie
mo¿na wykonaæ po³¹czenia wejœcia
(J1) oraz wyjœcia (J2) na p³ytce dru-
kowanej z gniazdami w obudowie.
Potrójn¹ „plecionkê” z przewodów
monta¿owych (najlepiej w trzech
ró¿nych kolorach) zastosowano
pomiêdzy potencjometrem na p³y-
cie czo³owej a punktami lutowni-
czymi na p³ytce drukowanej. Jako
diody zabezpieczaj¹ce nale¿y za-
stosowaæ diody krzemowe wyso-
kiej czêstotliwoœci. Cewka obwodu
rezonansowego L1 by³a wykonana
na rdzeniu toroidalnym Amidon
typu FT-50-61 (µ = 125). Ma ona 19
zwojów przewodu w emalii. Trans-
formator T1 jest wykonany na
rdzeniu toroidalnym FT-50-43 (µ =
850). Uzwojenie pierwotne ma 10
zwojów przewodu w

emalii,

a uzwojenie wtórne 20 zwojów
przewodu w emalii. Transformator
T2 jest wykonany na rdzeniu toroi-
dalnym FT-50-43 (µ = 850). Uzwo-
jenie pierwotne ma 30 zwojów
przewodu w emalii a uzwojenie
wtórne 10 zwojów przewodu
w emalii. P³ytka drukowana jest
zamontowana w

obudowie na

4 metalowych s³upkach dystanso-

wych. W ten sposób „masa” p³ytki
drukowanej jest w sposób pewny
po³¹czona z obudow¹. Konstruuj¹c
przedwzmacniacze w

zakresie

krótkofalowym nale¿y d¹¿yæ do
jak najkrótszych po³¹czeñ, co po-
winno zapewniæ ich stabiln¹ pracê.

Podsumowanie

Opisany wy¿ej przedwzmac-

niacz charakteryzuje siê prostot¹
uk³adu, dostêpnoœci¹ komponen-
tów, ³atwoœci¹ wykonania oraz ma-
³ym poborem pr¹du. Mo¿liwe jest
zasilanie go z baterii ogniw lub
akumulatorka 12V. Przy zasilaniu
przedwzmacniacza z zasilacza sie-
ciowego nale¿y wyposa¿yæ zasilacz
w starann¹ filtracjê, aby nie nanosi-
³y siê zak³ócenia przychodz¹ce
z sieci zasilaj¹cej.

Mo¿na budowaæ przedwzmac-

niacze do anten odbiorczych na
dolne pasma amatorskie w innym
uk³adzie ni¿ tu opisywany. To sze-
rokie pole do inwencji radioama-
torskiej.

Mo¿e okazaæ siê, ¿e przed-

wzmacniacz nie bêdzie w ogóle po-
trzebny podczas u¿ywania anten
odbiorczych typu Beverage (ante-
ny Beverage daj¹ wiêksze poziomy
sygna³ów ni¿ ma³ogabarytowe od-
biorcze anteny pêtlowe, a niektóre
TRX maj¹ „nadmiar wzmocnienia”
na dolnych pasmach amatorskich).

SP7HT i SQ7FI

Źródła:
Doug DeMaw W1FB:
Preamplifier for 80− and
160−m Loop and
Beverage Antennas.
QST, August 1988.
www.angelfire.com/
md/k3ky/page20.html
www.w8ji.com/

Rys. 2. Uk³ad œcie¿ek
na p³ytce drukowanej
przedwzmacniacza

Rys. 3. Rozmieszczenie komponentów na
p³ytce drukowanej