Как самостоятельно изготовить индикатор напряженности поля на частоту 433 МГц. Какие схемы можно использовать для создания простого детектора ВЧ излучения. Где применяются такие индикаторы и как их настроить.
Принцип работы индикатора напряженности поля 433 МГц
Индикатор напряженности поля 433 МГц представляет собой простое устройство для обнаружения и измерения уровня высокочастотного излучения в диапазоне 433 МГц. Принцип его работы основан на детектировании ВЧ сигнала и преобразовании его в постоянное напряжение, которое затем усиливается и отображается на индикаторе.
Основные компоненты индикатора напряженности поля 433 МГц:
- Антенна для приема ВЧ сигнала
- ВЧ детектор на диодах
- Усилитель постоянного тока
- Индикатор (светодиод, стрелочный прибор или звуковой излучатель)
При поднесении индикатора к источнику излучения на частоте 433 МГц антенна принимает ВЧ сигнал, который выпрямляется детектором. Полученное постоянное напряжение усиливается и отображается на индикаторе, позволяя оценить уровень излучения.
Простейшая схема индикатора на диодном детекторе
Самая простая схема индикатора напряженности поля 433 МГц может быть реализована на основе диодного детектора:
- Антенна — отрезок провода длиной 16-17 см
- Детектор — высокочастотный диод (например, Д311)
- Конденсатор 1-10 нФ
- Светодиод в качестве индикатора
Принцип работы такой схемы:
- ВЧ сигнал наводится на антенну
- Диод выпрямляет сигнал
- Конденсатор сглаживает пульсации
- Светодиод загорается при наличии сигнала
Чем выше уровень сигнала, тем ярче будет светиться светодиод. Такой простейший индикатор позволяет обнаружить наличие излучения, но не дает возможности точно измерить его уровень.
Схема индикатора с усилителем на операционном усилителе
Для повышения чувствительности и возможности измерения уровня сигнала используется схема с усилителем на операционном усилителе:
- Входной ВЧ фильтр (LC-цепочка)
- Диодный детектор на германиевых диодах
- Операционный усилитель (например, КР140УД1208)
- Светодиодная или стрелочная индикация
Особенности такой схемы:
- Входной фильтр отсекает низкочастотные помехи
- Германиевые диоды обеспечивают высокую чувствительность
- Усилитель позволяет регулировать чувствительность
- Возможно измерение уровня сигнала
Такой индикатор способен обнаруживать слабые сигналы и более точно оценивать уровень излучения на частоте 433 МГц.
Применение индикатора напряженности поля 433 МГц
Индикатор напряженности поля 433 МГц может использоваться в следующих целях:
- Поиск и обнаружение источников излучения на частоте 433 МГц
- Проверка работоспособности передатчиков
- Настройка и оптимизация антенн
- Измерение уровня излучения
- Поиск скрытых передающих устройств («жучков»)
Наиболее часто такие индикаторы применяются радиолюбителями для настройки самодельных передатчиков и антенн, работающих в диапазоне 433 МГц. Также они могут использоваться для поиска источников помех в этом диапазоне.
Настройка и калибровка индикатора напряженности поля
Для корректной работы индикатор напряженности поля 433 МГц необходимо правильно настроить:
- Настройка входного контура на частоту 433 МГц
- Регулировка порога срабатывания
- Калибровка шкалы измерения (для стрелочных индикаторов)
Настройка входного контура обычно производится подстроечным конденсатором. Порог срабатывания регулируется переменным резистором в цепи усилителя. Для калибровки шкалы необходим эталонный источник излучения с известной мощностью.
Повышение чувствительности индикатора напряженности поля
Для увеличения дальности обнаружения слабых сигналов можно использовать следующие методы:
- Применение более чувствительных диодов (например, Шоттки)
- Использование многокаскадного усилителя
- Установка активной антенны с предусилителем
- Экранирование схемы для уменьшения помех
При этом важно соблюдать баланс между чувствительностью и помехозащищенностью устройства. Слишком высокая чувствительность может приводить к ложным срабатываниям от посторонних источников излучения.
Особенности конструкции индикатора напряженности поля 433 МГц
При изготовлении индикатора напряженности поля 433 МГц следует учитывать ряд особенностей:
- Компактность конструкции для удобства использования
- Экранирование чувствительных цепей
- Использование качественных ВЧ компонентов
- Автономное питание от батарей
- Удобное расположение органов управления и индикации
Корпус устройства должен обеспечивать надежную защиту от внешних помех. Антенну лучше выполнить съемной для удобства транспортировки. Важно также предусмотреть возможность калибровки и настройки устройства.
Сравнение различных типов индикаторов напряженности поля
Существует несколько типов индикаторов напряженности поля 433 МГц, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки:
- Простейшие на диодном детекторе:
- Плюсы: простота, дешевизна, компактность
- Минусы: низкая чувствительность, отсутствие измерений
- На операционном усилителе:
- Плюсы: хорошая чувствительность, возможность измерений
- Минусы: сложнее в изготовлении, требуют настройки
- С цифровой обработкой:
- Плюсы: высокая точность, дополнительные функции
- Минусы: сложность, высокая стоимость
Выбор конкретного типа зависит от требуемой чувствительности, точности измерений и сложности изготовления. Для большинства любительских применений оптимальным является вариант на операционном усилителе.
Чувствительный индикатор поля диапазона 433 МГц
Различные беспроводные устройства с дистанционным управлением, например, радиобрелоки, радиозвонки и т. д., работают в диапазоне 433 МГц. Для проверки их работоспособности и служит предлагаемый вниманию читателей индикатор напряжённости поля этого диапазона. Он позволяет определить наличие сигнала в диапазоне 433 МГц и оценить его относительную мощность.
Рис. 1. Схема индикатора
Схема индикатора показана на рис. 1. Для приёма сигналов диапазона 433 МГц использована антенна, предназначенная именно для этого диапазона [1]. Она представляет собой отрезок коаксиального кабеля, замкнутого как на конце, так и на некотором расстоянии от него. Её особенность заключается в том, что по постоянному току она короткозамкнута, поэтомуэффективно подавляет низкочастотные сигналы и помехи. Выходное сопротивление этой антенны на частоте 433 МГц — менее 50 Ом, поэтому для её согласования с последующим усилительным каскадом, имеющим входное сопротивление 50 Ом, применена согласующая LC-цепь L1C1.
Одновременно эта цепь выполняет функции ФНЧ, подавляя более высокочастотные сигналы. Для повышения чувствительности в устройстве применён усилитель ВЧ на специализированной микросхеме INA-03184 [2]. Основные параметры этой микросхемы: коэффициент усиления до частоты 2 ГГц — 25 дБ; номинальный/максимальный потребляемый ток -10/25мА; коэффициент шума — 2,6 дБ, номинальное напряжение — 4 В. Выходная мощность при компрессии коэффициента усиления на 1 дБ — -2 дБмВт.
Особенность микросхемы — возможность регулировки коэффициента усиления за счёт изменения потребляемого ею тока с помощью одного резистора в цепи питания. Например, при токе 20 мА коэффициент усиления — 27 дБ, а при токе 6…7 мА — 15 дБ. При меньшем токе коэффициент усиления резко снижается, и усилитель превращается в аттенюатор. Регулируют коэффициент усиления переменным резистором R4, который совмещён с выключателем питания SA1.
На высокочастотном диоде VD1 собран АМ-детектор, на ОУ DA2.1 и элементах VD2 и С9 — пиковый детектор.
На ОУ DA2.2 собран усилитель постоянного тока (УПТ), который нагружен на индикаторный прибор — стрелочный микроамперметр PA1. Диод VD3 и резистор R7 защищают микроамперметр от перегрузки по току.
Для прослушивания сигналов диапазона 433 МГц в устройство можно ввести УЗЧ с динамической головкой. Схема такого УЗЧ показана на рис. 2, он собран на одной специализированной микросхеме маломощного УЗЧ — TDA7052A.
Рис. 2. Схема УЗЧ
Работает устройство так. Сигнал с антенны через согласующее устройство поступает на усилитель на микросхеме DA1. После усиления он детектируется, и импульсы поступают на пиковый детектор, на выходе которого формируется постоянное напряжение, равное амплитуде импульсов. После усиления в УПТ постоянное напряжение, пропорциональное уровню входного сигнала, поступает на стрелочный индикатор. При большом уровне сигнала с помощью переменного резистора R4 можно установить такое усиление, чтобы стрелка индикатора не зашкаливала.
Вход УЗЧ подключают к резистору R3, в этом случае через динамик можно прослушать радиообстановку на этом диапазоне, а также принимаемый сигнал, если его модуляция попадает в диапазон ЗЧ.
Рис. 3. Чертёж платы и размещение элементов индикатора на ней
Элементы индикатора размещены на печатной плате из фольгированного с двух сторон стеклотекстолита толщиной 2 мм. Чертёж платы показан на рис. 3. Почти вся обратная сторона платы оставлена металлизированной и использована как экран и общий провод. Только часть металлизации удалена там, где припаяны антенна и согласующая LC-цепь. По левому и нижнему краям платы обе стороны металлизации соединены между собой с помощью тонкой медной лужёной фольги. Через отверстия в плате металлизированные площадки соединены отрезками лужёного провода. В индикаторе применены постоянные резисторы для поверхностного монтажа типоразмера 1206, подстроечный — серии PVA3A (RVG3A), переменный — СП3-3в, подстроечный конденсатор — КТ4-25 или КТ4-27 (для поверхностного монтажа), оксидный конденсатор — танталовый типоразмера С или D, керамические конденсаторы ёмкостью 10 нФ и менее — типоразмера 0805, остальные — типоразмера 1206.
Микроамперметр можно применить любой, подходящий по габаритам, с током полного отклонения 100…200 мкА.
Антенна изготовлена из тонкого коаксиального кабеля РК50-1-21, РК50-1-22, её конструкция и размеры показаны на рис. 1. Места разрезов и паек на кабеле защищены термоусаживаемой трубкой. Правый конец антенны зачищают от внешней изоляции примерно на 5 мм и припаивают его к контактной площадке.
Центральную жилу кабеля припаивают к общему проводу.
Катушки намотаны проводом ПЭВ-2 0,4 на оправке диаметром 3 мм и содержат L1 — 1,5 витка, L2 — 4,5 витка. Источник питания — батарея гальванических элементов или аккумуляторов типоразмера 6F22.
Внешний вид собранной платы показан на рис. 4.
Рис. 4. Внешний вид собранной платы
Рис. 5. Чертёж печатной платы и размещение элементов УЗЧ на ней
Элементы УЗЧ размещены на печатной плате из фольгированного с одной стороны стеклотекстолита толщиной 1 мм (рис. 5). Здесь применены такие же элементы для поверхностного монтажа, динамическая головка — малогабаритная от сотового телефона.
Плата УЗЧ вместе с динамической головкой размещена на крышке корпуса.
Внешний вид устройства с микроамперметром М4761-М1 от магнитофона показан на рис. 6. Габаритные размеры корпуса — 100x65x25 мм.
Рис. 6. Внешний вид устройства с микроамперметром М4761-М1
Налаживание сводится к установке требуемого усиления УПТ с помощью подстроечного резистора R6. При слишком большом усилении (движок резистора R6 перемещают вниз по схеме) в отсутствие сигнала стрелка прибора может находиться в середине шкалы. При малом усилении (движок резистора R6 перемещают вверх по схеме) чувствительность индикатора снижается. Согласующую цепь L1C1 подстраивают по максимуму сигнала. Для этого надо принять слабый сигнал (например, от тестового генератора) и подстроечным конденсатором установить максимальное отклонение стрелки. Желаемую громкость сигнала ЗЧ можно установить подборкой резистора R1 (см. рис. 2).
Чертежи печатных плат в формате Sprint LayOut имеются здесь.
Литература
1.
Нечаев И. Поиск радиомаяка в диапазоне 433 МГц. — Радио, 2005, № 8, с. 44-46.
2. Low Noise, Cascadable Silicon Bipolar MMIC Amplifier. — URL:https://www. alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/ 64739/HP/INA-03184.html (25.08.20).
Автор: И. Нечаев, г. Москва
Индикатор излучения 433,1 МГц
Это очень простой прибор, не претендующий на точность измерений, поскольку градуировка такого регистратора излучения в домашних условиях вещь весьма проблематичная. По сути это индикатор излучения. Тем не менее, поскольку показания индикатора зависят от силы излучения, его можно использовать для сравнения эффективности разных излучателей. Можно оценить какая антенна дает большую энергию излучения, как меняется сила излучения в зависимости от направления антенны.
Когда начал делать направленную антенну на 433,1 МГц для поисковой системы с маяком, встал вопрос — а как оценить готовую антенну? Как понять,
какая из сделанных антенн более эффективна? Выручил этот индикатор.
Казалось бы, результат оценки антенны таким устройством весьма неопределенный. Однако по факту выяснилось, что плохие антенны вообще не в силах отклонить стрелку индикатора. Если индикатор среагировал, то антенна уже не плохая. А если выбрать из не плохих лучшую по показаниям стрелки, это уже антенна выше среднего. Для любительских целей вполне удачное решение, не требующее особых затрат.
Материалы
Основа индикатора — миллиамперметр. Подойдет почти любой. Обычно берут указатели уровня записи от старых магнитофонов.
От чувствительности миллиамперметра будет зависеть чувствительность индикатора.
Большая чувствительность позволяет получать реакцию с больших расстояний. Если проводить испытания в условиях квартиры, то можно взять
даже амперметр, поскольку мощность излучения хорошей антенны очень немаленькая.
Для сборки несложной схемы нужны еще два конденсатора на 0,01мкф и 1000пф, два высокочастотных диода, у меня были только Д503А и еще нужен кусок медной проволоки длинной 170 мм в качестве приемной антенны индикатора.
Все это не дефицит и не дорого.
Изготовление
Принципиальная схема показана на рис.1. Это известная и популярная схемка. Она настолько проста, что не требует комментариев. Сборка ведется прямо на клеммах амперметра. Важно только не перепутать полярность подключения диодов.Использование
Собственно, об использовании я уже рассказал.
Если слегка подразжевать, то процедура следующая.
Ставим индикатор на ровную поверхность шкалой к себе, отмеряем расстояние 2-4м. Берем антенну, подключаем к рации и,
включив режим передачи, направляем антенну на индикатор. Если стрелка индикатора отклонилась — уже хорошо.
Засекаем величину отклонения стрелки. Берем другую антенну и
проделываем все то же самое с того же расстояния. Сравниваем показания индикатора и делаем вывод, какая антенна лучше.
Можно проделать и более изощренное испытание — проверку направленности антенны. Если отклонение стрелки при прямом направлении на индикатор
достаточно велико, то можно снять диаграмму направленности. Т.е. меняем угол отклонения направления антенны от нулевого и записываем
показания стрелки в зависимости от угла. Потом строим график-диаграмму. Так можно сравнить остроту направленности двух антенн. Я этим заниматься не стал,
поскольку степень направленности моих антенн была очевидна, т.
Полевые испытания антенн показали, что индикатор дает очень хорошее представление о возможностях антенны. Устройство простое, но полезное. /15.08.2016 kia-soft/
***Индикаторы и детекторы ВЧ поля, схемы для измерения уровня радио излучения (Страница 2)
Схема индикатора поля на двух микросхемах (20-1300 МГц, чувствительность — 1 мВ)
Индикатор поля на двух микросхемах, схема которого представлена на рисунке 1, немного сложнее по конструкции, но значительно удобнее в работе. Прибор удобно использовать для контроля за работой и настройки маломощных передающих устройств, работающих в широком диапазоне частот=
1 4053 2
Простой идикатор радиоволнового поля на ОУДостоинством схемы является ее простота. Но этой схеме присущ очень большой недостаток, а именно низкая фильтрация на входе.
Из-за низкой фильтрации на входе индикатор реагирует даже на электрическую проводку в помещении, к тому же он имеет очень низкую чудствительность…
0 3200 0
Радиостетоскоп — общая информация и справочные данныеРадиостетоскопы — контактные микрофоны, конструкционно объединенные с микропередатчиками, которые перехватывают акустические сигналы по виброакустическому (вибрационному) каналу утечки информации. В качестве чувствительных элементов в них обычно…
0 3774 0
Схема датчика излучения сотового телефонаСпособов несанкционированного доступа к информации очень мноro, но часто его организация и техническое оснащение очень дороги и сложны. Большинство средств съема информации невозможно приобрести легально. Но в тоже время у нас у всех есть доступ к дешевому …
1 4121 8
Индикатор напряженности поля на микросхеме BA6137Особенность индикатора в способе отображения уровня напряженности — на пятиуровневой светодиодной шкале.
Индикатор может контролировать напряженности полей с частотой до 1000 МГц. АЧХ индикатора не измерялось, так как его функция не измерять…
1 4363 0
Схема индикатора напряженности поля выполненного на ОУ 140УД6Схема индикатора поля представляет собой усилитель постоянного тока на ОУ с каскадом УВЧ и ВЧ детектором. На входе УВЧ установлен фильтр ВЧ L1, С2, L2, СЗ, который обрезает сигналы с частотой ниже 10—20 МГц. Примечание. В противном случае,…
1 3545 0
Индикатор напряженности поля на микросхеме К174ПС4Для налаживания антенно-фидерных трактов любительских радиостанций необходим индикатор напряженности высокочастотного электрического поля. Этот прибор отличается от обычно используемых высокой чувствительностью и широкой полосой рабочих частот. Традиционно…
1 3790 0
Радиодетали, электронные блоки и игрушки из китая:
Простые индикаторы СВЧ поля своими руками. Самодельные индикаторы вч поля Активные вч детекторы
Данный ВЧ детектор был изготовлен практически из подручных деталей с целью определения наличия в помещении передающих ВЧ устройств и нахождения их местоположения.
Изготовленный ВЧ детектор «реагирует» на работающий мобильный телефон с 2-х метров в режиме разговора, и с 4-х метров в режиме набора номера, на переносную УКВ ЧМ радиостанцию (145 МГц, 1 Вт) с 5 – 7-ми метров, передатчик на 1500 МГц 300 мВт обнаружен на расстоянии 6-ти метров.
Ток потребления от батареи в режиме ожидания 14 мА, в режиме индикации – 20 мА.
Схема детектора
Исключён фрагмент. Наш журнал существует на пожертвования читателей. Полный вариант этой статьи доступен только
Схема ВЧ детектора (Рис. 1) состоит из самого детектора на германиевых ВЧ диодах VD1 и VD2, которые для увеличения чувствительности «подперты» небольшим током через резистор R1, компаратора DA1 на операционном усилителе типа КР140УД1208 (УД1208), порог которого устанавливается резистором R2, и стабилизаторов опорных напряжений на стабилитроне VD3, диоде VD4 и интегральном стабилизаторе ST.
Решение застабилизировать напряжения пришло в процессе эксплуатации, так как по мере разряда батареи питания GB1 «уплывал» порог переключения компаратора DA1.
К выходу компаратора DA1 через эмиттерный повторитель на транзисторе VT1 подключен светодиод VD6 для световой и пьезоизлучатель Q1 с внутренним генератором для звуковой индикации.
Детали и сборка
Остановимся на деталях: транзистор VT1 – n-p-n маломощный. Операционный усилитель DA1 – любой другой, способный работать при напряжении питания от 6 В. Диоды VD1 и VD2 – ВЧ германиевые, от них зависит верхняя граница чувствительности прибора. Стабилитрон VD3 на напряжение стабилизации 3 – 4 В, например КС130, КС133, КС139, КС433, КС439. Светодиод VD5 зеленого цвета с падением напряжения 2 – 2,5 В.Антенна изготовлена из отрезка коаксиального кабеля длиной 100 мм. Питается устройство от батареи типа «Крона».
Платы не травлю — нет терпения, к сожалению. Эта плата разведена с помощью карандаша и линейки, медь прорезана резаком из ножовочного полотна, поделена на контактные площадки, к которым и припаяны все элементы.
Требования к разводке и монтажу — входные цепи ОУ подальше от выходных.
Настройка
После проверки правильности монтажа, подключаем питание и измеряем указанные на схеме напряжения. Резистором R2 выставляем порог, при котором гаснет светодиод VD6.Использование
Выставляем порог резистором R2, при приближении к району установки передатчика — загорается светодиод VD6, опять выставляем порог резистором R2 что бы погас светодиод VD6 и т.д., возможно несколько не удобно, но за 3-4 подхода можно точно определить место расположения передатчика.Схема индикатора поля (ИП) (рис.1) представляет собой усилитель постоянного тока на ОУ с каскадом УВЧ и ВЧ детектором.
На входе УВЧ установлен фильтр ВЧ L1,C2,L2,C3, который обрезает сигналы с частотой ниже 10 – 20 МГц, в противном случае, прибор начинает реагировать на фон электропроводки, и др. индустриальные помехи.
Усилитель ВЧ выполнен по схеме с общим эмиттером, режим выставляется резистором R1 так, что бы на коллекторе VТ1 было напряжение равное Uкол=Uпит/2.
Через конденсатор С4 сигнал поступает на диодный детектор VD1, здесь необходимо применять СВЧ германиевый диод ГД402,ГД507, нельзя применять диод Д9, максимальная частота которого 40 МГц.
Выпрямленный сигнал поступает на вход ОУ через фильтр L3,L4,С6,С7, которые препятствуют попадания на вход ОУ ВЧ составляющей. Операционный усилитель работает от однополярного питания, поэтому для его нормальной работы, при помощи делителя на R4; R5 создана искусственная “средняя точка”.
Усиление микросхемы определяется отношением R6/R8 при малых сигналах на входе. При увеличении напряжения на выводе 6 микросхемы до 0,6 — 0,7 вольт происходит открывание диода VD2 и в цепь обратной связи усилителя подключается резистор R7, что уменьшает усиление и делает шкалу прибора линейной.
В качестве ОУ можно применить 140УД12 или 140УД6 (предпочтительнее). В случае использования УД6 резистор R9 из схемы необходимо удалить. Резистором R10 осуществляется установка шкалы прибора на 0.
VT1 — СВЧ транзистор, например КТ399.
L1 -8 витков, провода 0,5 на оправке 5мм. L2-6 витков, того же провода.
Дросселя L3, L4 по 60 — 100 мкГн.
Следующая схема (рис.2) представляет собой доработанную конструкцию, применение дополнительного ОУ позволило исключить резисторный делитель напряжения и улучшить характеристики прибора.
Для тех, кто предпочитает звуко-световую индикацию, предлагается другой вариант (рис.3), отличающейся наличием управляемого напряжением мультивибратора.
Схема очень простая и не должна вызвать трудностей в изготовлении и настройки.
В качестве звукового излучателя применен пьезо-излучатель.
Частота сигнала определяется номиналами конденсаторов мультивибратора в пределах 10–33Нф
Данная конструкция (рис.4) способна засечь:
Радио микрофон V пит=3 В. F=93 МГц — 4 метра
Радио микрофон, одно транзисторный, Vпит=3 В. F=420 МГц — 3 метра
Радио микрофон Vпит=3 В. F=860 МГц — 80 см.
Китайская телекамера Vпит=9В. F=1200 МГц. — 4 метра
Мобильный телефон, во время передачи — 6 – 7 метров.
Рисунки печатных плат в программе Layout:
Настроение сейчас —
Индикатор напряженности поля может потребоваться при налаживании радиостанции или передатчика, если нужно определить уровень радиосмога и найти его источник или при поиске и обнаружении скрытых передатчиков («шпионских радиомикрофонов»).
Можно обойтись без осциллографа, даже можно обойтись без тестера, но без индикатора ВЧ поля, никогда! При кажущейся простоте — это прибор, который обладает исключительной надежностью и работает безотказно в любых условиях. Самое прекрасное, что настраивать его практически не надо (если выбраны те компоненты, которые указаны в схеме) и ему не требуется никакого внешнего питания.
схему можно сделать еще проще — и все равно будет прекрасно работать…
Как работает схема?
Сигнал с передатчика с антенны W1, через конденсатор С1 поступает на диодный детектор на VD1 и VD2, построенный по схеме удвоения напряжения. В результате на выходе детектора (правый конец диода VD2) формируется постоянное напряжение, пропорциональное интенсивности сигнала, поступающего на антенну W1. Конденсатор С2 является накопительным (если бы мы говорили о блоке питания, про него сказали «сглаживает пульсации»).
Далее продетектированное напряжение поступает либо на индикатор на светодиоде VD3, либо на амперметр, либо на вольтметр.
Перемычка J1 нужна для того, чтобы было возможно отключать светодиод VD3 во время проведения измерений по приборам (он, естественно вносит сильные искажения, причем нелинейные), но в большинстве случае его можно и не отключать (если измерения носят относительный характер, а не абсолютный)
Конструкция.
От конструкции зависит очень много, прежде всего необходимо решить как вы будете использовать данный индикатор: как пробник, или как измеритель интенсивности электромагнитного поля. Если как пробник, то можно ограничится только установкой светодиода VD3. Тогда при поднесении данного индикатора к антенне передатчика он будет гореть, чем ближе к антенне, тем сильнее. Такой вариант я очень рекомендую сделать все, чтобы иметь в кармане, для «полевых испытаний аппаратуры» — элементарно просто поднести его к антенне передатчика или радиостанции, чтобы убедиться, что ВЧ часть работает.
Если необходимо измерять интенсивность (т.е. давать численные значения – это необходимо будет при настройке ВЧ-модуля), необходимо будет ставить либо вольметр, либо амперметр.
На фотографиях ниже представлен гибридный вариант.
Что касается деталей, то особых требований нет. Конденсаторы самые обычные, можно SMD, можно обычные в выводных корпусах. Но, хочу предупредить схема очень чувствительна к типам диодов. С некоторыми может вообще не работать. На схеме представлены те типы диодов, с которыми она гарантированно работает. Причем лучший результат дали старые германиевые диоды Д311. При их использовании схема работает до 1 гГц (проверено!), во всяком случае какое-то напряжение на выходе разглядеть можно. Если сразу не заработало – ОБЯЗАТЕЛЬНО попробуйте другую пару диодов (как одного типа, так и разных), т.к. часто результат работы меняется в зависимости от экземпляра.
Приборы амперметр на ток до 100 мкА или вольтметр до 1 В, можно до 2-3 В.
Налаживание.
Налаживание, в принципе не требуется, все должно работать. Цель налаживания проверка работоспособности – увидеть отклонение стрелки прибора, или зажигания светодиода. Но, все-таки, я бы рекомендовал попробовать даже нормально работающий индикатор в разными типам диодов, имеющихся в наличии – может существенно увеличиться чувствительность.
В любом случае надо добиваться максимального отклонения стрелки прибора
Если у вас еще не собран передатчик или у вас просто нет доступа к чему-то работающему и дающему хорошее ВЧ-поле (например, ВЧ генератора, типа Г4-116) то, чтобы проверить работу пробника можно съездить в Останкино (метро «ВДНХ») или на Шаболовскую (метро «Шаболовская»). В Останкино этот индикатор работает даже в троллейбусе, когда проезжаешь мимо башни. На Шаболовской, надо подойти почти вплотную к самой башне. Иногда источником мощных ВЧ полей служит бытовая аппаратура, если антенну пробника расположить около сетевого провода мощной нагрузки (например, утюга или чайника), то путем периодического включения-выключения можно тоже добиться отклонения стрелки прибора. Если у кого-то есть радиостанция, то для проверки работы она вполне подойдет тоже (надо его поднести к антенне, пока радиостанция находится в режиме передачи). В качестве другого варианта можно – можно использовать сигнал к кварцевого генератора от какой-либо бытовой аппаратуры (например, видеоигры, компьютера, видеомагнитофона) – для этого надо «внутри этой аппаратуры» найти кварцевый резонатор на частоту от 0.
5 мГц до 70 мГц и просто прикоснуться антенной W1 к одному из его выводов (либо поднести к одному из выводов).
Столь подробное описание проверки работы пробника носит только одну цель – до постройки ВЧ модуля передатчика надо быть на 100% уверенным, что ВЧ индикатор работоспособен! ЭТО ОЧЕНЬ ВАЖНО! Пока не убедитесь, что ВЧ индикатор работает приниматься за постройку передатчика бесполезно.
Так это может выглядеть (видно, что горит VD3, естественно J1 подключена и подключен вольтметр на диапазон 2.5 В):
Перспективы и использование.
Для налаживания передатчика вместо жесткой антенны можно использовать гибкий, многожильный. При этом можно либо просто припаивать его к измеряемым точкам схемы, либо если другим проводом массу индикатора (точку соединения VD1, С2, VD3) соединить с массой налаживаемой ВЧ системы просто подносить этот гибкий антенный провод к тестовой точке или контуру (не припаивая). Если на контуре нет экрана – иногда бывает достаточно просто поднести антенный провод индикатора к катушке контура.
В данном случае все зависит от интенсивности ВЧ напряжения в измеряемой системе.
Вместо амперметра или вольтметра можно попробовать подключить наушники – тогда можно будет услышать сигнал передатчика, так например, рекомендуется делать в книге Борисова «Юный радиолюбитель».
Этот же пробник (если подключен вольтметр), зная частоту на которой работает ВЧ система может помочь довольно точно измерить мощность сигнала. При этом надо снять показания прибора на минимально возможном расстоянии от антенны, затем чуть дальше (измерив это расстояние линейкой), затем подставив в формулу (ее надо поискать в справочниках — на память я не помню) получить значение в dB. Естественно, то желательно данную операцию провести, например, с радиостанцией мощность которой известна, и только потом измерять мощность неизвестно источника. Конечно надо учитывать, что частоты эталонной радиостанции и вашего источника одни и те же, т.к. хоть в нашем случае в описанном пробнике нет входного контура он все же обладает частотоизбирающими свойствами за счет конструкции (длина антенны, емкости монтажа и т.
д.)
Линейный детектор. В основу детектора (рис. 8.7, а) положена микросхема К122УД1. Нагрузкой этой микросхемы являются два транзистора, которые работают на общий сглаживающий фильтрf$3, C2. При наличии входного сигнала транзисторыVT1 иVT2 поочередно открываются. Детектор работает в широком диапазоне частот. Выходная характеристика (рис. 87,6) снята на частоте 100 кГц.
Детектор с АРУ. Схема (рис. 8.8, а),
построенная на интегральной микросхеме
К224ЖАЗ, предназначена для детектированияAM-сигналов промежуточной
частоты и усиления напряжения АРУ На
вход интегральной микросхемы подается
сигнал с последнего каскада УПЧ.
Сигнал УПЧ детектируется первым
транзистором микросхемы и с его
коллектора через разделительный
конденсаторСЗ поступает на регулятор
громкостиR2. С вывода
5 снимается сигнал АРУ. Для фильтрации
составляющих ПЧ включен конденсаторС2. Неусиленный сигнал АРУ после
каскада детектора формируется на
конденсаторе С1.
Максимальный сигнал
АРУ после усиления вторым транзистором
микросхемы формируется на конденсатореС2. Максимальный сигнал АРУ практически
равен питающему напряжению. Технические
характеристики детектора проиллюстрированы
графиками рис. 8.8,б.
Рис. 8.7
Рис. 8.8
3. Детекторы с оу
Детектор с удвоителем. Для
детектированияAM сигнала
в схеме (рис. 8.9, а) применен удвоитель
напряжения на диодах Когда на входе
отрицательная полуволна, происходит
заряд конденсатораС1 через диодVD1. При смене полярности
входного сигнала конденсаторС1 разряжается через диодVD2. На конденсатореС2 будет
двойная амплитуда входного сигнала.
Постоянная составляющая на выходе
схемы зависит от коэффициента усиления
ОУK y.u
= l + (R 2 /R 1).
При малых сигналах на входе схема
проявляет пороговые свойства. Порог
открывания меняется в зависимости от
коэффициента усиления ОУ. Переходные
характеристики детектора при различныхR1 приведены на рис.
8.9,6, а зависимость напряжения порогаU п от K у.и — на рис. 8.9,в.
Детектор с ОС по постоянному току. В схеме детектора (рис.8.10, а) применена следящая ООС. Когда на входе положительная полярность входного сигнала, ОУ быстро заряжает конденсатор С через диодVD2. Напряжение на конденсаторе отслеживает уровень входного сигнала через резисторR1 При уменьшении уровня входного сигнала ОУ мгновенно переключается поскольку напряжение на конденсаторе сохраняет максимальное значение. Конденсатор разряжается через резисторR1 и диодVD1 Скорость разряда конденсатора определяется уровнем входного сигнала.
Выходной сигнал детектора зависит от
отношения сопротивлений резисторов R1 иR2. Для
каждого значения этого отношения
необходимо подбирать сопротивление
резистораR3, чтобы
исключить постоянный уровень на
выходе, вызванный разбалансом ОУ. На
рис. 8.10,6 приведены передаточные-
характеристики детектора для различных
сопротивленийR2.
Рис. 8.9
Рис. 8.10 Рис. 811
Детектор с интегратором. Схема
преобразования переменного напряжения
в постоянное состоит из двух ОУ (рис.
8.11): первый выполняет функции детектора,
а второй — интегратора. Напряжение,
получаемое в точке соединенияVDI иR4, содержит
положительные полуволны входного
сигнала. Этот сигнал суммируется с
противофазным входным сигналом. На
входе ОУDA2 будет
сигнал положительной полярности
с амплитудой, равной 1/3 от амплитуды
сигнала, действующего на входе.
Аналогичная амплитуда будет
формироваться от положительной
полярности входного сигнала. В результате
на выходе ОУDA2 получается
постоянное напряжение, пропорциональное
входному переменному напряжению.
Линейчость преобразования достигается
выбором сопротивлений резисторов из
условияR1 = 2R3, Rl = R7. В
настроенной схеме динамический диапазон
преобразования входного сигнала
находится в пределах от 10 мВ до 1,5 В с
погрешностью не более 1,5%; частота
входного сигнала в пределах от 0 до 100
кГц.
Рис 8.12 Рис. 8.13
Пиковый детектор на ОУ с запоминанием. Входной сигнал детектора (рис. 8.12) через ОУDA1 заряжает конденсатор С. Постоянное напряжение на конденсаторе через ООС подается на второй вход ОУDAL Эта связь действует через ОУDA2. На конденсаторе устанавливается максимальное значение входного сигнала. Это напряжение может продолжительное время оставаться на конденсаторе. С приходом положительного импульса по цепи управления происходит разряд кэнденсатора. После этого конденсатор может вновь запомнить максимальное значение выпрямленного напряжения входного сигнала.
Пик-детектор с ООС. Входной сигнал
схемы (рис. 8.13) поступает на ОУDA1, который усиливает его в 10 раз.
Выходной сигнал ОУDAJ через
транзисторVT1 заряжает
накопительный конденсатор С. По мере
увеличения напряжения на конденсаторе
увеличивается напряжение ОС на
инвертирующем входе интегральной
микросхемыDA2. В
результате напряжение ОС будет равно
амплитуде сигнала на выходе микросхемыDA1.
Это напряжение
может сохраняться продолжительное
время. Для сброса напряжения конденсатора
необходимо открыть полевой транзистор
при нулевом входном сигнале.
Хочу представить схему устройства, которое имеет чувствительность к высокочастотному электромагнитному излучению. В частности, его можно применить для индикации входящих и исходящих вызовов мобильного телефона. Например, если телефон находится на беззвучном режиме, то это устройство позволит быстрее заметить входящий звонок или SMS.
Все это помещается на монтажную плату длиной 7 см.
Большую часть платы занимает схема индикации.
Также здесь присутствует антенна.
Антенной может служить отрезок любого провода длиной не менее 15 см. Я сделал ее в виде спирали, похожую на катушку. Ее свободный конец просто припаян к плате, чтобы он не болтался. Было испробовано много разных форм антенны, но я пришел к выводу, что важнее не форма, а её длина, с которой вы можете поэксперементировать.
Давайте рассмотрим схему.
Здесь собран усилитель на транзисторах.
В качестве транзистора VT1 использован КТ3102ЕМ. Решил выбрать именно его, потому что он имеет очень хорошую чувствительность.
Все остальные транзисторы (VT2-VT10) это 2N3904.
Рассмотрим схему индикации: транзисторы VT4-VT10 здесь являются ключевыми элементами, каждый из которых включает соответствующий светодиод при поступлении сигнала. В роли транзисторов этой шкалы могут быть использованы любые, можно даже КТ315, но при пайке удобнее использовать транзисторы в корпусе ТО-92 из-за удобного расположения выводов.
Здесь использованы пороговые диоды (VD3-VD8), и поэтому в каждый момент времени светится только один светодиод, показывая уровень сигнала. Правда этого не происходит по отношению к излучению мобильного телефона, так как сигнал постоянно пульсирует с большой частотой, вызывая свечение почти всех светодиодов.
Количество, «светодиодно-транзисторных» ячеек не следует делать больше восьми. Номиналы базовых резисторов здесь одинаковые и составляет 1 кОм.
Номинал будет зависеть от коэффициента усиления транзисторов, при использовании КТ315 следует тоже использовать резисторы на 1 кОм.
В качестве диодов VD1, VD2 желательно использовать диоды Шоттки, так как они имеют меньшее падение напряжения, однако все работает даже при использовании распространенного 1N4001. Один из них (VD1 или VD2) можно исключить, если индикация будет слишком зашкаливать.
Все остальные диоды (VD3 — VD8) это те же самые 1N4001, но можно попробовать использовать любые имеющиеся под рукой.
Конденсатор С2 — электролитический, его оптимальная емкость от 10 до 22 мкФ, он на доли секунды задерживает погасание светодиодов.
Номинал резисторов R13 И R14 зависит от потребляемого светодиодами тока, и будет лежать в пределе от 300 до 680 Ом, но номинал резистора R13 может быть изменен в зависимости от питающего напряжения или при недостаточной яркости светодиодной шкалы. Вместо него можно припаять подстроечный резистор и добиться желаемой яркости.
На плате имеется переключатель, который включает некий «турбо режим» и пропускает ток в обход резистора R13, вследствие чего увеличивается яркость шкалы.
Я его использую при питании от батарейки типа крона, когда она подсаживается и шкала светодиодов тускнеет. На схеме переключатель не указан, т.к. он не обязателен.
После подачи питания светодиод HL8 начинает гореть сразу и просто указывает на то, что устройство включено.
Питается схема напряжением от 5 до 9 Вольт.
Далее можно изготовить для него корпус, например из прозрачного пластика, а в качестве основания можно использовать фольгированный текстолит. Подключив антенну к металлизации платы, возможно удастся повысить чувствительность этого индикатора высокочастотных излучений.
Кстати, на излучение микроволновки он тоже реагирует.
Список радиоэлементов
| Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот |
|---|---|---|---|---|---|---|
| VT1 | Биполярный транзистор | КТ3102ЕМ | 1 | В блокнот | ||
| VT2-VT10 | Биполярный транзистор | 2N3904 | 9 | В блокнот | ||
| VD1 | Диод Шоттки | 1N5818 | 1 | Любой диод Шоттки | В блокнот | |
| VD2-VD8 | Выпрямительный диод | 1N4001 | 7 | В блокнот | ||
| C1 | Керамический конденсатор | 1 — 10 нФ | 1 | В блокнот | ||
| C2 | Электролитический конденсатор | 10 — 22 мкФ | 1 | В блокнот | ||
| R1, R4 | Резистор | 1 МОм | 2 | В блокнот | ||
| R2 | Резистор | 470 кОм | 1 | В блокнот | ||
| R3, R5 | Резистор | 10 кОм | 2 |
Расчитать длину антенны 446 мгц.
Сравнение диапазонов для гражданской радиосвязиВсе замеры и эксперименты проводились с радиостанцией Voxtel MR 350.
Параметры исходной спиральной антенны:
Внутренний диаметр спирали: 3 мм
Диаметр провода: 0.5 мм
Количество витков: 18
Расчетным путем было получено, что максимальная расчетная индуктивность спиральной антенны составляет 0.28 мкГн.
L = D2 * n2/(45 * D + 100 * l), мкГн
D = 0.3 см — внутренний диаметр катушки
n = 18, число витков
l=0.9 см — общая длина намотки
Уменьшить индуктивность спиральной антенны и тем самым повысить ее резонансную частоту можно увеличением межвиткового расстояния, то есть растягиванием.
С помощью индикатор напряженности поля удалось установить, что резонансная частота спиральной антенны радиостанции находиться намного выше рабочей частоты, то есть 446 МГц.
Так же удалось выявить сильное влияние на резонансную частоты антенны от окружающих предметов.
Когда я подносил руку к антенне, то есть вносил в нее емкость, резонансная частота ее понижалась и в какой-то момент даже достигала рабочей частоты, а после чего происходило ее дальнейшее снижение.
Для упрощения настройки антенны, был изготовлен новый образец, представляющий из себя две последовательно соединены индуктивности.
Для нужд гражданской радиосвязи в России существуют 3 диапазона частот:
— 27 МГц (CB), разрешенная мощность – до 4 Вт. На этой частоте можно использовать радиостанции с любым типом антенн (компактные, автомобильные, стационарные).
— 433 МГц (LPD) . Допустимая мощность – максимум 0,01 Вт . Используются рации с компактными интегрированными антеннами.
— 446 МГц (PMR). Допустимая мощность – максимум 0,5 Вт. Связь осуществляется при помощи радиостанций с компактными интегрированными антеннами.
В
реальности многие заводские радиостанции диапазонов PMR и LPD
отличаются мощностью до 5 Вт.
Устройства, имеющие мощность до 0,01 Вт в
диапазоне 433 МГц, а также до 0,5 Вт в диапазоне частот 446 МГц
регистрировать не нужно. Роскомнадзор занимается выявлением раций,
которые не соответствуют нормам мощности, установленным
законодательством. Перечень подлежащих регистрации раций и порядок
осуществления регистрации определен соответствующим законодательным
актом Правительства РФ.
По завершению регистрации владелец получает Свидетельство о регистрации. Станции без выхода в телефонную сеть сертификации не подлежат.
Длина
волны в рациях диапазона СВ составляет 11 м. Радиоволна может
преодолеть препятствие в половину длины волны, и радиостанции в этом
диапазоне оптимальны для использования на пересеченной местности.
Радиоволна обогнет любую неровность рельефа или группу деревьев
5-6-метрового диаметра. При аналогичных электрических параметрах они
гарантируют большую дальность связи. Для 27 МГц возможны
электромагнитные помехи промышленного происхождения или
интермодуляционные.
Причиной этого является загруженность эфира в
городах. При использовании радиостанций с компактными антеннами в городе
или вблизи города дальность связи непредсказуема.
В этом диапазоне не исключены «дальние прохождения», то есть связь может проходить очень большие расстояния, в том числе может образовываться «радиоэхо» (собственный сигнал, обошедший вокруг планеты) в результате переотражения от ионосферы.
При большой активности солнца вероятность возникновения «дальнего прохождения» увеличивается. Это негативно влияет на дальность и качество ближней связи из-за дополнительных интермодуляционных помех.
Длина
волны популярных радиостанций частот 433 и 446 МГц составляет примерно
0,7 м, по этой причине для пересеченной местности или леса не подходит.
Радиоволна не способна обойти даже 35-сантиметровый ствол дерева. Но
радиостанции 433 и 446 МГц оптимальны для городских условий, поскольку в
этом диапазоне мало атмосферных шумов и промышленных электромагнитных
помех.
На дальность связи влияют самые разные факторы, среди которых:
—
электромагнитные помехи. Рации LPD, PMR переносят их лучше, чем СВ,
поскольку уровень промышленных и атмосферных помех на диапазонах 433/446
МГц намного ниже, чем на 27 МГц. Поэтому в городе дальность связи
станций LPD/PMR гарантирует лучшую дальность связи.
Волновые эффекты (дифракция, интерференция). Они делают возможным преодоление препятствий, по размеру меньших, чем половина длины волны. Это приводит к тому, что сигнал становится неоднородным на дистанциях, сопоставимых с длиной радиоволны. На пересеченной местности или в горах рации СВ работают лучше остальных.
В результате переотражений от ионосферы для СВ-раций вероятны «дальние прохождения». Для устойчивой двусторонней связи необходимы хорошая антенна и определенное состояние ионосферы. В диапазонах LPD/PMR «дальние прохождения» невозможны.
Поглощение радиоволновой энергии поверхностью земли, деревьями.
Поглощение усиливается с увеличением частоты волны (СВ выигрывает).
Эффективность антенны важна для портативных раций.
Эффективными можно назвать штыревые вертикальные антенны длиной в четверть или больше длины волны сигнала. Оптимальными для четвертьволновых антенн будут следующие:
§ СВ – 2,78 м ;
§ LPD – 17,3 см ;
§ PMR – 16,8 см .
Рассматривается геометрический размер антенны. Но ее можно укоротить, сохранив электрическую «длину» удлиняющей катушкой.
Если укороченную антенну сделать узкополосной, с большим резонансным усилением по частоте, это повысит КПД компактных антенн, однако только при функционировании в узко-частотном диапазоне, на который она настроена.
Для раций более коротковолновых LPD и PMR антенну не нужно существенно укорачивать, а для длинноволнового СВ укороченная до 20 раз антенна снижает дальность радиосвязи. Такие рации хорошо работают только с длинными антеннами, но при этом неудобны в обращении.
Нельзя однозначно сказать, какой диапазон лучше.
У каждого диапазона гражданской связи свои преимущества и минусы, которые видны в разных условиях. Выбирая диапазон, руководствуйтесь условиями эксплуатации.
Для загородной связи, на больших расстояниях в лесу или на пересеченной местности лучше предпочесть радиостанцию СВ. Лучшую связь в городе, в частности, внутри железобетонного здания или транспорта (без внешней антенны) обеспечат рации LPD/PMR. Если важна не дальность, а удобство ношения и размеры – выбирайте LPD/PMR. Для перевозки рации за границу лучше взять PMR. Если нужно контактировать с профессиональными или любительскими радиостанциями, стоит попробовать портативные рации LPD, поскольку у PMR каналы на 6.25 кГц сдвинуты касательно 446 МГц, а отрезка в 6.25 кГц в основной массе любительских и профессиональных станций нет.
Ниже описываются несколько коллинеарных антенн, все они рассчитаны быть выполненными из алюминиевой проволоки сечением 6 мм квадратных (провод АПВ с которого была удалена ПВХ изоляция).
Алюминиевый провод был выбран потому, что алюминий в отличие от меди, коррозионно более стоек при незначительно меньшей электропроводности, т.е. антенна из алюминия работает не хуже чем из меди, но не гниёт под нашими кислотными и щелочными дождями.
Все антенны выполнены по схеме «J колено и фазовращающие петли» и выгнуты из цельного куска провода, по умолчанию антенны посчитаны на PMR 446 МГц, но без проблем могут быть пересчитаны и на LPD 433 — 434 МГц.
Ширина короткозамкнутой линии образующей J колено у всех антенн 20мм, длина тоже одинакова 1/4 длины волны или 168мм, немного разные только места подключения фидера.
Коллинеарная антенна 2 по 5/8 плюс 1/2 L
Коллинеарная антенна 3 по 5/8 плюс 1/2 L
Коллинеарная антенна 4 по 5/8 L
Коллинеарная антенна 4 по 1/2 L
Настраиваются антенны подбором места подключения фидера к J колену и небольшой подрезкой последнего, самого верхнего элемента, так как только на него распространяется коэффициент укорочения.
Антенны вместе с J коленом, как и было сказано выше, выгибаются из цельного куска провода, «противовес», идущий вниз от J колена монтируется потом, методом скрутки.
При сборке антенны все расстояния отмеряются от центра провода, а не от границ, точность измерения должна быть не хуже 1мм.
Учтите — ошибка измерения в элементах основного полотна антенны накопительная, то есть если при сгибании первого колена, считая от низа J колена мы ошиблись на +2 мм, то мы можем это исправить сделав длину следующей за ним фазовращающей петли меньше на 2мм. Если же ошибка и там составит +2мм то суммарная ошибка будет +4мм, если ещё на 1мм ошибёмся в следующем колене, то суммарная ошибка уже будет +5мм, что неминуемо приведёт к падению усиления антенны в целом на расчётной частоте.
Что бы желающие повторить антенны могли себе представить как антенну согнуть, вот фотография уже готовой антенны 4 по 1/2 L на PMR:
При подключении антенны, желательно, что бы фидер отводился хотя бы на 1/2L под углом 90 градусов к полотну антенны.
Сами коллинеарные антенны выполненные из провода сечением 6 мм квадратных не обладают конструкционной прочностью и не способны поддерживать себя самостоятельно, по этому закрепляются на пластиковой удочке полиэтиленовыми стяжками. Как показали испытания пластик китайских удочек радиопрозрачен и не влияет на параметры антенн.
Фазовращающие петли можно выполнить и по иному — в виде 1 витка, таким диаметром, что бы его длина окружности соответствовала длине фазовращающей петли.
Если необходимо пересчитать одну из представленных антенн на 433 МГц, то все её элементы удлинняются пропорционально изменению частоты, то есть длину каждого элемента, включая длины J колена и фазовращающих петель нужно умножить на 446/433 или 1,030023094688222.
Схемы индикатори электрических полей (13 схем). Детектор излучения Схема индикации поля мобильного телефона
Практически каждый начинающий радиолюбитель пробовал собрать радиожучок. На нашем сайте есть немало схем, многие из которых содержат всего один транзистор, катушку и обвязку — несколько резисторов и конденсаторов.
Но даже столь простую схему будет нелегко правильно настроить не имея специальных приборов. Про волномер и ВЧ частотомер говорить не будем — как правило начинающие радиолюбители ещё не обзавелись такими сложными и дорогими приборами, но собрать простой детектор ВЧ не просто надо, а обязательно надо.
Ниже показаны детали, для него.
Данный детектор позволяет определить, идёт ли излучение высокой частоты, то есть генерирует ли передатчик хоть какой нибудь сигнал. Конечно он не покажет частоту, но для этого можно воспользоваться обычным ФМ радиоприёмником.
Конструкция ВЧ детектора может быть любой: навесной монтаж или небольшая пластмассовая коробочка, куда поместится стрелочный индикатор и другие детали, а антенну (кусочек толстого провода 5-10 см) выведем наружу. Конденсаторы могут применяться любых типов, допустимо отклонения номиналов деталей в очень широких пределах.
Детали детектора радиочастотных излучений:
— Резистор 1-5 килоом;
— Конденсатор 0,01-0,1 микрофарад;
— Конденсатор 30-100 пикофарад;
— Диод Д9, КД503 или ГД504.
— Стрелочный микроамперметр на 50-100 микроампер.
Сам индикатор может быть любым, даже если он на большой ток или напряжение (вольтметр), просто открываем корпус и убираем шунт внутри прибора, превращая его в микроамперметр.
Если вы не знаете характеристик индикатора, то чтоб узнать на какой он ток, просто подключите к омметру сначала на заведомо известный ток (где указана маркировка) и запомните процент отклонения шкалы.
А потом подключите неизвестный стрелочный прибор и по отклонению стрелки станет понятно, на какой ток он расчитан. Если индикатор на 50 мкА дал полное отклонение, а неизвестный прибор при том же напряжении — половину, значит он на 100 мкА.
Для наглядности собрал детектор ВЧ сигнала навесным монтажом и провёл измерения излучения от свежесобранного ФМ радиомикрофона.
При питании схемы передатчика от 2В (сильно севшая крона), стрелка детектора отклоняется на 10% шкалы.
А при свежей батарейке 9В — почти половину.
Обратите внимание — щуп не касается антенны или платы, он ловит ВЧ излучение на некотором расстоянии. Если ткнуть детектором в место пайки антенны — он резко зашкалит. Таким образом можно определить работоспособность схемыы любого передатчика, с частотой до 500 МГц.
Для более высоких частот следует воспользоваться другой, немного более сложной схемой детектора ВЧ. Но для ФМ дипазона 108 МГц его хватит.
Обсудить статью ДЕТЕКТОР ИЗЛУЧЕНИЯ
Особенность данного
индикатора состоит в том, что он отображает
уровень радиоизлучения на линейной шкале из пяти
светодиодов.
Согласно расчету прибор способен
обнаруживать радиосигналы частотой до 1000 МГц, но
он испытан лишь в домашних условиях при частоте не
выше 90 МГц, а также 433,92 МГц (брелок
автомобильной сигнализации).
Схема индикатора
показана на рис. 1.
Принятый антенной WA1 сигнал
поступает на усилитель на транзисторе VT1.
Дроссель L1 уменьшает низкочастотные, в том числе
сетевые наводки. Конденсаторы С1 и СЗ
дополнительно ослабляют их. Диоды VD1 и VD2
защищают вход усилителя от мощных
сигналов.
Усиленный сигнал через конденсатор С5
поступает на детектор на германиевых диодах VD4,
VD5.
На конденсаторе С7 выделяется постоянное
напряжение, значение которого пропорционально
напряженности поля.
Резистором R3 можно
регулировать чувствительность индикатора.
Узел
индикации выполнен на микросхеме ВА6137,
предназначенной для управления линейкой
светодиодов. В зависимости от уровня принятого
сигнала изменяется число включенных светодиодов
HL1- HL5.
Прибор питается напряжением 3 В от
батареи из двух гальванических элементов
типоразмера AAA. Диод VD3 защищает его от
неправильной полярности питающего
напряжения.
Антенна WA1 — складная
телескопическая.
Чувствительность прибора можно
регулировать, изменяя ее длину.
Все детали
индикатора размещены на печатной плате из
фольгированного с двух сторон стеклотекстолита,
показанной на рис. 2.
На обратной стороне платы фольга сохранена и служит экраном. К ней припаяны «заземляемые» выводы деталей.
Небольшие участки фольги удалены лишь вокруг монтажных отверстий для остальных выводов.
Транзистор КТ3101А-2 можно заменить на КТ3124А-2 или КТ372А. Если ограничиться контролем излучений частотой не более 200 МГц, можно применить менее высокочастотные транзисторы, например, КТ368А, КТ399А. Диоды ГД507А могут быть заменены другими высокочастотными германиевыми. Конденсаторы С1, СЗ, С5 и резисторы R1, R2 — типоразмера 1206 для поверхностного монтажа. Переменный резистор R3 — СП4-1а. Дроссель L1 — ДМ-0,1 индуктивностью 10…40 мкГн.
При налаживании индикатора подборкой резистора
R1 устанавливают напряжение между коллектором и
эмиттером транзистора VT1 равным 1,4…1,6 В. Если
индикатор используется для проверки и настройки
передатчика, его располагают недалеко от
передающей антенны. Расстояние между ними и длину
штыря-антенны индикатора подбирают такими, при
которых светодиоды наилучшим образом реагируют на
изменение излучаемой мощности.
В. ГРИЧКО, г.
Краснодар
Радио №7, 2007
Схема простого индикатора поля , основой которого является дешёвая распространённая микросхема ОУ LM358, имеет 2 уровня индикации на светодиодах. Для увеличения — клик на картинку.
На чувствительность схемы влияют, прежде всего, антенна и диоды VD1, VD2. Подойдут такие диоды: «ГИ401А, Б; 1И401А, Б; АИ402, 3И402; 1И403, ГИ403». Так как у меня не было ни одного из перечисленных диодов, пришлось подбирать другие по наивысшей чувствительности. Подошли детекторные германиевые диоды «АА143». Напряжение работы ВЧ индикатора 6-12В. Ток потребления схемы 0,4-1 мА в режиме ожидания. Ток в режиме детекции зависит от потребляемого тока светодиодов и номиналов резисторов R4,R5. Светодиоды пришлось немного подшлифовать для рассеивания света.
Пороги индикации выставляются переменными резисторами R2,R3. Если нет резисторов R2,R3 номиналами как в схеме, то их можно подобрать таким способом: Если R2,R3~1к, то R1~30к; R2,R3~5к, то R1~150к; R2,R3~10к, то R1~300к и так далее соблюдая соотношение.
Настраивать R2,R3 нужно после полной пайки всех компонентов (включая антенну), отчистки платы от флюса (в моем случае канифоль) и прочих загрязнений, так как ОУ очень чувствителен к таким факторам. Индикатор ВЧ поля реагирует на излучение мобильных телефонов (GSM, GPRS, EDGE, 3G, WiFi), радиопередатчиков, импульсных БП, экрана телевизора, ЛДС. Если применить терминологию металлоискателей, то устройство похоже на «пинпоинтер», только для электромагнитного излучения. Для наглядности работы устройства, фото с включенным радиопередатчиком:
Есть излучение
Мощное излучение
От конденсатора С5 (от кружка) идет перемычка на минус питания схемы.
Индикаторы электрических полей могут быть использованы для индивидуальной защиты электромонтеров, при поиске мест повреждений электрических сетей. С их помощью определяется наличие электростатических зарядов в полупроводниковом, текстильном производствах, хранилищах легковоспламеняющихся жидкостей.
При поиске источников магнитных полей, определении их конфигурации и исследовании полей рассеяния трансформаторов, дросселей и электродвигателей не обойтись без индикаторов магнитных полей.
Схема индикатора высокочастотных излучений показана на рис. 20.1. Сигнал с антенны попадает на детектор, выполненный на германиевом диоде. Далее через Г-образный LC-фильтр сигнал поступает на базу транзистора, в коллекторную цепь которого включен микроамперметр. По нему и определяется мощность высокочастотных излучений.
Для индикации низкочастотных электрических полей используют индикаторы с входным каскадом на полевом транзисторе (рис. 20.2 — 20.7). Первый из них (рис. 20.2) выполнен на основе мультивибратора [ВРЯ 80-28, Р 8/91-76]. Канал полевого транзистора является управляемым элементом, сопротивление которого зависит от величины контролируемого электрического поля. К затвору транзистора подключена антенна. При внесении индикатора в электрическое поле, сопротивление исток — сток полевого транзистора возрастает, и мультивибратор включается.
В телефонном капсюле раздается звуковой сигнал, частота которого зависит от напряженности электрического поля.
Следующие две конструкции по схемам Д. Болотника и Д. Приймака (рис. 20.3 и 20.4) предназначены для поиска неисправностей в новогодних электрических гирляндах [Р 11/88-56]. Индикатор (рис. 20.3) в целом представляет собой резистор с управляемым сопротивлением. Роль такого сопротивления опять же играет канал сток — исток полевого транзистора, дополненного двухкаскадным усилителем постоянного тока. Индикатор (рис. 20.4) выполнен по схеме управляемого низкочастотного генератора. Он содержит пороговое устройство, усилитель и детектор сигнала, наведенного в антенне переменным электрическим полем. Все эти функции выполняет один транзистор — VT1. На транзисторах VT2 и VT3 собран генератор низкой частоты, работающий в ждущем режиме. Как только антенну устройства приближают к источнику электрического поля, транзистор VT1 включает звуковой генератор.
Индикатор электрического поля (рис.
20.5) предназначен для поиска скрытой проводки, электрических цепей, находящихся под напряжением, индикации приближения к зоне высоковольтных проводов, наличия переменных или постоянных электрических полей [РаЭ 8/00-15].
В устройстве использован заторможенный генератор светозвуковых импульсов, выполненный на аналоге инжекционно-по-левого транзистора (VT2, VT3). При отсутствии электрического поля высокой напряженности сопротивление сток — исток полевого транзистора VT1 невелико, транзистор VT3 закрыт, генерация отсутствует. Ток, потребляемый устройством, составляет единицы, десятки мкА. При наличии постоянного или переменного электрического поля высокой напряженности сопротивление сток — исток полевого транзистора VT1 возрастает, и устройство начинает вырабатывать светозвуковые сигналы. Так, если в качестве антенны использован вывод затвора транзистора VT1, индикатор реагирует на приближение сетевого провода на расстояние около 25 мм.
Потенциометром R3 регулируется чувствительность, резистор R1 задает длительность светозвуковой посылки, конденсатор С1 — частоту их следования, а С2 определяет тембр звукового сигнала.
Для повышения чувствительности в качестве антенны может быть использован отрезок изолированного провода или телескопическая антенна. Для защиты транзистора VT1 от пробоя параллельно переходу затвор — исток стоит подключить стабилитрон или высокоомный резистор.
Индикатор электрических и магнитных полей (рис. 20.6) содержит релаксационный генератор импульсов. Он выполнен на биполярном лавинном транзисторе (транзистор микросхемы К101КТ1А, управляемый электронным ключом на полевом транзисторе типа КП103Г), к затвору которого подключена антенна. Для задания рабочей точки генератора (срыв генерации в отсутствии индицируемых электрических полей) используют резисторы R1 и R2. Генератор импульсов через конденсатор С1 нагружен на высокоомные головные телефоны. При наличии переменного электрического поля (или перемещении предметов, несущих электростатические заряды) на антенне и, соответственно, затворе полевого транзистора появляется сигнал переменного тока, что приводит к изменению электрического сопротивления перехода сток — исток с частотой модуляции.
В соответствии с этим релаксационный генератор начинает генерировать пачки модулированных импульсов, а в головных телефонах будет прослушиваться звуковой сигнал.
Чувствительность прибора (дальность обнаружения токонесущего провода сети 220 В 50 Гц) составляет 15…20 см. В качестве антенны использован стальной штырь 300×3 мм. При напряжении питания 9 В ток, потребляемый индикатором в режиме молчания, составляет 100 мкА, в рабочем режиме — 20 мкА.
Индикатор магнитных полей (рис. 20.6) выполнен на втором транзисторе микросхемы. Нагрузкой второго генератора является высокоомный головной телефон. Сигнал переменного тока, снимаемый с индуктивного датчика магнитного поля L1, через переходной конденсатор С1 подается на базу лавинного транзистора, не связанную по постоянному току с другими элементами схемы («плавающая» рабочая точка). В режиме индикации переменного магнитного поля напряжение на управляющем электроде (базе) лавинного транзистора периодически изменяется, изменяется также и напряжение лавинного пробоя коллекторного перехода и, в связи с этим, частота и продолжительность генерации.
Индикатор (рис. 20.7) изготовлен на основе делителя напряжения, одним из элементов которого является полевой транзистор VT1, сопротивление перехода сток — исток которого определяется потенциалом управляющего электрода (затвора) с подключенной к нему антенной [Рк 6/00-19]. К резистивному делителю напряжения подключен релаксационный генератор импульсов на лавинном транзисторе VT2, работающий в ждущем режиме. Уровень начального напряжения (порог срабатывания), подаваемого на релаксационный генератор импульсов, устанавливается потенциометром R1.
Для предотвращения пробоя управляющего перехода полевого транзистора в схему введена защита (при отключении источника питания цепь затвор — исток закорочена). Повышение уровня громкости звукового сигнала достигается введением усилителя на биполярном транзисторе VT3. В качестве нагрузки выходного транзистора VT3 можно использовать низкоомный телефонный капсюль.
Для упрощения схемы высокоомный телефонный капсюль, например, ТОН-1, ТОН-2 (либо «среднеомный» — ТК-67, ТМ-2) может быть включен вместо резистора R3.
В этом случае надобность в использовании элементов VT3, R4, С2 отпадает. Разъем, в который включается телефон, для снижения габаритов устройства, может одновременно служить выключателем питания.
При отсутствии входного сигнала сопротивление перехода сток — исток полевого транзистора составляет несколько сотен Ом, и напряжение, снимаемое с движка потенциометра на питание релаксационного генератора импульсов, мало. При появлении сигнала на управляющем электроде полевого транзистора сопротивление перехода сток — исток последнего возрастает пропорционально уровню входного сигнала до единиц, сотен кОм. Это приводит к увеличению напряжения, подаваемого на релаксационный генератор импульсов до величины, достаточной для возникновения колебаний, частота которых определяется произведением R4C1. Потребляемый устройством ток при отсутствии сигнала — 0,6 мА, в режиме индикации — 0,2…0,3 мА. Дальность обнаружения токонесущего провода сети 220 В 50 Гц при длине штыревой антенны 10 см составляет 10.
..100 см.
Индикатор высокочастотного электрического поля (рис. 20.8) [МК 2/86-13] отличается от аналога (рис. 20.1) тем, что его выходная часть выполнена по мостовой схеме, имеющей повышенную чувствительность. Резистор R1 предназначен для балансировки схемы (установки стрелки прибора на ноль).
Ждущий мультивибратор (рис. 20.9) использован для индикации сетевого напряжения [МК 7/88-12]. Индикатор работает при приближении его антенны к сетевому проводу (220 В) на расстояние 2…3 см. Частота генерации для приведенных на схеме номиналов близка к 1 Гц.
Индикаторы магнитных полей по схемам, представленным на рис. 20.10 — 20.13, имеют индуктивные датчики, в качестве которых может быть использован телефонный капсюль без мембраны, либо многовитковая катушка индуктивности с железным сердечником.
Индикатор (рис. 20.10) выполнен по схеме радиоприемника 2-V-0. Он содержит датчик, двухкаскадный усилитель, детектор с удвоением напряжения и показывающий прибор.
Индикаторы (рис. 20.11, 20.12) имеют светодиодную индикацию и предназначены для качественной индикации магнитных полей [Р 8/91-83; Р 3/85-49].
Более сложную конструкцию имеет индикатор по схеме И.П. Шелестова, изображенный на рис. 20.13. Датчик магнитного поля подключен к управляющему переходу полевого транзистора, в цепь истока которого включено сопротивление нагрузки R1. Сигнал с этого сопротивления усиливается каскадом на транзисторе VT2. Далее в схеме использован компаратор на микросхеме DA1 типа К554САЗ. Компаратор сравнивает уровни двух сигналов: напряжения, снимаемого с регулируемого резистивного делителя R4, R5 (регулятора чувствительности) и напряжения, снимаемого с коллектора транзистора VT2. На выходе компаратора включен светодиодный индикатор.
Литература: Шустов М.А. Практическая схемотехника (Книга 1), 2003 год
Хочу представить схему устройства, которое имеет чувствительность к высокочастотному электромагнитному излучению.
В частности, его можно применить для индикации входящих и исходящих вызовов мобильного телефона. Например, если телефон находится на беззвучном режиме, то это устройство позволит быстрее заметить входящий звонок или SMS.
Все это помещается на монтажную плату длиной 7 см.
Большую часть платы занимает схема индикации.
Также здесь присутствует антенна.
Антенной может служить отрезок любого провода длиной не менее 15 см. Я сделал ее в виде спирали, похожую на катушку. Ее свободный конец просто припаян к плате, чтобы он не болтался. Было испробовано много разных форм антенны, но я пришел к выводу, что важнее не форма, а её длина, с которой вы можете поэксперементировать.
Давайте рассмотрим схему.
Здесь собран усилитель на транзисторах.
В качестве транзистора VT1 использован КТ3102ЕМ. Решил выбрать именно его, потому что он имеет очень хорошую чувствительность.
Все остальные транзисторы (VT2-VT10) это 2N3904.
Рассмотрим схему индикации: транзисторы VT4-VT10 здесь являются ключевыми элементами, каждый из которых включает соответствующий светодиод при поступлении сигнала.
В роли транзисторов этой шкалы могут быть использованы любые, можно даже КТ315, но при пайке удобнее использовать транзисторы в корпусе ТО-92 из-за удобного расположения выводов.
Здесь использованы пороговые диоды (VD3-VD8), и поэтому в каждый момент времени светится только один светодиод, показывая уровень сигнала. Правда этого не происходит по отношению к излучению мобильного телефона, так как сигнал постоянно пульсирует с большой частотой, вызывая свечение почти всех светодиодов.
Количество, «светодиодно-транзисторных» ячеек не следует делать больше восьми. Номиналы базовых резисторов здесь одинаковые и составляет 1 кОм. Номинал будет зависеть от коэффициента усиления транзисторов, при использовании КТ315 следует тоже использовать резисторы на 1 кОм.
В качестве диодов VD1, VD2 желательно использовать диоды Шоттки, так как они имеют меньшее падение напряжения, однако все работает даже при использовании распространенного 1N4001. Один из них (VD1 или VD2) можно исключить, если индикация будет слишком зашкаливать.
Все остальные диоды (VD3 — VD8) это те же самые 1N4001, но можно попробовать использовать любые имеющиеся под рукой.
Конденсатор С2 — электролитический, его оптимальная емкость от 10 до 22 мкФ, он на доли секунды задерживает погасание светодиодов.
Номинал резисторов R13 И R14 зависит от потребляемого светодиодами тока, и будет лежать в пределе от 300 до 680 Ом, но номинал резистора R13 может быть изменен в зависимости от питающего напряжения или при недостаточной яркости светодиодной шкалы. Вместо него можно припаять подстроечный резистор и добиться желаемой яркости.
На плате имеется переключатель, который включает некий «турбо режим» и пропускает ток в обход резистора R13, вследствие чего увеличивается яркость шкалы. Я его использую при питании от батарейки типа крона, когда она подсаживается и шкала светодиодов тускнеет. На схеме переключатель не указан, т.к. он не обязателен.
После подачи питания светодиод HL8 начинает гореть сразу и просто указывает на то, что устройство включено.
Питается схема напряжением от 5 до 9 Вольт.
Далее можно изготовить для него корпус, например из прозрачного пластика, а в качестве основания можно использовать фольгированный текстолит. Подключив антенну к металлизации платы, возможно удастся повысить чувствительность этого индикатора высокочастотных излучений.
Кстати, на излучение микроволновки он тоже реагирует.
Список радиоэлементов
| Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот |
|---|---|---|---|---|---|---|
| VT1 | Биполярный транзистор | КТ3102ЕМ | 1 | В блокнот | ||
| VT2-VT10 | Биполярный транзистор | 2N3904 | 9 | В блокнот | ||
| VD1 | Диод Шоттки | 1N5818 | 1 | Любой диод Шоттки | В блокнот | |
| VD2-VD8 | Выпрямительный диод | 1N4001 | 7 | В блокнот | ||
| C1 | Керамический конденсатор | 1 — 10 нФ | 1 | В блокнот | ||
| C2 | Электролитический конденсатор | 10 — 22 мкФ | 1 | В блокнот | ||
| R1, R4 | Резистор | 1 МОм | 2 | В блокнот | ||
| R2 | Резистор | 470 кОм | 1 | В блокнот | ||
| R3, R5 | Резистор | 10 кОм | 2 |
SPRUT TM/4: фото, характеристики, сертификаты
Код товара: 537 Новинка
Брелок радиоканальный для SPRUT RC 4R.
4 кнопки, рабочая частота — 433 мГц, алгоритм шифрования — KeeLoq, дальность действия до 150 м, батареи питания CR2016 3В — 2 шт.
Технические характеристики SPRUT TM/4
| 1 | Количество кнопок (каналов управления), шт. | 4 | |
| 2 | Дальность действия на открытой местности, м | до 150* | |
| 3 | Тип батареи питания брелока | CR2016 3V 2 шт. | |
| 4 | Габаритные размеры ШхГхВ, не более, мм | без упаковки | 32х9х61 |
| в упаковке | 34х18х63 | ||
| 5 | Масса, НЕТТО (БРУТТО), кг, не более | 0,01 (0,02) | |
| 6 | Содержание драгоценных металлов и камней | Нет | |
п.Код товара: 537 Новинка
Брелок радиоканальный для SPRUT RC 4R. 4 кнопки, рабочая частота — 433 мГц, алгоритм шифрования — KeeLoq, дальность действия до 150 м, батареи питания CR2016 3В — 2 шт.
Радиоканальный брелок SPRUT TM/4 для совместной работы с комплектом радиоуправления тревожной сигнализацией SPRUT RC 4R.
Технические характеристики SPRUT TM/4
| 1 | Количество кнопок (каналов управления), шт. | 4 | |
| 2 | Дальность действия на открытой местности, м | до 150* | |
| 3 | Тип батареи питания брелока | CR2016 3V 2 шт. | |
| 4 | Габаритные размеры ШхГхВ, не более, мм | без упаковки | 32х9х61 |
| в упаковке | 34х18х63 | ||
| 5 | Масса, НЕТТО (БРУТТО), кг, не более | 0,01 (0,02) | |
| 6 | Содержание драгоценных металлов и камней | Нет | |
п.Брелок радиоканальный для SPRUT RC 4R. 4 кнопки, рабочая частота — 433 мГц, алгоритм шифрования — KeeLoq, дальность действия до 150 м, батареи питания CR2016 3В — 2 шт.
Код товара: 537
Цена с НДС
690
Радиоканальный брелок SPRUT TM/4 для совместной работы с комплектом радиоуправления тревожной сигнализацией SPRUT RC 4R.
Технические характеристики SPRUT TM/4
| 1 | Количество кнопок (каналов управления), шт. | 4 | |
| 2 | Дальность действия на открытой местности, м | до 150* | |
| 3 | Тип батареи питания брелока | CR2016 3V 2 шт. | |
| 4 | Габаритные размеры ШхГхВ, не более, мм | без упаковки | 32х9х61 |
| в упаковке | 34х18х63 | ||
| 5 | Масса, НЕТТО (БРУТТО), кг, не более | 0,01 (0,02) | |
| 6 | Содержание драгоценных металлов и камней | Нет | |
Поставщики и ресурсы беспроводной связи RF
О компании RF Wireless World
Веб-сайт RF Wireless World является домом для поставщиков и ресурсов радиочастотной и беспроводной связи. На сайте представлены статьи, руководства, поставщики, терминология, исходный код (VHDL, Verilog, MATLAB, Labview), тестирование и измерения, калькуляторы, новости, книги, загрузки и многое другое.
Сайт RF Wireless World охватывает ресурсы по различным темам, таким как RF, беспроводная связь, vsat, спутник, радар, волоконная оптика, микроволновая печь, wimax, wlan, zigbee, LTE, 5G NR, GSM, GPRS, GPS, WCDMA, UMTS, TDSCDMA, Bluetooth, Lightwave RF, z-wave, Интернет вещей (IoT), M2M, Ethernet и т. Д.Эти ресурсы основаны на стандартах IEEE и 3GPP. В нем также есть академический раздел, который охватывает колледжи и университеты по инженерным дисциплинам и MBA.
Статьи о системах на основе Интернета вещей
Система обнаружения падений для пожилых людей на основе Интернета вещей : В статье рассматривается архитектура системы обнаружения падений, используемой для пожилых людей.
В нем упоминаются преимущества или преимущества системы обнаружения падений Интернета вещей.
Читать дальше➤
Также обратитесь к другим статьям о системах на основе Интернета вещей следующим образом:
• Система очистки туалетов самолета.
• Система измерения столкновений
• Система отслеживания скоропортящихся продуктов и овощей
• Система помощи водителю
• Система умной торговли
• Система мониторинга качества воды.
• Система Smart Grid
• Система умного освещения на базе Zigbee
• Интеллектуальная система парковки на базе Zigbee.
• Система умной парковки на основе LoRaWAN
RF Статьи о беспроводной связи
В этом разделе статей представлены статьи о физическом уровне (PHY), уровне MAC, стеке протоколов и сетевой архитектуре на основе WLAN, WiMAX, zigbee, GSM, GPRS, TD-SCDMA, LTE, 5G NR, VSAT, Gigabit Ethernet на основе IEEE / 3GPP и т. Д. .стандарты. Он также охватывает статьи, относящиеся к испытаниям и измерениям, по тестированию на соответствие, используемым для испытаний устройств на соответствие RF / PHY. УКАЗАТЕЛЬ СТАТЬИ ДЛЯ ССЫЛКИ >>.
Физический уровень 5G NR : Обработка физического уровня для канала 5G NR PDSCH и канала 5G NR PUSCH рассмотрена поэтапно. Это описание физического уровня 5G соответствует спецификациям физического уровня 3GPP. Читать дальше➤
Основы повторителей и типы повторителей : В нем объясняются функции различных типов ретрансляторов, используемых в беспроводных технологиях.Читать дальше➤
Основы и типы замирания : В этой статье рассматриваются мелкомасштабные замирания, крупномасштабные замирания, медленные, быстрые и т. Д., Используемые в беспроводной связи. Читать дальше➤
Архитектура сотового телефона 5G : В этой статье рассматривается блок-схема сотового телефона 5G с внутренними модулями 5G. Архитектура сотового телефона. Читать дальше➤
Основы помех и типы помех: В этой статье рассматриваются помехи в соседнем канале, помехи в совмещенном канале, Электромагнитные помехи, ICI, ISI, световые помехи, звуковые помехи и т. Д.Читать дальше➤
5G NR Раздел
В этом разделе рассматриваются функции 5G NR (New Radio), нумерология, диапазоны, архитектура, развертывание, стек протоколов (PHY, MAC, RLC, PDCP, RRC) и т. Д.
5G NR Краткий указатель ссылок >>
• Мини-слот 5G NR
• Часть полосы пропускания 5G NR
• 5G NR CORESET
• Форматы DCI 5G NR
• 5G NR UCI
• Форматы слотов 5G NR
• IE 5G NR RRC
• 5G NR SSB, SS, PBCH
• 5G NR PRACH
• 5G NR PDCCH
• 5G NR PUCCH
• Эталонные сигналы 5G NR
• 5G NR m-последовательность
• Золотая последовательность 5G NR
• 5G NR Zadoff Chu Sequence
• Физический уровень 5G NR
• Уровень MAC 5G NR
• Уровень 5G NR RLC
• Уровень 5G NR PDCP
Учебные пособия по беспроводным технологиям
В этом разделе рассматриваются обучающие материалы по радиочастотам и беспроводной связи.Он охватывает учебные пособия по таким темам, как сотовая связь, WLAN (11ac, 11ad), wimax, bluetooth, zigbee, zwave, LTE, DSP, GSM, GPRS, GPS, UMTS, CDMA, UWB, RFID, радар, VSAT, спутник, WLAN, волновод, антенна, фемтосота, тестирование и измерения, IoT и т. Д. См. УКАЗАТЕЛЬ Учебников >>
Учебное пособие по 5G — В этом руководстве по 5G также рассматриваются следующие подтемы по технологии 5G:
Учебное пособие по основам 5G
Частотные диапазоны
Учебник по миллиметровым волнам
Волновая рама 5G мм
Зондирование волнового канала 5G мм
4G против 5G
Испытательное оборудование 5G
Сетевая архитектура 5G
Сетевые интерфейсы 5G NR
канальное зондирование
Типы каналов
5G FDD против TDD
Разделение сети 5G NR
Что такое 5G NR
Режимы развертывания 5G NR
Что такое 5G TF
В этом учебном пособии GSM рассматриваются основы GSM, сетевая архитектура, сетевые элементы, системные спецификации, приложения,
Типы пакетов GSM, структура или иерархия кадров GSM, логические каналы, физические каналы,
Физический уровень GSM или обработка речи, вход в сеть мобильного телефона GSM, установка вызова или процедура включения питания,
MO-вызов, MT-вызов, VAMOS, AMR, MSK, модуляция GMSK, физический уровень, стек протоколов, основы работы с мобильным телефоном,
Планирование RF, нисходящая линия связи PS-вызовов и восходящая линия связи PS-вызовов.
➤Подробнее.
LTE Tutorial , охватывающий архитектуру системы LTE, охватывающий основы LTE EUTRAN и LTE Evolved Packet Core (EPC). Он обеспечивает связь с обзором системы LTE, радиоинтерфейсом LTE, терминологией LTE, категориями LTE UE, структурой кадра LTE, физическим уровнем LTE, Стек протоколов LTE, каналы LTE (логические, транспортные, физические), пропускная способность LTE, агрегация несущих LTE, передача голоса по LTE, расширенный LTE, Поставщики LTE и LTE vs LTE продвинутые.➤Подробнее.
RF Technology Stuff
Эта страница мира беспроводной радиосвязи описывает пошаговое проектирование преобразователя частоты RF на примере преобразователя RF UP от 70 МГц до диапазона C.
для микрополосковой платы с использованием дискретных радиочастотных компонентов, а именно. Смесители, гетеродин, MMIC, синтезатор, опорный генератор OCXO,
колодки аттенюатора. ➤Подробнее.
➤Проектирование и разработка радиочастотного трансивера
➤Конструкция RF-фильтра
➤Система VSAT
➤Типы и основы микрополосковой печати
➤ОсновыWaveguide
Секция испытаний и измерений
В этом разделе рассматриваются контрольно-измерительные ресурсы, испытательное и измерительное оборудование для тестирования DUT на основе
Стандарты WLAN, WiMAX, Zigbee, Bluetooth, GSM, UMTS, LTE.УКАЗАТЕЛЬ испытаний и измерений >>
➤Система PXI для T&M.
➤ Генерация и анализ сигналов
➤Измерения слоя PHY
➤Тест на соответствие устройства WiMAX
➤ Тест на соответствие Zigbee
➤ Тест на соответствие LTE UE
➤Тест на соответствие TD-SCDMA
Волоконно-оптическая технология
Оптоволоконный компонент , основы, включая детектор, оптический соединитель, изолятор, циркулятор, переключатели, усилитель,
фильтр, эквалайзер, мультиплексор, разъемы, демультиплексор и т. д.Эти компоненты используются в оптоволоконной связи.
Оптические компоненты INDEX >>
➤Учебное пособие по оптоволоконной связи
➤APS в SDH
➤SONET основы
➤SDH Каркасная конструкция
➤SONET против SDH
Поставщики и производители беспроводных радиочастотных устройств
Сайт RF Wireless World охватывает производителей и поставщиков различных радиочастотных компонентов, систем и подсистем для ярких приложений, см. ИНДЕКС поставщиков >>.
Поставщики радиочастотных компонентов, включая радиочастотный изолятор, радиочастотный циркулятор, радиочастотный смеситель, радиочастотный усилитель, радиочастотный адаптер, радиочастотный разъем, радиочастотный модулятор, радиочастотный трансивер, PLL, VCO, синтезатор, антенну, генератор, делитель мощности, сумматор мощности, фильтр, аттенюатор, диплексор, дуплексер, микросхема резистора, микросхема конденсатора, индуктор микросхемы, ответвитель, оборудование ЭМС, программное обеспечение для проектирования радиочастот, диэлектрический материал, диод и т. д.Производители радиокомпонентов >>
➤Базовая станция LTE
➤RF Циркулятор
➤RF Изолятор
➤Кристаллический осциллятор
MATLAB, Labview, встроенные исходные коды
Раздел исходного кода RF Wireless World охватывает коды, связанные с языками программирования MATLAB, VHDL, VERILOG и LABVIEW.
Эти коды полезны для новичков в этих языках.
ИНДЕКС ИСХОДНОГО КОДА >>
➤3-8 декодер кода VHDL
➤Код MATLAB для дескремблера
➤32-битный код ALU Verilog
➤T, D, JK, SR триггеры labview коды
* Общая информация о здоровье населения *
Выполните эти пять простых действий, чтобы остановить коронавирус (COVID-19).
СДЕЛАЙТЕ ПЯТЬ
1. РУКИ: часто мойте их.
2. КОЛЕНО: Откашляйтесь.
3. ЛИЦО: не трогайте его
4. НОГИ: держитесь на расстоянии более 3 футов (1 м) друг от друга.
5. ЧУВСТВОВАТЬ: Болен? Оставайся дома
Используйте технологию отслеживания контактов >>, соблюдайте >> рекомендации по социальному дистанцированию и установить систему видеонаблюдения >> чтобы спасти сотни жизней. Использование концепции телемедицины стало очень популярным в таким странам, как США и Китай, остановить распространение COVID-19, поскольку это заразное заболевание.
RF Калькуляторы и преобразователи беспроводной связи
Раздел «Калькуляторы и преобразователи» охватывает ВЧ-калькуляторы, беспроводные калькуляторы, а также преобразователи единиц измерения.
Сюда входят такие беспроводные технологии, как GSM, UMTS, LTE, 5G NR и т. Д.
СПРАВОЧНЫЕ КАЛЬКУЛЯТОРЫ Указатель >>.
➤ Калькулятор пропускной способности 5G NR
➤5G NR ARFCN против преобразования частоты
➤Калькулятор скорости передачи данных LoRa
➤LTE EARFCN для преобразования частоты
➤Калькулятор антенн Яги
➤ Калькулятор времени выборки 5G NR
IoT-Интернет вещей Беспроводные технологии
Раздел IoT охватывает беспроводные технологии Интернета вещей, такие как WLAN, WiMAX, Zigbee, Z-wave, UMTS, LTE, GSM, GPRS, THREAD, EnOcean, LoRa, SIGFOX, WHDI, Ethernet,
6LoWPAN, RF4CE, Bluetooth, Bluetooth Low Power (BLE), NFC, RFID, INSTEON, X10, KNX, ANT +, Wavenis, Dash7, HomePlug и другие.Он также охватывает датчики Интернета вещей, компоненты Интернета вещей и компании Интернета вещей.
См. Главную страницу IoT >> и следующие ссылки.
➤ НИТЬ
➤EnOcean
➤Учебник по LoRa
➤Учебник по SIGFOX
➤WHDI
➤6LoWPAN
➤Zigbee RF4CE
➤NFC
➤Lonworks
➤CEBus
➤UPB
СВЯЗАННЫЕ ЗАПИСИ
RF Wireless Учебники
Различные типы датчиков
Поделиться страницей
Перевести страницу
Большинство передатчиков имеют несколько переменных конденсаторов, которые используются для согласования импеданса транзисторов и антенн.Я знаю, что люди ненавидят триммеры, и я тоже. Причина в том, что сложно настроить систему, если вы не можете измерить производительность. Для подстройки передатчика необходимо измерить выходную мощность. Большинство передатчиков настроены на фиктивную нагрузку 50 Ом, чтобы заменить антенну на 50 Ом. Не у всех есть измеритель мощности, и как узнать, что антенна, которую вы подключаете, имеет сопротивление 50 Ом. В противном случае обрезка отверстий — пустая трата времени! Что вам нужно сделать, так это измерить мощность излучения антенны, которую вы собираетесь использовать.Если вы можете измерить поле излучаемой энергии, вы можете легко настроить систему на максимальную напряженность выходного поля (максимальную мощность). Итак, как мы можем измерить поле излучаемой энергии? На блок-схеме справа показан один из простых способов измерения силы ВЧ поля. Слева вы найдете дипольную антенну. Антенну нужно обрезать, чтобы она соответствовала частоте приема … Длина антенны вообще не критична. Длина = 0,95 * 300 / (4 * частота) РЧ-сигнал затем выпрямляется в диоде, а напряжение постоянного тока усиливается в усилителе OP. Для отображения напряжения я использую панельный измеритель. Коэффициент усиления усилителя можно установить с помощью потенциометра, и я также добавил напряжение смещения, чтобы установить нулевой уровень панельного индикатора. Это устройство не покажет вам точную мощность, как измеритель мощности, но покажет относительную мощность, передаваемую от вашего передатчика и антенны. Панельный счетчик подключается к печатной плате с помощью провода длиной 5 метров. Я расскажу, как я использую свой измеритель поля. Теперь я могу начать настройку передатчика и посмотреть на приборную панель. Я считаю, что мой измеритель ВЧ поля очень простой и мощный. Аппаратное обеспечение и схема Заключительное слово Загрузки Измеритель напряженности ВЧ поля — Ссылка
|
RF433Analyser: 7 шагов — Instructables
Программное обеспечение построено в среде Arduino.
Исходный код для этого находится на https://github.com/roberttidey/RF433Analyser. В коде могут быть изменены некоторые константы для паролей в целях безопасности перед компиляцией и прошивкой на устройство ES8266.
- WM_PASSWORD определяет пароль, используемый wifiManager при настройке устройства в локальной сети Wi-Fi.
- update_password определяет пароль, используемый для разрешения обновлений прошивки.
При первом использовании устройство переходит в режим конфигурации Wi-Fi. С помощью телефона или планшета подключитесь к точке доступа, настроенной устройством, затем перейдите к 192.168.4.1. Отсюда вы можете выбрать локальную сеть Wi-Fi и ввести ее пароль. Это нужно сделать только один раз или при изменении сетей Wi-Fi или паролей.
Как только устройство подключится к своей локальной сети, оно будет прослушивать команды. Предполагая, что его IP-адрес 192.168.0.100, сначала используйте 192.168.0.100:AP_PORT/upload для загрузки файлов в папку данных. Затем это позволит 192.168.0.100/edit просматривать и загружать дополнительные файлы, а также разрешит 192.168.0.100 доступ к пользовательскому интерфейсу.
В программном обеспечении следует отметить следующие моменты:
- АЦП в ESP8266 можно откалибровать для повышения его точности. Строка в файле конфигурации устанавливает достигнутые необработанные значения для двух входных напряжений. Это не особенно важно, поскольку RSSI является довольно относительным сигналом, зависящим от антенны и т. Д.
- Напряжение RSSI относительно дБ достаточно линейно, но изгибается в крайних точках. Программное обеспечение имеет кубическую форму для повышения точности.
- Большая часть арифметических операций выполняется с использованием масштабированных целых чисел, поэтому значения RSSI на самом деле в 100 раз больше фактических.Значения, записанные в файлы или отображаемые, конвертируются обратно.
- Программное обеспечение использует простой конечный автомат для управления захватом RSSI и переходами данных.
- Переходы данных отслеживаются с помощью процедуры обработки прерывания. Обычная обработка цикла Arduino приостанавливается во время сбора данных, и сторожевой таймер остается активным локально. Это сделано для того, чтобы попытаться уменьшить задержку прерывания, чтобы измерения времени были как можно более точными.
Конфигурация
Это хранится в esp433Config.текст.
Для захвата RSSI можно настроить интервал и продолжительность выборки.
Для сбора данных можно настроить уровень запуска RSSI, количество переходов и максимальную продолжительность. Подходящий уровень запуска составляет около +20 дБ на фоне отсутствия сигнала. Строка pulseWidths также позволяет упростить категоризацию ширины импульса, чтобы упростить анализ. Каждая записанная строка имеет значение pulseLevel, ширину в микросекундах и код, который является индексом в строке pulseWidths, который больше измеренной ширины.
CalString может повысить точность АЦП.
idleTimeout контролирует количество миллисекунд бездействия (без захвата) перед автоматическим отключением устройства. Установка его в 0 означает, что тайм-аут не истечет.
Настройки трех кнопок определяют, что различает короткое среднее и долгое нажатие кнопки.
displayUpdate дает интервал обновления локального дисплея.
Отслеживание радиосигнала — Техническое обсуждение
Привет всем,
Некоторые из вас могут помнить меня несколько лет назад, я был активен на 237 (и на этих досках) с ’04 по ’08.Спустя несколько лет у меня намечается небольшой проект, и мне нужны были люди, чтобы проверить идею. Что может быть лучше, чем дать некоторым парням в межсезонье немного подумать?
Сценарий:
Несколько маяков передают на 433 МГц простой пакет данных:
Байт SYNC
Байт ADDR (уникальный идентификатор для каждого маяка)
Байт TX_ID (случайный идентификатор для каждой передачи)
Байт CHKSUM (для проверки целостности)
Итак, допустим, у нас есть несколько маяков, передающих в большой области.Что мне нужно, чтобы уметь лететь с расстояния примерно 150 футов на относительно небольшой скорости, так это найти маяк. Итак, мне нужно принять цифровые данные, найти уникальный маяк для выбора (пока случайным образом выбрать один), а затем подойти как можно ближе к этому конкретному маяку; «Домой на этом».
Это была оригинальная идея, представленная мне. Четыре приемника на всех углах самолета (нос, хвост, каждая законцовка крыла). Маленький самолет, размах крыльев около трех метров. Однако это может быть расширено до более крупного (8 метров +) приложения.Используя байт идентификатора передачи, отследите время, которое проходит между попаданием в каждый приемник, и вычислите расстояние до него или, как минимум, направление движения. Проблема здесь в том, что я рассчитал скорость волны 433 МГц на уровне 299 792 000 м / с. Это дает нам разницу в 10 наносекунд между попаданием в два приемника на расстоянии 3 м. Я думаю, что эта идея в значительной степени отвергнута.
Следующая идея: антенна приемника на плоскости должна быть экранирована вращающейся трубкой с небольшой прорезью в ней. Используя положение щели, когда мы получаем передачу от маяка, который мы ищем, мы можем узнать, откуда маяк передает.
Я никогда раньше не имел такого прямого отношения к радиоволнам, поэтому я ищу некоторые мнения о возможности реализации моей второй идеи, а также о том, какие антенны и экранирующий материал подойдут лучше всего, чтобы избежать расстройки и т. Д.
Довольно крутой проект с большим потенциалом. Это беспилотные летательные аппараты с уникальным, необходимым и, возможно, прибыльным применением. Если вы находитесь на Космическом побережье, штат Флорида, и хотите получить дополнительную информацию, напишите мне в личку или напишите по электронной почте: msorrenti2008 @ fit.edu
Спасибо,
Майк Сорренти
Maijiabao 100K-1000MHz Индикатор напряженности поля Измеритель уровня радиочастотного сигнала и антенна — покупайте по низким ценам на платформе электронной коммерции Joom
Характеристики:
100% Новое и высокое качество.
Внешний вид простой и эффективный, красивый и щедрый.
Полоса частот, высокая чувствительность. 100 кГц-1000 МГц (с антенной 400-470 МГц, пожалуйста, используйте антенны разных частот для тестирования сигналов с разными частотами для лучшего эффекта и чувствительности)
Амплитуда указателя может быть отрегулирована (для защиты измерителя)
Встроенная функция автоматического демпфирования , которая является буферной функцией, предотвращает слишком быстрое качание иглы и ее повреждение.
Маленький размер, легко носить с собой, размер: 90 * 115 * 70 мм (без поднятой части антенны)
Технические характеристики:
Состояние: 100% Новинка
Чувствительность теста:
0,1 Вт Расстояние передатчика 0,1-1 м
Передатчик 2 Вт / 5 Вт, диапазон 1-3 метра.
Передатчик мощностью 10 Вт находится в диапазоне 2-5 метров.
50Вт — это примерно 3-10 метров.
С помощью комплексного тестера радио HP8921A чувствительность составляет -20 дБм, а -2 дБм может быть полным.(Скорость видео и чувствительность другая)
Инструкция по использованию:
Перед использованием поверните «регулировку амплитуды» в крайнее левое положение. Длина вытягиваемой антенны зависит от частоты испытаний. Лучше иметь 1/4 волны как можно больше. Портативная рация находится примерно в одном метре от измерителя напряженности поля. Не подходи слишком близко! Во избежание слишком сильного сигнала сжечь измеритель напряженности поля! Затем нажмите кнопку PTT рации, чтобы рация перешла в состояние запуска.В это время стрелка измерителя напряженности поля должна иметь индикацию сигнала. Чем сильнее сигнал, тем ярче индикация!
Регулировка амплитуды: если индикатор напряженности поля указывает, что максимальный диапазон превышен, можно отрегулировать «регулировку амплитуды», чтобы указатель указывал соответствующее положение.
Метод проверки точки максимального усиления антенны
1. Чтобы изменить частоту удобно и быстро, вы должны использовать клавиатуру для установки частоты рации вручную.
2. Соедините рацию и антенные фидеры, поместите измеритель напряженности поля рядом с антенной (в зависимости от окружающей среды), поместите его в пределах вертикального угла излучения антенны, насколько это возможно, и наилучший метод планирования антенны .
3. Установите частоту рации, нажмите кнопку запуска, наблюдайте за показаниями счетчика и зарегистрируйте показания счетчика. Затем установите рацию на другие частотные точки, позвольте рации снова войти в состояние запуска, понаблюдайте за показаниями счетчика, а затем сравните показания каждой частотной точки! Вы можете узнать лучшую частоту / сегмент тестируемой антенны!
В пакет включено:
1 индикатор напряженности поля 100–1000 МГц с антенной
Примечания:
Демонстрация других аксессуаров на картинке не включена.
Возможны незначительные различия в размерах из-за различных измерений вручную.
Из-за разницы в освещении и настройках экрана цвет элемента может немного отличаться от цвета на фотографиях.
Тип продукта: Частотомеры
% PDF-1.4 % 12826 0 объект > эндобдж xref 12826 131 0000000016 00000 н. 0000006629 00000 н. 0000006883 00000 н. 0000006914 00000 н. 0000006965 00000 н. 0000007004 00000 н. 0000007264 00000 н. 0000007491 00000 п. 0000007602 00000 н. 0000007835 00000 н. 0000008443 00000 н. 0000009095 00000 н. 0000009544 00000 н. 0000009598 00000 п. 0000009703 00000 п. 0000009961 00000 н. 0000010213 00000 п. 0000010451 00000 п. 0000011429 00000 п. 0000012340 00000 п. 0000012481 00000 п. 0000012811 00000 п. 0000013747 00000 п. 0000014455 00000 п. 0000015199 00000 п. 0000015865 00000 п. 0000016583 00000 п. 0000023607 00000 п. 0000118238 00000 п. 0000118927 00000 н. 0000119268 00000 н. 0000148479 00000 н. 0000185395 00000 н. 0000209948 00000 н. 0000210042 00000 н. 0000213907 00000 н. 0000214162 00000 н. 0000214399 00000 н. 0000229315 00000 н. 0000229378 00000 п. 0000229545 00000 н. 0000229667 00000 н. 0000229854 00000 н. 0000229994 00000 н. 0000230134 00000 п. 0000230325 00000 н. 0000230481 00000 н. 0000230629 00000 н. 0000230830 00000 н. 0000230968 00000 н. 0000231110 00000 н. 0000231350 00000 н. 0000231485 00000 н. 0000231658 00000 н. 0000231872 00000 н. 0000232037 00000 н. 0000232156 00000 н. 0000232348 00000 н. 0000232465 00000 н. 0000232584 00000 н. 0000232780 00000 н. 0000232893 00000 н. 0000233062 00000 н. 0000233193 00000 п. 0000233332 00000 н. 0000233476 00000 н. 0000233614 00000 п. 0000233770 00000 н. 0000233974 00000 п. 0000234134 00000 п. 0000234288 00000 п. 0000234438 00000 п. 0000234613 00000 н. 0000234742 00000 н. 0000234909 00000 н. 0000235045 00000 н. 0000235189 00000 п. 0000235349 00000 п. 0000235471 00000 п. 0000235645 00000 н. 0000235795 00000 п. 0000235955 00000 н. 0000236115 00000 н. 0000236253 00000 н. 0000236427 00000 н. 0000236573 00000 н. 0000236725 00000 н. 0000236890 00000 н. 0000237033 00000 п. 0000237217 00000 н. 0000237381 00000 п. 0000237529 00000 н. 0000237699 00000 н. 0000237859 00000 н. 0000237972 00000 н. 0000238115 00000 н. 0000238309 00000 н. 0000238454 00000 н. 0000238597 00000 н. 0000238783 00000 н. 0000238916 00000 н. 0000239039 00000 н. 0000239187 00000 н. 0000239305 00000 н. 0000239443 00000 н. 0000239611 00000 п. 0000239761 00000 н. 0000239901 00000 н. 0000240067 00000 н. 0000240219 00000 п. 0000240407 00000 н. 0000240605 00000 н. 0000240782 00000 н. 0000240941 00000 п. 0000241096 00000 н. 0000241297 00000 н. 0000241423 00000 н. 0000241567 00000 н. 0000241786 00000 н. 0000241936 00000 н. 0000242092 00000 н. 0000242275 00000 н. 0000242379 00000 п. 0000242501 00000 н. 0000242658 00000 н. 0000242799 00000 н. 0000242922 00000 н. 0000243060 00000 н. 0000243190 00000 н. 0000006264 00000 н. 0000002984 00000 н. трейлер ] / Назад 3011591 / XRefStm 6264 >> startxref 0 %% EOF 12956 0 объект > поток hX {Pw # # & ^ @ 6 * Գ M @ J8Wj7v3ͭ3o ~
Выявление и определение местоположения радиочастотных помех (RFI)
Введение
С появлением множества беспроводных устройств, увеличением числа источников радиопередачи, связи и других источников радиочастот, которые конкурируют за радиочастотный спектр, вероятность радиочастотных помех (RFI) только возрастет.В этой статье объясняется, как идентифицировать, охарактеризовать и найти типичные источники помех.
КАТЕГОРИИ ПОМЕХ
Есть две широкие категории помех; узкополосный и широкополосный ( Рисунок 1 ).
Узкополосный — включает непрерывные (CW) или модулированные CW сигналы. Примеры могут включать тактовые гармоники от цифровых устройств, передачи по совмещенному каналу, передачи по соседнему каналу, продукты интермодуляции и т. Д.На анализаторе спектра это могут быть узкие вертикальные линии или немного более широкие модулированные вертикальные полосы, связанные с конкретными частотами.
Broadband — это в первую очередь включает гармоники импульсного источника питания, искрение в воздушных линиях электропередачи (шум линий электропередач), беспроводные системы с цифровой модуляцией (такие как Wi-Fi или Bluetooth) или цифровое телевидение. На анализаторе спектра это может показаться широким диапазоном сигналов или увеличением минимального уровня шума.Шумы в линиях электропередач или импульсные источники питания являются наиболее распространенными источниками.
Рис. 1. Пример спектрального графика от 9 кГц до 200 МГц узкополосных гармоник (вертикальные всплески) поверх широкополосных помех (широкая область повышенного минимального уровня шума). Желтая кривая — это базовый системный шум.
ВИДЫ ПОМЕХ
Некоторые из наиболее распространенных типов помех описаны ниже.
Помехи в совмещенном канале — несколько передатчиков (или цифровых гармоник) используют или попадают в один и тот же канал приема.
Помехи в соседнем канале — передатчик, работающий на соседней частоте, энергия которого превышает
в желаемый канал приема.
Интермодуляционные помехи — возникают, когда энергия от двух или более передатчиков смешивается вместе, создавая паразитные частоты, которые попадают в желаемый канал приема. Продукты смешивания третьего порядка являются наиболее распространенными, и обычно это происходит от близлежащих передатчиков.Пример потенциальной интермодуляции может возникнуть и в зоне сильного сигнала для FM-вещания.
Основная перегрузка приемника — обычно это вызвано сильным расположенным поблизости передатчиком, который просто перегружает входной каскад приемника или другие схемы, вызывая помехи или даже подавление нормального принимаемого сигнала. Типичный пример — передатчики пейджинговой связи ОВЧ, создающие помехи приемникам.
Шум в линии электропередач (PLN) — Это относительно распространенная проблема широкополосных помех, которая обычно вызывается дугой в линиях электропередач и связанном с ними вспомогательном оборудовании.Это звучит как резкое скрипучее жужжание в приемнике AM. Помехи могут распространяться от очень низких частот ниже полосы вещания AM и в зависимости от близости к источнику в ВЧ-спектр. Если он находится достаточно близко к источнику, он может распространяться по всему спектру УВЧ.
Импульсные источники питания — Импульсные источники питания очень распространены и используются в различных потребительских или коммерческих продуктах и являются обычным источником широкополосных помех. Осветительные устройства, такие как новые светодиодные фонари или коммерческие сельскохозяйственные светильники для выращивания растений, являются еще одним сильным источником помех.
Другие передатчики — Есть несколько типов передатчиков, которые обычно вызывают радиопомехи:
- Двусторонняя или наземная мобильная радиосвязь — Сильные мешающие сигналы FM могут привести к «эффекту захвата» или подавлению желаемого принятого сигнала.
- Пейджинговые передатчики — Пейджинговые передатчики, как правило, представляют собой очень мощные FM-передатчики или передачи с цифровой модуляцией, которые могут перегрузить приемник. Цифровой пейджинговый вызов будет звучать очень хрипло, как пила или жужжание, и может мешать широкому диапазону частот приема.К счастью, большинство VHF-пейджинговых передатчиков перешли на частотные пары 929/931 МГц, так что это уже не та проблема, которая когда-то была.
- Передатчики вещания — Помехи передатчика вещания будут иметь характеристики модуляции, аналогичные характеристикам их передачи — AM, FM, несущие видео или цифровые сигналы.
Кабельное телевидение — Утечка сигнала из систем кабельного телевидения, как правило, происходит в их предписанных назначениях каналов. Многие из этих каналов перекрывают существующие каналы беспроводной радиосвязи.Если сигнал утечки является цифровым каналом, помехи будут похожи на широкополосный шум (ширина цифрового кабельного канала составляет почти 6 МГц).
Помехи в беспроводной сети — Помехи беспроводным сетям (Wi-Fi, Bluetooth и т. Д.) Становятся все более распространенными, и с распространением мобильных, домашних (IoT) и медицинских устройств, включающих Wi-Fi и другие режимы беспроводной связи, это проблема, вероятно, усугубится. Более подробную информацию о беспроводных помехах можно найти в сопутствующей статье «Вмешательство и оптимизация беспроводных сетей».
ЗНАЧЕНИЕ МЕСТОПОЛОЖЕНИЙ
ПОИСК ПРОСТОГО НАПРАВЛЕНИЯ (DFING)
DF Techniques — Есть два основных метода DFing. (1) «Pan‘ N Scan », при котором вы« панорамируете »направленную антенну и« сканируете »в поисках мешающего сигнала, записывая направление на карте, сохраняя при этом пересекающиеся линии. (2) «Горячий и холодный», когда всенаправленная антенна используется при отслеживании мощности сигнала. В этом методе практическое правило состоит в том, что на каждые 6 дБ вы либо удваиваете, либо вдвое уменьшаете расстояние до источника помех.Например, если уровень сигнала составлял -30 дБмВт на расстоянии одной мили от источника, то при приближении к полумиле на анализаторе спектра должно отображаться значение -24 дБмВт.
DF Systems — Оборудование радиопеленгации (RDFing) может быть установлено в транспортном средстве или использоваться переносным. Для использования на транспортных средствах доступно несколько автоматизированных систем доплеровского пеленгации. Некоторые примеры включают:
Ступенчатый аттенюатор — Вы также найдете ступенчатый аттенюатор весьма ценным во время процесса пеленгации.Это позволяет контролировать индикацию уровня сигнала (и перегрузку приемника) по мере приближения к источнику помех. Лучшие модели идут с шагом 10 дБ и имеют диапазон не менее 80 дБ или более. Ступенчатые аттенюаторы можно приобрести у дистрибьюторов электроники, таких как DigiKey и т. Д. Коммерческие источники включают Narda Microwave, Fairview Microwave, Arrow и другие.
ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПОМЕХ В ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ
Для низкочастотных помех — особенно шума линии электропередачи (PLN) — путь помех может включать излучение из-за кондуктивных излучений вдоль линий электропередачи.Следовательно, при использовании метода «Горячий и Холодный» вы должны помнить, что излучаемый шум обычно будет следовать по маршруту линий электропередачи, достигая пиков и понижаясь по маршруту. Максимальный пик обычно указывает на фактический источник шума. В качестве осложнения может быть несколько источников шума, некоторые из которых находятся на большом расстоянии.
Антенны — Для простого прослушивания шума линии электропередач хорошо подойдет встроенная «рамочная» антенна радиовещательного AM диапазона или телескопическая антенна коротковолнового радиоприемника.Однако для отслеживания шума линии электропередачи до полюса источника и, как правило, для пеленгации других источников помех вам необходимо использовать более высокие частоты. Простые направленные Yagi, такие как Arrow II 146-4BP ( Рисунок 17 ) с трехсекционной стрелой (www.arrowantennas.com), можно быстро собрать и прикрепить к короткой длине трубы, и они хорошо подходят для приема этого типа широкополосный RFI.
Использование VHF-приемников — По возможности вы обычно хотите использовать VHF или более высокие частоты для пеленгации.Более короткие длины волн не только помогают точно определить источник, но и делают портативные антенны меньшего размера более практичными.
Анализаторы сигнатуры — Это приборы для определения интерференции во временной области, которые создают отчетливую «сигнатуру» мешающего сигнала. Сюда входят приборы, произведенные инженерами-радарами (, рис. 2, ). Они являются лучшим решением для отслеживания шума в линиях электропередач и потребительских устройств, которые производят повторяющиеся всплески шума с известной периодичностью.
Рис. 2. Анализатор сигнатур от Radar Engineers, который настраивается от 500 кГц до 1 ГГц и отображает электронную «сигнатуру» конкретного источника помех. Подобные приемники используются профессиональными исследователями для отслеживания шума в линии электропередач (фото любезно предоставлено инженерами-радарными специалистами).
МЕХАНИЗМ РАСПОЛОЖЕНИЯ УЗКОЙ ПОЛОСЫ
Для большинства источников узкополосных помех, таких как совмещенный канал, соседний канал и интермодуляционные помехи, рекомендуемым инструментом является анализатор спектра, поскольку он позволяет сосредоточиться на определенных частотных каналах или диапазонах и увидеть общую картину происходящего.Как только мешающий сигнал идентифицирован, анализатор может быть использован для пеленгации сигнала.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АНАЛИЗАТОРОВ СПЕКТРА
Анализаторы спектра отображают зависимость частоты РЧ сигналов от амплитуды. Они могут быть полезны при определении типа и частоты мешающих сигналов, особенно для узкополосных помех. Есть два типа анализаторов; с развернутой настройкой и в реальном времени.
Анализаторыс настраиваемой разверткой основаны на принципе супергетеродина с использованием настраиваемого гетеродина и могут отображать желаемую полосу пропускания от начальной до конечной частоты.Они полезны для отображения постоянных или почти постоянных сигналов, но у них возникают проблемы с захватом кратких прерывистых сигналов из-за длительного времени развертки.
Анализатор в реальном времени производит выборку части спектра с использованием методов цифровой обработки сигналов для анализа захваченного спектра. Они способны улавливать короткие прерывистые сигналы и идеально подходят для идентификации и определения местоположения сигналов, которые могут даже не отображаться на развернутых анализаторах. Большинство полос пропускания в реальном времени ограничены максимумом от 27 до 500 МГц.Signal Hound BB60C и Tektronix RSA306 — это относительно недорогие анализаторы спектра в реальном времени, которые питаются от USB и используют ПК для управления и отображения.
При использовании анализаторов спектра следует иметь в виду, что, поскольку они имеют ненастроенный входной каскад, они особенно чувствительны к мощным передатчикам поблизости с частотой, с которой вы, возможно, смотрите. Это может создавать внутренние продукты интермодуляции (паразитные отклики) или ошибочные измерения амплитуды, которые вводят в заблуждение.При использовании анализаторов спектра в среде, «богатой радиочастотами», важно использовать полосовые фильтры или настроенные резонаторы (например, дуплексеры) на интересующей частоте.
Анализаторы спектратакже полезны для определения характеристик систем коммерческого вещания, беспроводной и наземной подвижной связи. В случае беспроводных или периодических помех лучше всего подходят анализаторы в реальном времени. Если используется для отслеживания PLN, лучше всего перевести анализатор в режим «нулевого диапазона», чтобы наблюдать изменение амплитуды.Также может оказаться полезным включение анализатора в режим «Line Sync».
СИСТЕМЫ ОХОТЫ НА КОММЕРЧЕСКИЕ ПОМЕХИ
Существует несколько производителей систем обнаружения помех или радиопеленгации. Я хотел бы описать четыре из них: Aaronia, Narda, Rhode & Schwarz и Tektronix. Как упоминалось ранее, для прерывистых помех (особенно для коммерческих коммуникационных установок) или сигналов с цифровой модуляцией лучше всего подходит анализатор спектра в реальном времени, который способен улавливать короткие прерывистые сигналы; некоторые всего несколько микросекунд.Примеры могут включать серию Aaronia Spectran V5. Tektronix RSA-series или Narda IDA2.
Aaronia — Aaronia имеет не только самую легкую портативную систему для Dfing, но и самую большую и тяжелую на вид. Их портативный Spectran V5 — самый маленький анализатор в реальном времени. Картографирование не является вариантом для этой модели, но более крупный Spectran V5 XFR PRO — это прочный ноутбук, который может использовать карты с открытым исходным кодом и имеет функции триангуляции. У Aaronia также есть множество доступных направленных антенн, и на некоторых моделях может быть установлена комбинация GPS / компаса.
Рис. 3. Портативный анализатор реального времени Aaronia Spectran V5 — это самый маленький автономный прибор, который настраивается в диапазоне от 9 кГц до 6 ГГц. Остальные модели имеют верхние частоты 12 и 18 ГГц.
Aaronia также уникальна тем, что они разработали систему обнаружения дронов, состоящую из трехмерной отслеживающей антенны, модель IsoLOG 3D с опциями от 9 кГц до 40 ГГц на 360 градусов. Это соответствует их командному центру Spectran с тройными ЖК-экранами.См. Ссылки для получения дополнительной информации об этой системе.
Рис. 4. Aaronia Spectran V5 XFR PRO в полевой портативной конфигурации.
Рис. 5. Анализатор спектра Narda IDA2 и система поиска помех. Диапазон частот от 9 кГц до 6 ГГц. Фото любезно предоставлено СТС Нарда.
Narda Safety Test Solutions — Narda имеет аналогичный анализатор помех, модель IDA2 с полосой пропускания в реальном времени 32 МГц и диапазоном частот от 9 кГц до 6 ГГц.Доступны различные направленные антенны со встроенным GPS и компасом. Эта система также опирается на инструменты картографии с открытым исходным кодом, такие как Open Street Maps (http://www.openstreetmaps.org). Он работает от батареи для удобного портативного использования.
Рис. 6. Картографическое программное обеспечение с нанесенными линиями пеленга, показывающими триангуляцию источника помех. Фото любезно предоставлено СТС Нарда.
Rohde & Schwarz — Rohde & Schwarz имеет портативную систему (рис. 7), которая может быстро определять большинство источников помех, а также использовать импортированные функции картографии и GPS / компас в антенне для триангуляции источника помех.Доступны несколько фиксированных, мобильных или переносных антенн для разных частотных диапазонов. Эта система также опирается на инструменты картографии с открытым исходным кодом, такие как Open Street Maps (http://www.openstreetmaps.org). Он работает от батареи для удобного портативного использования.
Рис. 7. Пользовательский анализатор спектра R & S®PR100 от Rohde & Schwarz с картированием и триангуляцией и антенной R & S®HE300. Также можно использовать анализатор R & S® FSH. Фотография любезно предоставлена Rohde & Schwarz.
Tektronix — Tektronix также имеет средства поиска и отображения с помощью анализаторов спектра серии DSA в реальном времени.RSA507A с USB-управлением примечателен наличием встроенного аккумулятора и портативностью. Он также предлагает полосу пропускания в реальном времени 40 МГц. Подключив его к планшетному компьютеру, например к Panasonic Toughpad модели FG-Z1 и
с антенной Alaris DR-A0047, у вас есть автономный портативный инструмент для поиска радиопеленгаторов (, рис. 9, ). Эта система также опирается на инструменты картографии с открытым исходным кодом, такие как Open Street Maps (http://www.openstreetmaps.org).
Рисунок 8.Картографическое приложение для анализатора R & S® FSH. Фото любезно предоставлено Rohde & Schwarz
Рис. 9. Анализатор спектра Tektronix с картированием / триангуляцией и антенной Alaris DR-A0047. Фотография любезно предоставлена Tektronix.
Рис. 10. Когда программное обеспечение SignalVu-PC с возможностью картирования подключено к одному из анализаторов спектра в реальном времени серии RSA и направленной антенне Alaris, автоматически отображается направление компаса вместе со спектральным дисплеем рассматриваемого сигнала.Фотография любезно предоставлена Tektronix.
Tektronix предоставляет для своего ПК SignalVu-PC опцию сопоставления, которая помогает идентифицировать и фиксировать мешающие сигналы. Опция сопоставления позволяет отмечать линии пеленга на карте для триангуляции источника помех.
Рис. 11. Переход к опции отображения в SignalVu-PC позволяет записывать линии пеленга до источника помех, а триангуляция показывает приблизительное местоположение источника.Фотография любезно предоставлена Tektronix.
Сводка
В связи с ростом использования сегодня беспроводных устройств, радиовещания, средств связи, военных и других источников радиочастот, которые конкурируют за радиочастотный спектр, вероятность радиочастотных помех (RFI) будет только увеличиваться. Используя соответствующие инструменты, инженеры по радиовещанию и связи могут быстро определять и устранять источники помех по мере их обнаружения. Новейшие анализаторы спектра реального времени делают работу еще более эффективной.
