Четырехдиапазонный приемник радиоспортсмена • HamRadio
Четырехдиапазонный приемник радиоспортсмена собран на двух широкодоступных интегральных микросхемах и четырех транзисторах, рассчитанного на прием любительских радиостанций, работающих телеграфом или телефоном на диапазонах 20, 40, 80 и 160 м.
Чувствительность приемника при отношении сигнал/шум 10 дБ составляет в режиме CW не хуже 3 мкВ, АМ — 10 мкВ. Полоса пропускания при использовании в тракте ПЧ электромеханического фильтра — 3 кГц, а в случае применения пьезокерамического фильтра — 8 кГц. Избирательность по зеркальному каналу — не менее 40 дБ. Питается приемник от источника постоянного тока напряжением 9 В и потребляет не более 10 мА.
Структурная схема приемника приведена на рис. вкладки, а принципиальная схема — на рис. в тексте.
По ним и разберем работу приемника. Предположим, что включен диапазон 20 м, т. е. нажата кнопка переключателя S1 и контакты всех его секций (Sl.l— S1.5) замкнуты.
Сигнал из антенны, подключенной к разъему X1, поступает через контакты S1.1 на двухзвенный полосовой фильтр L1 — L4 С25—С27, настроенный на полосу частот данного диапазона. С катушки L4 сигнал подается через конденсатор С5 на микросхему А1 (вывод 1). Она включает в себя усилитель ВЧ, гетеродин и смеситель. Коэффициент усиления по высокой частоте, а значит, чувствительность приемника можно регулировать переменным резистором R1. К выводам 5 и 8 микросхемы подключается через контакты переключателя контур гетеродина, который в данном случае состоит из катушки индуктивности L17 и конденсаторов С37, С38, С45, С46. Конденсатором переменной емкости изменяют частоту гетеродина, иначе говоря настраивают приемник на нужную радиостанцию.
К выходу смесителя (выводы 10 и 12) подключен контур ПЧ L21C8. С катушки связи L22 сигнал ПЧ подается на фильтр основной селекции Z1, определяющий полосу пропускания и избирательность по соседнему каналу. Значение промежуточной частоты выбирается в зависимости от используемого фильтра.
Поскольку в приемнике применен электромеханический фильтр ЭМФ-11 Д-500-ЗС, промежуточная частота составляет 500 кГц. После фильтра следует усилитель ПЧ, собранный на микросхеме А2. С нагрузки усилителя (контур L23С15) сигнал подается через конденсатор С16 на детектор, выполненный на транзисторе V1. Нагрузкой детектора служит фильтр C19R9C20. Напряжение низкой частоты через переменный резистор R10 поступает на двухкаскадный усилитель на транзисторах V2 и V3. Он нагружен на высокоомные головные телефоны, которые подключают к разъему Х2.
Телеграфный гетеродин выполнен на транзисторе V5 по схеме емкостной трехточки. Частоту гетеродина изменяют переменным резистором R19, с движка которого постоянное напряжение подается на стабилитрон V4 (он используется как варикап). Диапазон перестройки частоты составляет 4 кГц. Включают гетеродин выключателем S6. Приемник собран на печатной плате (рис. ) из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Рисунок печатной платы рассчитан на установку как электромеханического, так и пьезокерамического фильтра.
В приемнике применены постоянные резисторы МЛ Т-0,25, переменные резисторы R1 и R19 — СП-1, R10 — ТКД, совмещенный с выключателем S5. Конденсаторы C1—С7 могут быть КЛС, КМ, К10-7В; С12—С14, С17, С19, С 20, С53, С54 — БМ-2 и МБМ; С8 и С15 — ПМ-2; С21 -С24 — К50-3; остальные постоянные конденсаторы керамические или слюдяные (КТК, КТ-1, КС О, КСГ). Конденсатор переменной емкости — от приемника «Океан» (он имеет встроенный верньер, позволяющий сделать шкалу приемника простой и удобной). Используется лишь одна секция, но максимальную емкость ее нужно уменьшить до 130 пФ. Для этого выводят роторные пластины до упора, прижимают корпус конденсатора, например, к столу, слегка отгибают плоскогубцами крайнюю пластину и резким движением вверх удаляют ее. Аналогично поступают с другими пластинами, оставив лишь три средние.
Транзисторы V1—V3 могут быть серий КТ312, КТ315 с любым буквенным индексом, V5 — любой маломощный низкочастотный германиевый транзистор структуры п-р-п, например, серий МП35—МП38.
Вместо стабилитрона Д808 подойдет Д809, Д814А, но, возможно, придется подобрать резистор R18 и конденсатор С50. Для высокочастотных катушек индуктивности L1 — L20 понадобится 12 гладких полистироловых каркасов диаметром 7 мм с подстроечниками из феррита 100 ВЧ диаметром 2,8 мм — на таких каркасах выполнены катушки диапазонов КВ некоторых радиовещательных приемников.
Для остальных катушек использованы ферритовые горшкообразные магнитопроводы контуров ПЧ приемника «Альпинист» — эти катушки в дальнейшем помещают в экраны. Катушки L1 и L4 содержат по 5 витков провода ПЭЛШО 0,12, L2 и L3 — по 16 витков ПЭЛ 0,35, L5 и L8 — по 4 витка ПЭЛШО 0,12, L6 и L7 — по 25 витков ПЭЛ 0,35, L9 и L12 — по 5 витков ПЭЛШО 0,12, L10 и L11 — по 45 витков ПЭВ 0,19, L13 и L16 — по 9 витков ПЭЛШО 0,12, L14 и L15 — по 65 витков ПЭЛ 0,15, L17 — 13 витков ПЭЛ 0,35 с отводом от 11-го витка (для всех катушек гетеродина — от правого по схеме вывода), L18 — 26 витков ПЭЛ 0,35 с отводом от 14-го витка, L19 — 45 витков ПЭЛ 0,19 с отводом от 20-го витка, L20 — 65 витков ПЭЛ 0,15 с отводом от 35-го витка.
Катушки L21, L23, L25 содержат по 90 витков провода ЛЭ Зх Х0,06 (L21и L23 — с отводом от середины), L22 и L24 — по 15 витков ПЭЛШО 0,12. При отсутствии провода ЛЭ («литцендрат») можно использовать три проводника ПЭВ 0,06… 0,08, сложенных вместе и слегка скрученных.
Фильтр Z1 может быть любой электромеханический (ЭМФ) с полосой около 3 кГц из числа имеющихся в набоpax «Кварц». Подойдет пьезокерамический фильтр с полосой 8… 10 кГц от радиовещательных приемников (например, фильтр ПФ1П-2). В этом случае вместо конденсаторов С10 и С11 впаивают проволочные перемычки.
Конструкция четырехдиапазонный приемник радиоспортсмена показана на рис. В вкладки. Печатную плату с деталями размещают на шасси 3, которое скреплено с задней 1 и передней 5 стенками. Между стенками укреплены кронштейн 2 и распорка 4, обеспечивающие необходимую жесткость конструкции. К кронштейну прикреплен конденсатор переменной емкости, ось которого выходит через отверстие в передней стенке. На оси укреплена ручка с диском (рис.
Г), вырезанным из листового металла или пластмассы. На диске прорезают четыре окружности, на которых при градуировке наносят соответствующие отметки. Шкалу можно вычертить и на плотной бумаге, а затем приклеить к диску.
Для удобства отсчета перед шкалой устанавливают визир (рис.Д), изготовленный из прозрачного органического стекла. К передней стенке прикрепляют переключатель диапазонов, переменные резисторы и выключатель телеграфного гетеродина (рис. А).
На задней стенке размещают источник питания (батарея «Крона»), антенное гнездо X1 (высокочастотный разъем от телевизора) и разъем Х2 (двухгнездная розетка). Кожух 6 прикрепляют к шасси 3.
Налаживание четырехдиапазонный приемник радиоспортсмена
начинают с проверки режимов транзисторов и микросхем, указанных на схеме. Затем подают с генератора ВЧ на нижний по схеме вывод конденсатора С5 модулированный сигнал частотой, равной промежуточной (500 кГц при использовании электромеханического фильтра или 465 кГц в случае применения пьезокерамического фильтра).
При этом кнопки переключателей должны быть отжаты. Включив в разъем Х2 вилку телефонов, вращают подстроечники катушек L21 и L23 до получения наибольшей громкости звука (с увеличением громкости амплитуду выходного сигнала генератора уменьшают).
Кроме того, при использовании электромеханического фильтра подбирают конденсаторы С10 и С11 (в пределах от 56 до 110 пФ) по максимальной громкости. Подбирают резистор R5 по наибольшей громкости при незначительном повышении шумов. Телеграфный гетеродин налаживают так. Выключив модуляцию в генераторе ВЧ, подают с него сигнал частотой, равной средней частоте характеристики фильтра, на вход тракта ПЧ (например, на вход микросхемы А2).
Включают телеграфный гетеродин и устанавливают переменным резистором R19 напряжение на стабилитроне примерно 5,5 В. Вращением подстроечника катушки L25 добиваются появления звука в головных телефонах, а затем — нулевых биений. Устанавливая движок переменного резистора в крайние положения, проверяют диапазон перестройки гетеродина.
При необходимости несколько изменить его подбирают резистор R18.
Далее настраивают полосовые фильтры. Включив соответствующим переключателем нужный диапазон, подают на вход фильтра (гнездо X1) сигнал с генератора ВЧ, а к выходу фильтра (нижний по схеме вывод конденсатора С5) подключают осциллограф или высокочастотный милливольтметр переменного тока. Вращением подстроечников катушек фильтра добиваются получения нужной полосы частот. Характеристику фильтра проверяют обычным способом — строя график зависимости выходного сигнала от частоты входного.
Для диапазонов 20, 80 и 160 м она должна быть двугорбой с небольшим провалом посередине. Для диапазона же 40 м следует добиться одногорбой характеристики с уплощенной вершиной — это будет способствовать подавлению сигналов вещательных радиостанций, работающих в диапазонах 41 и 49 м. В последнюю очередь подстроечниками катушек гетеродина L17—L20 устанавливают требуемое перекрытие по частоте. При необходимости подбирают конденсаторы С37—С44.
Заключительный этап — градуировка шкалы приемника.
2-rx
2-rxВключи звук!
Однодиапазонные приёмники.
В данной статье представлены две схемы однодиапазонных приёмников. В первой схеме «изюминками» можно считать: первое –
подключение ЭМФ, выводы входной обмотки электромеханического фильтра гальванически подключены к источнику питания, однако постоянный ток через неё не протекает, второе – усилитель промежуточной частоты и детектор SSB – сигнала реализованы в одном каскаде, третье — делитель базовых цепей опорного гетеродина и SSB-детектора является общим для обоих каскадов. Вышеупомянутые схемные решения привели к определённой экономии радиодеталей.Второй приёмник более сложный, но он обладает и более высокими параметрами. В нём приняты меры по увеличению динамического диапазона, повышению чувствительности, повышению стабильности по частотным параметрам, введены РРУ и АРУ по ПЧ, S-метр, он принимает не только CW и SSB сигналы,
Первый однодиапазонный приёмник предназначен для прослушивания работы радиолюбительских станций в режимах CW и SSB на одном из диапазонов 1,9; 3,5 или 7,0 МГц. Он представляет собой супергетеродин с одним преобразованием частоты. Промежуточная частота фиксированная – 500 кГц. Принципиальная электрическая схема приёмника показана на рисунке 1.
Рис.1. Однодиапазонный приемник 1,9; 3,5; 7,0 МГц. 1 вариант.
Он имеет чувствительность не хуже 5 микровольт, динамический диапазон до 70 дБ, невысокий уровень шума, выходную мощность УЗЧ до полуватта, содержит небольшое количество радиоэлементов, при отсутствии дефицитных деталей. Питается приёмник постоянным напряжением +12 вольт.
Сигнал радиочастоты с антенного гнезда XW1 через двухзвённый
фильтр (L1, L2), перестраиваемый по частоте сдвоенным переменным конденсатором
С2, С3, поступает в противофазе на активный балансный смеситель, реализованный
на транзисторах VT1, VT2.
Генератор плавного диапазона собран на транзисторе VT6 по схеме
ёмкостной трёхточки. Контур гетеродина образован катушкой L9 и конденсаторами
С25, С26.
Контур включен в коллекторную цепь транзистора. Часть переменного
напряжения генерируемой частоты с ёмкостного делителя С25, С26 поступает на
эмиттер транзистора, создавая, таким образом, необходимую обратную связь. База
транзистора заземлена по высокой частоте через конденсатор С24. Изменение
частоты ГПД производят резистором R19 – грубо, и резистором R17 – плавно. При
регулировке этими резисторами происходит изменение напряжения смещения на базе
транзистора, что приводит к изменению выходной проводимости транзистора,
шунтирующей контур ГПД, а, соответственно, и к изменению генерируемой
частоты.
Опорный генератор собран на транзисторе VT7 по схеме с ёмкостной обратной связью. Колебательный контур генератора образован катушкой L11 и конденсаторами С28, С29, С30. Для повышения стабильности частоты связь контура с транзистором выбрана небольшой благодаря значительной ёмкости конденсаторов С28 и С30.
Этот приёмник прост по конструкции и неплохо работает, но
дальнейшее его совершенствование (введение системы АРУ и др.
) весьма
затруднительно. Так при введении системы АРУ, действие её работы оказывает
влияние не только на изменение коэффициента усиления УПЧ, но и изменяет режим наилучшего
преобразования в худшую сторону (каскады то совмещенные). Поэтому, с
целью получения более высоких параметров была разработана схема другого
приёмника, принципиальная схема которого показана на рисунке 2. Приёмник представляет собой, так же как и первый, супергетеродин с одним
преобразованием частоты и имеет с ним много общих схемных решений, но, в тоже
время, и существенные отличия. Входной
сигнал с двухзвенного входного перестраиваемого фильтра поступает на парафазный
каскад, выполненный на полевом транзисторе VT1. Этот каскад имеет
коэффициент усиления меньше единицы, но хорошо согласовывает выходное
сопротивление входного фильтра с входным сопротивлением диодного кольцевого
балансного смесителя (VD1…VD4). Применение такого смесителя позволило увеличить
динамический диапазон приёмника до 90 дБ. Снятый с выхода смесителя сигнал ПЧ (500 кГц) усиливается
первым усилителем ПЧ, выполненным на полевом транзисторе VT2 по схеме с
общим затвором.
Рис.2. Однодиапазонный приемник 1,9; 3,5; 7,0 МГц. 2 вариант.
Детектор АРУ VD6, VD7 выполнен по схеме удвоения напряжения и
подключен к выходу УНЧ (DA1). В эмиттерную цепь транзистора VT9 включена
измерительная головка РА1 играющая роль S-метра. Выключатель SA-2 служит для отключения системы
АРУ. Нагрузкой второго УПЧ является контур L5, C16. С отвода катушки L5 сигнал
поступает на транзисторный SSB-детектор, работающий в пассивном режиме (VT5).
ГПД приёмника выполнен на транзисторе VT6 по схеме Вакара,
обладающей повышенной стабильностью генерируемой им частоты. Немалую в этом роль
играет и применение добротного конденсатора переменной ёмкости С24, выполненного
с использованием керамики, катушка L6 имеющая высокую добротность и малая индуктивная связь с
последующим каскадом (VT7), на котором выполнен буферный апериодический
усилитель ГПД, усиливающий сигнал ГПД до уровня, необходимого для нормальной
работы балансного диодного смесителя.
В приёмниках применены широко распространённые радиодетали. Резисторы типа МЛТ-0,125, СП4-1, СП3-4ам, конденсаторы КТ, КМ, К50-12, К53-4, К50-6, конденсаторы С2, С3 – сдвоенный переменный конденсатор от лампового приёмника, С24 (рис.2) – конденсатор «Бабочка», статорные пластины которого включены параллельно, а ротор посажен на корпус через подвижный пружинящий контакт (в результате чего его максимальная ёмкость увеличилась примерно до 100 пФ), РА1 – измерительная головка с током полного отклонения 100 мкА, электромеханический фильтр типа ЭМФДП-500В-3,1 (можно заменить аналогичными и даже с буквой «Н» в первом варианте приёмника), микросхему К174УН14 можно заменить импортным аналогом TDA2003. Динамическая головка ВА1 типа 1ГД14.
Катушки L1, L2 намотаны на трёхсекционных каркасах от карманных
радиоприёмников с подстроечным ферритовым стержнем и содержат по 80 витков провода ПЭЛ-0,16 (отвод у L1 от 20
витка, считая снизу) на диапазоне 1,9 МГц, по 40 витков (отвод от 10-го) на 3,5
МГц и по 20 витков (отвод от 5-го) на 7,0 МГц.
Катушки L3, L4 (рис.1) намотаны проводом ПЭЛ-0,16 двумя скрученными проводами с шагом 3 мм поверх L2 и содержат по 15 витков на 3,5 МГц, по 30 витков на 1,9 МГц и по 7 витков на 7,0 МГц. L7 (рис.1) и L5 (отвод от
середины) (рис.2) намотаны на каркасе ПЧ от
карманного приёмника и содержат по 80 витков провода ПЭЛ-0,16 . L3, L4
(рис.2) и L5, L6 (рис.1) намотаны проводом ПЭЛ-0,16 двумя
скрученными проводами с шагом 3мм и содержат по 30 витков каждая. Катушки
помещены в ферритовые цилиндры и имеют
ферритовые подстроечные сердечники. Катушка L11 (рис.1) намотана на таком
же каркасе и таким же проводом . Она имеет 80
витков. L8 – дроссель типа ДМ-0,1 250
мкГн±5% (можно намотать 100 витков ПЭЛ-0,16
на МЛТ-1). Катушки ГПД L9 (рис.1) и L6 (рис.2)
намотаны на керамическом каркасе диаметром 10 мм и содержат по 50 витков провода
ПЭЛ-0,41 для диапазона 1,9 МГц (катушки связи L10 и L7 – по 17 витков
ПЭЛ-0,51), 36 витков ПЭЛ-0,41 на 3,5 МГц
(катушки связи по 13 витков ПЭЛ-0,51) и 20 витков провода ПЭЛ-0,41 на 7,0 МГц
(катушки связи – 7 витков ПЭЛ-0,51).
Перед настройкой приёмников следует проверить схемы на предмет
отсутствия короткого замыкания по цепям питания. При его отсутствии, а при
наличии — после устранения, приступают к настройке гетеродинов. Частоту ГПД
укладывают путем подбора конденсаторов С25, С26
(рис.1) и С23 (рис.2). На схемах величины ёмкостей указаны для диапазона 3,5
МГц. ГПД должен вырабатывать частоты на 1,9 МГц -2,33…2,43 МГц, на 3,5 МГц –
4,0…4,3 МГц, на 7,0 МГц – 7,5…7,6
МГц. На 1,9 МГц ёмкость С22 (рис.2) следует
увеличить примерно вдвое (до возникновения устойчивой генерации), а на 7,0 МГц –
уменьшить вдвое. Частоту опорного генератора (рис.1) устанавливают на нижнем
скате АЧХ ЭМФ путём вращения сердечника L11. Подстройкой резистора R15 (рис.1) и
R35 (рис.2) устанавливают достаточный уровень
усиления микросхемы DA1. Настройку каскада VT3…VT5 (рис.1) производят при
отключенной антенне. Резистор R7 слегка уводят от середины (R8 в среднем
положении).
Подключают осциллограф к верхней части
контура L7, C14 через ёмкость 47
пФ и подстраивая сердечник катушки L7 (в данном случае наблюдается сигнал опорного гетеродина)
добиваются максимума сигнала. Затем, подстраивая движок резистора R7, балансируют смеситель – добиваются минимума сигнала
опорного гетеродина. Настройку каскада VT3, VT4 (рис.2) производят аналогично (R30 в верхнем
положении) за небольшим отличием: перед настройкой
корпусной вывод С15 и верхний С35 отсоединяют от схемы и соединяют их вместе
(после настройки каскада все следует вернуть на место). Подстройкой резистора R1 (рис.1) добиваются
установки наилучшего режима преобразования смесителя – критерий: максимум
сигнала на выходе при отсутствии искажений, подстройкой резистора R8 – максимального усиления УПЧ, критерий: на выходе
правильная синусоида максимальной амплитуды. Далее подборкой номиналов конденсаторов С6, С8
(рис.1) и С10, С11 (рис 2) добиваются
максимального сигнала ПЧ (сигнал с ГСС частотой 500 кГц подан на вход ЭМФ).
Затем подав сигнал с ГСС на антенный
вход с частотой соответствующего диапазона добиваются максимума сигнала на
выходе приёмника путём подстройки конденсаторов С2, С3 и сердечников катушек
L1, L2.
Следует отметить, что данные приёмники принимают ещё и частоты, отличающиеся от указанных выше (рабочих) на две ПЧ – так, называемую, «зеркалку», если перестроить конденсатор входного контура выше по частоте. Так на диапазоне 3,5 МГц он будет принимать работу радиостанций на частотах 4,5…4,8 МГц, а на этих частотах работают службы аэропортов различных городов (как нельзя, кстати, с необходимой боковой полосой), которые систематически передают как фактические погоды, так и их прогнозы, информация о которых может оказаться полезной для радиолюбителей.
Казахстан, Астана, Рубцов В.П. UN7BV.
Уважаемые друзья,
включите звук и прослушайте мелодию песни «Журавлиный край».Автор Николай
Кучин.
73!
Используются технологии uCoz
Контролируйте электромагнитные помехи, не отключайте AM-приемники
Производители электромобилей должны выделять достаточные ресурсы для уменьшения помех
Пуджа Наир ⋅
Автор этого комментария — инженер по системам связи Xperi Corp.
По мере того, как автопроизводители расширяют линейки электромобилей (EV), доступность AM-радио для потребителей снижается. Это связано с тем, что эффекты электромагнитных помех более выражены в электромобилях, чем в автомобилях с двигателями внутреннего сгорания (ДВС).
Хотя характер и серьезность этих помех сложно смоделировать и предсказать, они явно более мешают приему AM-радио, часто вызывая раздражающие статические помехи и ограничивая охват.
В результате некоторые производители электромобилей начали удалять радиоприемники AM, но не FM, со своих автомобилей.
можно подавить в электромобилях с помощью хорошо известных методов смягчения, таких как экранирование кабелей и электродвигателей, установка фильтров и тщательное размещение электрических компонентов внутри автомобиля. В приемниках электромагнитные помехи можно ограничить путем изоляции и экранирования антенны и радиочастотных секций, фильтрации соединений и тщательного заземления и размещения компонентов приемника.
Производители электромобилей, которые успешно контролируют электромагнитные помехи с помощью этих методов, продолжают предоставлять услуги AM-радиосвязи в своих автомобилях.
Даже когда аналоговый AM-прием ухудшается в электромобиле, это не обязательно означает, что аналогичным образом будет затронут прием AM HD Radio.
Радиосигналы AM HD, естественно, более устойчивы к электромагнитным помехам, чем их аналоговые аналоги.
Большая часть шума, вызванного аналоговым AM-сигналом, накапливается в канале и далее по цепочке приема, попадая непосредственно на звук. Но цифровые сигналы используют регенерацию битов, чтобы обеспечить бесшумное воспроизведение аудиосигнала.
Кроме того, усовершенствованная цифровая обработка сигналов и методы цифровой связи гарантируют, что сигналы AM HD Radio более устойчивы, чем аналоговые AM-сигналы. В частности, охват полностью цифровых основных сигналов MA3 значительно превышает охват аналогового AM, а охват расширенных сигналов MA3 находится на одном уровне с аналоговым AM.
Недавние полевые испытания, проведенные при поддержке Hubbard Broadcasting — с использованием радиостанции AM HD Radio WWFD во Фредерике, штат Мэриленд — и NAB PILOT, позволяют сравнить качество приема аналогового и полностью цифрового AM MA3 HD Radio в автомобилях с ДВС и электромобилях.
Неудивительно, что охват сигнала в автомобилях с ДВС был неизменно лучше, чем в электромобилях, предположительно потому, что двигатель внутреннего сгорания в автомобилях с ДВС излучает более низкие уровни электромагнитных помех.
Тем не менее, некоторые электромобили также обеспечивали широкое покрытие цифрового звука ядра MA3, приближаясь к охвату транспортных средств с ДВС, как показано для электромобиля № 2 на рис. 2. Эти характеристики, вероятно, можно объяснить применением эффективных методов ослабления электромагнитных помех.
Во всех протестированных транспортных средствах, будь то ICE или EV, качество аналогового звука значительно ухудшилось в точке отказа основной аудиосистемы, что подтверждает аналитические прогнозы более надежного основного покрытия MA3.
Когда AM-радио включено в электромобиль, качество его приема сильно зависит от приверженности производителя контролю электромагнитных помех.
Рис. 3: Сравнение приема MA3 для электромобилей с хорошим (EV № 4) и плохим (EV № 3) контролем электромагнитных помех превосходит ЭВ №3 на несколько миль (длина розового маршрута около 25 миль).
Эта разница, вероятно, связана с лучшими методами снижения электромагнитных помех в EV № 4. Рис. 3 служит графическим напоминанием о том, что автопроизводителям, выделяющим достаточно ресурсов на снижение электромагнитных помех, не нужно удалять AM-приемники со своих электромобилей.
Таким образом, недавний анализ и полевые испытания приема АМ-радио в электромобилях привели к следующим выводам:
- Электромагнитные помехи, создаваемые электромобилями, могут значительно ухудшить качество приема АМ-сигнала. К счастью, как было продемонстрировано на нескольких коммерческих электромобилях, эти вредные помехи можно эффективно подавлять как в транспортных средствах, так и в приемниках с помощью хорошо известных методов подавления электромагнитных помех. Радиосигналы
- AM HD как аналитически, так и экспериментально показали, что они менее восприимчивы к электромагнитным помехам, чем их аналоговые аналоги. Полностью цифровые AM-сигналы особенно надежны и обеспечивают более широкое покрытие, чем аналоговые AM-сигналы.
- Автопроизводители в настоящее время удаляют службы AM-радио с электромобилей. Вместо этого они должны контролировать электромагнитные помехи и предлагать потребителям превосходное качество звука, обеспечиваемое полностью цифровой технологией AM HD Radio.
Radio World приглашает отраслевые комментарии и ответы. Отправить на Radio World .
Подписаться
Чтобы получать больше подобных историй и быть в курсе всех наших ведущих новостей, функций и анализа, подпишитесь на нашу рассылку здесь.
Использование AM-радио в качестве эффективного средства устранения неполадок
AM-радио может быть полезно для обнаружения как излучаемых излучений, так и событий электростатического разряда. Самым большим преимуществом использования радиоприемника в разработке ЭМС является его стоимость (бывший в употреблении AM-радиоприемник на eBay стоит около 20 долларов США или меньше). Понимание того, как работает радио, очень важно для инженеров, чтобы использовать эту недорогую технологию для устранения сложных проблем с электромагнитными помехами.
Вы можете найти интересное исследование, в котором полиция использовала простое AM-радио для обнаружения производителей марихуаны в Ссылке 1. Это напоминает мне недавний случай, когда я использовал AM-радио, чтобы успешно определить местонахождение источника шума на участке клиента.
Продукт клиента представлял собой крупногабаритную установку, расположенную на территории его завода. Чтобы провести испытание EUT на месте на месте, они отключили большую часть оборудования и освещения на выходные, но окружающий шум на объекте все еще был достаточно сильным, чтобы вызывать проблемы. Даже когда ИО было выключено, уровень шума в окружающей среде превышал предельную линию, установленную стандартами (в этом случае ИО тестировалось на соответствие оборонному стандарту DEF STAN 59).-411). Это хорошо видно по результатам сканирования низкочастотного излучения с использованием стержневой антенны (см.
рис. 1).
Рисунок 1: Результаты испытаний с использованием стержневой антенны
Необходимо было найти источник шума и отключить его для проверки ЭМС на месте. Держать крупногабаритную стержневую антенну вместе с анализатором спектра и ходить по большой производственной площадке оказалось непросто. Мой портативный анализатор спектра (TTI PSA6005) работает только на частоте 10 МГц и поэтому не может отследить источник шума (хотя источник шума может излучать в гораздо более высоком частотном диапазоне). Другой инструмент, ЭМ-глаз Credence Technologies (теперь часть 3M), также работает на частоте 1 или 2 МГц.
В этом случае я решил использовать портативную радиостанцию Tecsun PL660, настроил ее на АМ-станцию и прошелся по заводу. Я ожидал, что уровень шума, улавливаемого радио, увеличится, когда мы приблизимся к источнику шума.
В моей радиостанции есть три настройки усиления антенны, и я выбрал «DX» для устранения неполадок. Два других параметра, «Обычный» и «Локальный», уменьшают фоновый шум или помехи, что было противоположно тому, что мы хотели в данном случае.
AM с детекторами огибающей реагируют на излучаемые электромагнитные помехи от импульсов тока, таких как молния, искры и магнитное поле, излучаемое проводником, где dI/dt велико. Дискриминатор в старинном FM-радио в основном представляет собой детектор огибающей AM, которому предшествует фильтр с линейной амплитудно-частотной характеристикой. Фильтр преобразует мгновенные частые отклонения в программе в амплитудные отклонения, которые затем демодулируются детектором огибающей. Такие детекторы чувствительны к импульсному шуму, особенно если предшествующие каскады не подвергаются компрессии с помощью жесткого ограничения или ограничения усилителя.
Современные FM-приемники, в которых для реализации функции обнаружения используются контуры фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), гораздо менее чувствительны к импульсным помехам. Однако любой FM-приемник с автоматической регулировкой усиления (АРУ) также может быть восприимчивым, поскольку постоянно изменяющийся уровень РЧ, вызванный электромагнитными помехами, заставит АРУ постоянно реагировать, снижая усиление приемника в ответ на каждый импульс.
С помощью портативного радиоприемника я выбрал частоту 550 кГц средних волн (MW) в пустом канале и прошелся по заводу, внимательно прислушиваясь к звуку приемника. Мне удалось обнаружить источник шума, показанный на рис. 2.
Рисунок 2: Местоположение источника шума и показания приемника
Когда я проходил мимо этого района, радиоприемник уловил сильный слышимый шум. Выяснилось, что виноват трехфазный силовой распределительный кабель, расположенный в кабельном лотке на высоте 3 метра над заводским цехом.
Чтобы подтвердить это, для измерения синфазного шума в кабельном жгуте был использован датчик контроля ВЧ-тока. Профиль шума, измеренный с помощью ВЧ-датчика тока, был очень похож на профиль, измеренный нами с помощью стержневой антенны. По оценкам, общая длина кабелей составляла около 100 метров, образуя большую петлю, которая могла сильно излучать в низкочастотном диапазоне (например, 500 кГц). Шум исчез, когда отключилось питание этой части распределительной линии.
Обсужденное ранее тематическое исследование показывает, что AM-радио может использоваться для определения местоположения источников низкочастотного излучения шума. Но это же радио также можно использовать для устранения электромагнитных помех на гораздо более высоких частотах при выборе FM-диапазона. Современные импульсные источники питания, используемые в светодиодных светильниках и компактных люминесцентных лампах, являются «неприятными» источниками электромагнитных помех. Я исправил проблемы с излучением светодиодного фонаря с помощью радиоприемника. После исправления радио может воспроизводиться без проблем, если оно находится рядом со светодиодной подсветкой. (См. видео на YouTube https://youtu.be/fkNa-FejWsQ, демонстрирующее суть).
Полезный инструмент для обнаружения электростатического разряда Радиостанции AM также полезны для обнаружения событий электростатического разряда, как объяснялось ранее.
«Хлопки» в радио служат убедительным доказательством того, что близлежащие электростатические разряды вызывают появление искр.2 Я использовал АМ-радио, чтобы определить местонахождение проблемы электростатического разряда на заводе в другой ситуации. В том конкретном случае, когда мы выключали свет и держали комнату в темноте, мы могли видеть искры в темноте, слушая «хлопки» в радиоприемнике.
Wyatt, «Как полицейские находят «Grow Ops» с помощью AM-радиостанций», EDN .
Смит, «Наведенное напряжение через электрические и магнитные поля — устойчивость к электростатическому разряду», Технический лакомый кусочек .
AM radioemiesdМин ЧжанИзлучаемое излучениеУстранение неполадокУстранение неполадок EMI Like a Pro
Об авторе
Д-р Мин Чжан является основателем и главным консультантом по вопросам электромагнитной совместимости Mach One Design Ltd, британской инженерной фирмы, которая специализируется на консультировании по вопросам электромагнитной совместимости, устранении неполадок и обучении.
