Как сделать детекторный радиоприемник: 📟📺Детекторный радиоприемник своими руками — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Содержание

Радиоприёмник своими руками из подручных материалов.

Детекторный радиоприёмник своими рукми

Радио — самый надежный и простой способ связи на расстоянии (кроме обученных почтовых голубей). Не важно, будет ли это чей-то голос в эфире, хорошо, если бы это оказался осмысленный треск чьего-то искрового радиопередатчика, а не эфирный шум приближающейся грозы! С учетом особенности распространения радиоволн можно судить, как далеко находится разумное существо. Возможно, это будет позывной радиомаяка из подземного убежища.

Итак, в нашем воображаемом несчастье в самом худшем сценарии вокруг нас могут образоваться несладкие условия, поэтому мы вполне можем сформировать очень жесткие и критичные требования к проектируемому приемнику:

приемник должен содержать в себе минимум элементов;
приемник должен обеспечивать работу без элементов питания;
приемник должен иметь возможность оперативной модификации;
приемник должен быть мобильным;
элементы схемы приемника должны быть реализованы из подручных средств.

Исходя из этих требований, определяем предмет нашего творчества — Детекторный приемник. Да, именно такие приемники, самые простые и дешевые, не требуют для своей работы каких-либо дополнительных источников электроэнергии. Устройство детекторного приемника настолько несложно, что его можно построить, не имея никаких знаний в области радиотехники! Если невдалеке от места установки детекторного приемника имеются две или три мощных станции, то при приеме на детекторный приемник очень трудно выделить передачу одной из них так, чтобы остальные совсем не были слышны, что очень выгодно для нас, как искателей хоть какого-нибудь сигнала. Детекторный приемник не требует ни ламп, ни транзисторов и всегда готов к работе. Существует довольно большое число схем детекторных приемников, отличающихся одна от другой большей или меньшей сложностью, способами настройки, различной степенью избирательности. Правда, есть связанные с этим ряд недостатков, устранить которые в детекторном приемнике невозможно.

Детекторный приемник не обеспечивает приема дальних радиостанций. Самые мощные радиостанции слышны на детекторный приемник не далее, чем на расстоянии в 600 — 800 км в дневное время, и то, лишь при наличии очень высокой приемной антенны.

Рис.1. Принципиальная схема детекторного радиоприемника

Опишу основные моменты принципа радиоприема, чтобы ваша будущая конструкция не оставалась для вас до конца жизни тайным черным ящиком. В антенну передающей радиостанции от радиопередатчика подается переменный ток, быстро меняющий свое направление и величину. Это вы должны понимать из курса физики средней школы. Под действием такого переменного тока в окружающем антенну пространстве возникают электромагнитные волны или, как говорят, в пространство излучаются радиоволны. Эти радиоволны распространяются от антенны передающей радиостанции во все стороны со скоростью света, т. е. со скоростью 300000 км в сек. Предположим, что перед микрофоном, связанным с передающей радиостанцией, говорит диктор или играет оркестр.

Микрофон подключен к передатчику таким образом, что звуковые колебания речи или музыки, воздействующие на этот микрофон, управляют силой излучаемых антенной радиоволн, т.е. излучаемые антенной передающей радиостанции радиоволны изменяются по своей силе в такт голосу диктора или, звукам оркестра. Часть излученных антенной радиопередатчика радиоволн доходит до антенны нашего приемника и вызывает (наводит) в ней такой же переменный ток, какой имеет место и в антенне передатчика. Хотя этот наведенный ток по своей величине будет неизмеримо меньше, чем ток в передающей антенне, но он будет также изменяться в такт голосу человека, говорящего перед микрофоном передающей радиостанции.

В детекторном приемнике поступающие от приемной антенны переменные наведенные токи преобразуются в токи, способные непосредственно воздействовать на головные телефоны. Эту задачу преобразования токов выполняет детектор приемника. Любую приемную антенну, даже небольшую комнатную антенну пересекают радиоволны громадного количества радиостанций, разбросанных по всему земному шару.

Задача любого приемника — выделить из этого громадного числа наведенных в антенне токов токи только той радиостанции, которую вы в данный момент желаете слушать. Это вы и делаете, «настраивая» приемник. Вращая ручку настройки радиоприемника, настраиваете его на ту или иную радиостанцию, иногда расположенную на громадном расстоянии от места приема. Вполне понятно, что в нашем случае уверенно вы сможете принимать только достаточно мощные радиостанции, расположенные не слишком далеко.

Сам детекторный приемник устроен весьма просто. Всякий детекторный приемник имеет колебательный контур, при помощи которого производится настройка приемника на волну желаемой станции. К колебательному контуру присоединяются приемная антенна и заземление. В некоторых детекторных приемниках с этой же целью связь между антенной и колебательным контуром осуществляется через конденсатор малой емкости. Электрические колебания высокой частоты, принятые антенной, выделяются колебательным контуром в том случае, если он настроен на их частоту, и отсеиваются — если он на них не настроен. Благодаря этому передача радиостанции, на которую настроен контур, выделяется из всех остальных. С приемным колебательным контуром связывается детекторная цепь, в которую последовательно включены детектор и телефон. Высокочастотные электрические колебания, принятые и выделенные приемным контуром, ответвляются в детекторную цепь, где они детектируются, превращаясь в колебания низких (звуковых) частот. Токи звуковых частот, проходя через телефон, заставляют колебаться его мембрану, которая и воспроизводит звук. Для лучшей работы приемника параллельно к телефону присоединяется так называемый блокировочный конденсатор.

Определение необходимых материалов

Для того чтобы определить необходимые детали и материалы, достаточно взглянуть на схему нашего приемника. Я упомянул слово детали, большинство которых, вероятно, будут недоступны. Но и детали можно изготовить самостоятельно, не имея при себе специального оборудования и станков.
Взглянем еще раз на схему (Рис. 1) сверху вниз и перечислим все элементы нашего радиоприемника. Самый первый из них — антенна, далее катушка колебательного контура, несколько конденсаторов колебательного контура, детектор, блокировочный конденсатор, головной телефон, заземление. Не так уж и много всего, если у вас рядом расположен магазин радиодеталей. Но давайте рассчитывать на самый худший вариант, когда этого магазина рядом не будет. Кратко опишу каждый элемент из этой конструкции, и какой материал может понадобиться для его самостоятельного изготовления.

Антенна — это такой длинный провод от 30 до 100 метров длиной. А поскольку это провод, то нам потребуется либо цельный кусок такого длинного провода, либо скрученные вместе отрезки различных проводов. Не очень важно из какого металла, будь то алюминий, медь, сталь и прочее, одножильный, многожильный. Берите все, что найдется. Главное, чтобы в сумме они были необходимой длины и соединены были между собой надежно, чтобы не оборвались при натяжении.

Соединяя отдельные куски провода, не забудьте их предварительно очистить ножом от окислов и краски.
Еще один момент. Антенну надо как-то крепить к высокому предмету. Но крепить надо не сам провод, а через изолятор, который так же надо изготовить самостоятельно. Без изолятора антенна будет работать очень плохо, особенно в сырую погоду, во время осадков. Изолятор можно изготовить из обычной пластиковой бутылки. Итак, для антенны потребуются провода, а для изолятора антенны — пластиковая бутылка.
Катушка колебательного контура (L1) — резонансный элемент приемника, множество витков провода на жестком каркасе. Снова потребуются провода, но уже не любые. Здесь понадобится провод небольшого диаметра примерно 0.3 — 0.8 мм и достаточно много, чтобы намотать не менее 100 витков на жестком каркасе, например, на 50 мм пластиковой трубе от системы канализации. Если нет цельного провода для катушки, то и его так же можно собрать из отрезков. Итак, для катушки колебательного провода потребуются провода и пластмассовый каркас диаметром около 50 мм.

Конденсаторы колебательного контура (Сн) — тоже резонансный элемент приемника, служат для настройки приемника. Их надо изготовить несколько штук различной емкости. В изготовлении эта деталь совсем не сложна. Необходимо запастись фольгой (от конфет, шоколада и т.п.), полиэтиленом (в роли диэлектрика) и небольшими отрезками проводков для монтажа.

Детектор (VD1) — в нашем случае элемент, который выделяет модулирующий сигнал (голос диктора, например) из принимаемого радиосигнала. Эта деталь ничуть не сложнее, чем все остальные. Лучше всего использовать диод заводского изготовления, в худшем случае его придется изготовить самостоятельно.
Блокировочный конденсатор (Сбл) — восстанавливает потери продетектированного сигнала. С ним приемник работает ощутимо громче. Изготавливать его надо будет также как и конденсаторы настройки. Материал для его изготовления совершенно такой же.

Заземление — вторая половина антенны, а это значит, что плохо собранное заземление заметно ухудшит качество принимаемого сигнала.

В качестве готового заземления можно использовать трубы водопроводных систем, если известно, что они точно имеют хороший контакт с землей, где-нибудь вдоль магистрали. Ну а если такой системы нет, то и ее надо изготовить. Закопать в землю массивный металлический предмет, заранее закрепив на нем провод, который будет торчать из земли.
Головной телефон — дверь в невидимый мир радиосигналов, интерфейс сознания. Самостоятельно изготовить его практически невозможно. Имею в виду, изготовить головной телефон именно с такими характеристиками, какие нужны нам. Весь секрет столько необходимого нам головного телефона в том, что он высокоомный. Его внутреннее сопротивление должно составлять не менее 1600 Ом. В состав его конструкции входит магнит, металлическая мембрана и большое количество очень тонкого провода. Вручную на коленке такое собрать очень тяжело. Поэтому придется его искать. Если такой головной телефон все же не найдете, то придется использовать альтернативные варианты.

Во второй части статьи вы найдете материал о том, какие доступные детали можно использовать вместо высокоомного динамического головного телефона.

Поиски материала

Поиск материала для антенны
Как я уже отметил, для антенны пойдут любые крепкие на разрыв провода из любого металла, лишь бы в итоге получился провод достаточной длины. О том, какая длина провода должна получиться в результате я изложил в отдельной части статьи. К поискам материала для изготовления антенны особых требований нет — надо брать все что попадется. Это могут быть фрагменты электропроводки зданий, телефонные трассы, любые монтажные проводники, коаксиальные телевизионные кабели, троллейбусные и трамвайные трассы. Но последние достаточно тяжелые как для монтажа, так и для переноса, когда будете определять направление на источник сигнала.

Поиск материала для изолятора

Изолятор должен быть выполнен из любого диэлектрика. Я предложил использовать пластиковую бутылку. Неважно, что в этой бутылке было раньше. Если бутылки не найдете, то можно использовать пластиковую трубу, даже любой пластмассовый предмет. Главное, чтобы то, что вы найдете, могло обеспечить надежную изоляцию антенного провода от предмета, к которому будет крепиться антенна. Таким образом, никак нельзя, чтобы этот предмет стал частью антенны. Проявите смекалку и находчивость

Рис.2. Материал для антенного изолятора

Поиск материала для катушки колебательного контура (L1)
Снова потребуются провода, но уже определенного диаметра от 0.3 до 0.8 мм. Провода могут быть в лаковой, шелковой, пластиковой изоляции — это не препятствует работе катушки. Лучше всего если провод для катушки будет цельным, но если нет возможности найти такой провод, то можно использовать отрезки проводников. Силовые провода от электропроводки не пойдут — они слишком большого диаметра. При поиске надо обращать внимание на трансформаторы, трассы компьютерных сетей, телефонные трассы — именно там можно найти то, что нам надо!
Если вам не удаётся найти качественный провод для катушки или монтажа деталей, вполне пригодится провод, который находится в трансформаторах (Рис 4). Наверное, вы видели в детстве разбросанные металлические пластины в виде буквы Ш или Е. Трансформатор надо разбирать аккуратно, чтобы не повредить провод. Лучший инструмент для разборки трансформатора — отвертка. Сначала следует снять металлическую скобу, которая скрепляет трансформаторные пластины с обмоточным каркасом. Пластины надо удалить, в дальнейшем они нам не понадобятся. После того, как вы достанете каркас, снимите с него защитную пленку. Затем начинайте отматывать провод. Избегайте образования узлов и перекрутки провода. Провод сразу наматывайте на заготовленную предварительно оправку. Оправку лучше всего использовать диаметром от 3 см и выше из любого материала. Полученную таким образом катушку рекомендуется скрепить нитками, чтобы провод не разматывался.
Теперь о каркасе катушки. Я рекомендовал использовать пластиковую трубу диаметром 5 см, которую можно найти на развалинах водопроводных систем. Но можно также намотать катушку на любом трубчатом каркасе из диэлектрика диаметром около 5 см, например, на стеклянной бутылке, пластиковой бутылке, лишь бы эта бутылка не была фигурной формы, т. е. имела постоянный диаметр по всей свое длине.

Рис.3. Пластиковая труба для каркаса катушки колебательного контура приемника

Поиск материала для конденсаторов (Сн, Сбл)

Для изготовления этих деталей понадобится фольга и материал, который выполнит функцию изолятора между обкладками конденсатора. Фольгу можно взять от оберток шоколада, конфет, металлосодержащей обертки прочих продуктов питания. Такая фольга достаточно гибкая, что нам и нужно. В качестве диэлектрика может подойти полиэтилен пакетов, упаковочного материала, сухая писчая бумага, калька, бумага оберток пищевых продуктов. Газеты и журналы не подойдут, так как из-за состава типографской краски диэлектрические свойства будут плохими.

Рис.4. Материал для изготовления конденсаторов

Поиск материала для детектора (VD1)

Вообще, будет здорово, если вы сразу найдете среди радиотехнического хлама полупроводниковый диод (Рис.5). Он избавит вас от сложной работы по конструированию детектора и сэкономит ваше время. С готовым заводским диодом приемник будет работать громче, чем с самодельным. Конечно, сами по себе диоды не валяются россыпями на улицах. Их можно найти в платах радиоприемников, магнитофонов, телевизоров. Внимательно изучайте содержимое обнаруженных плат, так как диоды имеют небольшие размеры от 2 до 4 мм в длину. Сам полупроводниковый элемент, как правило, заключен в стеклянный корпус. Корпус имеет маркировочные полосы. В нашем случае количество и окраска этих полос не имеют значения. Какой стороной подключать диод в схеме нашего приемника тоже не имеет значения — любой стороной.

Рис.5. Детектор — полупроводниковый диод

Но если такой диод вы нигде не обнаружите, не отчаивайтесь — его можно сделать его самостоятельно. В этом и заключается цель нашей статьи – обеспечить вас знаниями как изготовить необходимые компоненты приемника самостоятельно. Конструкция самодельного детектора приведена в другом разделе статьи. Подскажу лишь, что вам надо будет найти простой карандаш, лезвие бритвы, булавку, несколько маленьких гвоздиков, дощечку для крепления конструкции. Небольшие гвоздики можно достать из оконных деревянных рам, обуви.

Поиск материала для заземления

Если в месте установки радиоприемника у вас не окажется подходящего заземления (участок водопроводной системы, например), для изготовления своими силами заземления надо будет найти крупный металлический предмет. Лучше, если этот предмет не будет окрашен, тем самым обеспечится надежное взаимодействие с почвой. В качестве заземления можно будет использовать металлическое ведро, корпус холодильника, металлическую кухонную плиту, арматурную решетку, трактор, танк, корабль. Не забудьте снять краску или эмаль.

Поиск материала для головного телефона

Головной телефон самостоятельно изготовить практически невозможно. Поэтому будем искать готовый головной телефон для нашего радиоприемника. Искать наушники среди бытового хлама нет смысла. В быту используются низкоомные наушники, которые не годятся для нашей конструкции. Таким образом, миниатюрные наушники для плееров, карманных приемников не годятся. Их внутренне сопротивление всего лишь от 16 до 32 Ом. Более качественные головные телефоны от домашних аудиосистем так же не годятся — это те же самые динамики, с внутренним сопротивлением 8 Ом, соответственно, и обычные динамики так же не годятся из-за малого сопротивления. И так, как бы ни был хорош ваш радиоприемник, на все эти наушники и динамики, которые я перечислил, вы ничего не услышите. Ищите то, что нам нужно. Обращайте внимание на телефонные трубки городских автоматов, домашних телефонов, домофонов. На самом корпусе наушника изготовитель обычно указывает величину внутреннего сопротивления, для нас, чем оно выше — тем лучше, 1000 Ом и выше. Если на корпусе ничего не указано, то все равно забирайте с собой, вдруг подойдет и заработает.

Рис.6. Высокоомный головной телефон ТОН-2 сопротивлением 1600 Ом. Вид сзади

Соединять наушники последовательно для суммирования сопротивлений нет совершенно никакого смысла. Но как же понять подошел ли наушник для нас или нет, если в эфире и так нет никого? А вдруг он сам по себе неисправен? Очень просто. В момент подключения антенны или заземления к приемнику вы услышите достаточно громкий щелчок. Это щелчок возникает из-за скопившегося статического напряжения в антенной цепи. Чем выше сопротивление наушника, тем громче будет щелчок. Не старайтесь услышать привычный гул частотой 50 гц, который обычно наводится линиями электропроводки — никакой электропроводки под напряжением вокруг вас не нет!

Изготовление

Самостоятельное изготовление Детектора (VD1)
Итак, у нас уже есть все необходимое для сборки — лезвие для бритья, простой (графитовый) карандаш и булавка. Основа конструкции — точка соприкосновения лезвия и грифеля простого карандаша, которая образует полупроводниковый переход. Для жесткости конструкции лезвие необходимо закрепить на небольшой деревянной дощечке при помощи гвоздика. Предварительно надо продумать, как к этому лезвию будет крепиться монтажный проводник. Я рекомендую лезвие и проводник закрепить на дощечке этим же гвоздиком. Вторую половину детектора мы изготавливаем из булавки, небольшого кусочка простого карандаша и гвоздика. Необходимо подточить карандаш. Жесткость грифеля на начальном этапе не имеет значения. Если есть выбор карандашей, то можно попробовать различные варианты. Длина карандаша не должна быть большой – всего лишь 2 – 5 сантиметров. Карандаш необходимо насадить на булавку таким образом, чтобы игла вошла в карандаш между графитовым стрежнем и оболочкой карандаша, и был обеспечен надежный контакт. Свободный конец булавки так же необходимо прикрепить к дощечке гвоздиком. Главное не забыть про монтажный провод – его крепим к булавке так же как и к лезвию. Собранная конструкция выглядит примерно как на рисунке Рис 7. Самое главное здесь — найти точку наибольшей чувствительности перемещая острие карандаша по поверхности лезвия, регулируя, насколько это возможно, усилие булавки. Рекомендую найти несколько образцов лезвий и карандашей и изготовить несколько детекторов. В ход пойдут как новые так и ржавые полотна, в общем, любые. Ведь затраты в нашем случае будут вполне оправданы.

Рис. 7. Собранный детектор

Катушка колебательного контура

Катушку колебательного контура для выбранного нами средневолнового и длинноволнового диапазона лучше всего изготовить без какого-либо сердечника. Я рекомендую применить жесткий каркас, например, отрезок Полихлорвиниловой (ПХВ) трубы диаметром 5 сантиметров. Конечно, конструктор может использовать так же и картон, но картон имеет свойство сыреть. Провод потребуется диаметром не более 1 мм, будет лучше, если найдете провод диаметром около 0.3 мм. Вам очень повезет, если найдете сетевой кабель используемый для соединения компьютеров в сеть. Его в достаточном количестве можно найти в офисных помещениях под потолком, спрятанным за обшивкой.
В нем как раз уложено 8 проводников необходимого диаметра. Представьте себе, сетевой кабель длиной 10 метров даст вам для конструирования целых 80 метров столь необходимого монтажного провода, который сгодится практически для любого устройства, в том числе и для катушки! И так, в трубе (т. е. каркасе) проделываем два отверстия, в которые пропускаем намоточный провод. Отверстия необходимы для крепежа провода, но можно попробовать закрепить проводок и скотчем, если он у вас есть. Общее количество витков, которое надо будет аккуратно уложить виток к витку без нахлестов, будет не менее 100. Чем больше, тем лучше, тем больший диапазон вы сможете охватить. После каждого 20 витка рекомендую делать петельки — отводы, к которым мы будем подсоединять то антенну, то детектор, то конденсаторы в поисках сигнала. Посоле окончательной намотки петельки отводов надо освободить от изоляции. По простой формуле L=2пR можем определить общую длину провода для нашей катушки 15.7 см — один виток, тогда на 100 витков потребуется 15,7 метров провода, на 200 витков не менее 32 метров (с учетом отводов).
Будет очень хорошо, если вы найдете хотя бы 4 метра сетевого кабеля (Рис.8). Я недавно нашел 13 метров сетевого кабеля — это 104 метра! Общая длина намотки составит приблизительно диаметр проводника с изоляцией * количество витков, где-то, 1. 1*100=110 мм для 100 витков или 1.1*200=220 мм для 200 витков. Учтите это, когда будете отрезать трубу.

Рис.8. Сетевой кабель для обмотки катушки колебательного контура и монтажа схемы

Итак, катушка (Рис.9) почти готова, осталось зачистить от изоляции отводы, которые мы сделали (я рекомендовал их делать после каждого 20 витка). Делать это можно, слегка опалив выводы и зачистив их, но главное здесь — не перестараться и не испортить всю свою работу. Отводы для надежности конструкции лучше всего закрепить — хорошенько примотать их нитками к корпусу, но можно и не крепить, тогда обращаться с катушкой следует аккуратнее.
Саму катушку можно зафиксировать на дощечке, а можно и не делать этого. Её расположение на плате не влияет на работу нашего приемника.

Рис.9. Катушка

Изолятор

В этом приемника важно все от антенны до заземления! Крепление антенны должно быть качественным с точки зрения радиофункциональности. Антенна обязательно должна крепиться на изоляторах. Влага, сырость, снег оказывают большое влияние на свойства антенны, поэтому необходимо постараться свести к минимуму эти воздействия — вот для чего нужны изоляторы. Естественно, они должны быть выполнены из качественных изоляционных материалов. Дерево не подойдет для этих целей, так как оно быстро намокает.
Самый простой и наиболее доступный способ изготовить изоляторы из горлышек стеклянных или пластиковых бутылок. Более качественный изолятор получится из пластиковой бутылки целиком (Рис.2) если изготовить его таким образом.
Для надежного самодельного изолятора антенны я рекомендую использовать обычную пластиковую бутылку. Из нее получается превосходный изолятор. Для этого в ее горлышке и у самого основания бутылки необходимо проделать по два отверстия. Горлышко и основание бутылки, как правило, имеют бОльшую толщину стенок. В эти отверстия необходимо будет провести с одной стороны провод антенны а с другой стороны провод или веревку, с помощью которой эта антенна будет крепиться к мачте (столбу, дереву, любому высокому предмету). Можно забрасывать один конец веревки при помощи груза на дерево, а потом подтягивать вверх саму антенну. Такой изолятор будет надежно удерживать достаточно длинную антенну и это важно, ведь длинный и толстый провод будет испытывать ощутимую нагрузку при натяжении.

Конденсаторы (Сн, Сбл)

Конденсаторы, так же как и катушки, можно изготовить своими силами. Легче всего изготовить конденсатор постоянной емкости. Для самодельных конденсаторов емкостью до нескольких сотен пикофарад используется алюминиевая или оловянная фольга, тонкая писчая или папиросная бумага, упаковочный полиэтилен. Значительные запасы фольги вы сможете найти в развалинах домов из духовок газовых или электрических плит. Фольгу также можно взять из испорченных бумажных конденсаторов большой емкости или можно использовать алюминиевую фольгу, в которую завертывают шоколад и некоторые сорта конфет. От поврежденных конденсаторов можно также использовать промасленную бумагу в качестве диэлектрика. Посмотрите на общую схему строения конденсатора (Рис.10b), а о процессе изготовления (Рис.10a) будет рассказано во второй части.

Рис.10. Изготовление конденсатора

Конденсаторы будем использовать в схеме колебательного контура. Лучше всего изготовить несколько конденсаторов, штук 7. Предлагаю сделать самую малую емкость номиналом в 100 пикофарад и так далее до 700 пикофарад. Их мы будем поочередно подключать к катушке, тем самым осуществляя перестройку по диапазону. Еще один конденсатор — блокировочный. Он подключен параллельно головному телефону, его емкость около 3000 пикофарад.

Антенна

Антенна — лучший усилитель! Так гласит народная мудрость. Антенна должна быть определенной длины. Поскольку мы будем слушать долгожданные радиосигналы в диапазоне средних волн, то длина антенны будет определяться следующим образом:
Диапазон частот предполагаемого сигнала от 0,5 Мегагерц до 2 Мегагерц;
Соответственно, длина волны будет в диапазоне от 300/0,5 до 300/2 метров, т. е. от 600 метров до 150 метров;
Рекомендуемая длина антенны составляет четвертую часть длины волны, т.е. от 150 метров до 37,5 метров.
Значит, надо будет составить антенное полотно хоть из кусочков проволоки, но суммарной длины от 37 до 150 метров. Рекомендую взять среднюю величину около 90 метров. Но никак не короче 37 метров, ибо антенна не будет качественно работать, а это ощутимо, поверьте мне. Никаких кабелей и отводов от антенны к приемнику не требуется, антенну соединим непосредственно к приемнику — это упростит конструкцию. Второй конец антенны надо прикрепить к изолятору, о котором я уже рассказал, и подвесить ее как можно выше. Еще выше! Лучше если это будет не только высокое дерево, а высокое здание или высокая опора ЛЭП. Не крепите антенну к незнакомым проводам! Вдруг в них все еще находится напряжение, тогда вы рискуете своей жизнью.

Рис.11. Антенна Диполь

Заземление

Заземление — это вторая половина антенны, и значит, что она тоже очень важна. Лучше всего, если вы найдете металлическую трубу, торчащую из земли. Как вариант подойдет отопительная металлическая батарея или трубопровод водопроводной системы, арматура. Главное, что бы эта конструкция в любом месте имела надежный контакт с землей и чем больше площадь контакта с землей, тем лучше. Можно соорудить свое собственное заземление. В таком случае, земля должна быть достаточно влажной. Необходимо вырыть яму поглубже, налить в нее воды, бросить в яму железную кровать или ведро или любой массивный и объемный металлический предмет, предварительно прикрепив к нему провод достаточной длинны, что бы можно было соединить его с приемником. Затем яму засыпать и для надежности полить (для того, чтобы выросло ведро или кровать). Если воды нет, тогда рекомендую хорошенько притоптать землю.

Рис.12. Антенна типа Наклонный луч

Итак, наш приемник готов, антенна закреплена на дереве, заземление вкопано в грунт, и мы можем приступать к прослушиванию эфира.

Рис. 13. Готовый детекторный приемник

Автор — Сергей Рябокрас

Электрика, альтернативная энергия,электрооборудование, радиоприёмник своими руками

Старый Детекторный приёмник по «рецепту» 1949 года. С самодельным диодом и без батареек.

Представьте себе конструкцию настоящего радиоприёмника, которому для работы не нужно покупных деталей. Ну, почти никаких, только наушники и провод. Давайте включим нашу машину времени. Ту, Что стоит в кладовке без дела. Вы не знали что с ней делать, всё уже узнали и везде побывали… А тут я. Приглашаю вернуться в послевоенные годы, например, в 1949-й. Представляете? Никаких гаджетов, слово компьютер ещё не проникло в народные массы. Радио уже есть, но это тарелка из чёрной бумаги с катушкой и магнитом в середине. Висит на стене в сельсовете и из неё слышна музыка, вперемешку с лозунгами, призывающими работать и учиться по заветам товарища Ленина и отца всех народов товарища Сталина. А нам хочется иметь своё собственное радио, вернее, радиоприёмник, способный ловить радиостанции и не зависеть от проводов на столбах. В нашем посёлке, в Омской области, нет магазина радиодеталей, негде купить даже батарейку. Есть только мастерские, где ремонтируют трактора и поддерживают жизнь в нескольких грузовых машинах, которые стоя́т на приколе почти столько же, сколько работают. Всё, что есть в нашем распоряжении — это старые танковые наушники и проволока, добытая в гараже из какой-то детали от мотора. Всё. Из этого мы будем делать настоящий радиоприёмник. Не верите? Наблюдайте, вернее, следите…
Мы знаем, что в нашей области работает радиостанция РВ-49 (длина волны 759,5 метра). Вот её сигнал мы и будем ловить. Соберём такую схему, она очень проста, но для начала в самый раз

Схема нашего детекторного приёмника.

Берём плотную бумагу, если нет плотной, берём любую, хоть газетную. Наматываем её в несколько витков на черенок от лопаты. Затем, поверх начинаем наматывать новые слои, но уже промазывая их клеем. Любым, лишь бы клеил бумагу. И так несколько раз, пока не получится прочная трубка. За счёт первых, не проклеенных слоёв, снимаем её с черенка. Измеряем её диаметр. Желательно, чтобы он был близок к 40-ка мм.. Обрезаем нашу трубку, чтобы выровнять край. Теперь нам понадобится шило и провод. Прокалываем с краю два отверстия, можно три… Продеваем через них конец провода, чтобы закрепить его. Кусок около 25-ти сантиметров оставляем, остальное ровненько, виток к витку, наматываем на нашу трубку. Нам нужно 150 витков. Посчитали, обрезаем провод с небольшим запасом, а конец снова продеваем через проколотые отверстия, чтобы закрепить. Теперь отпиливаем от доски небольшой кусок и маленькими гвоздиками прибиваем к нему нашу катушку за края трубки.

Катушка на картонной трубке, закрепленная на дощечке.

Теперь нам понадобится фольга или жестяная банка. Поищем в хламе, не знаю, где у Вас, а у меня такая нашлась в сарае. Из неё вырезаем пару кусочков размером 100 на 30 мм., только с узкой стороны оставляем уголки

Вырезаем из жести две пластины.

Теперь нам понадобится парафин от свечки или воск. Нагреваем и пропитываем листик бумаги, любой, можно из тетрадки, даже с надписями… Вырезаем из него полоску и кладём между жестяными полосками, слегка нагреваем, чтобы вся эта конструкция слиплась. Оставшийся край вощёной бумаги наматываем на наши жестянки. Слегка нагреваем, чтобы вся эта конструкция слиплась. Похоже на конфету

Прокладываем между ними вощёную бумагу и ею же оборачиваем снаружи.

) Это уже не жестянки, а настоящий конденсатор. Его ёмкость небольшая, около 1200 микромикрофарад (Позже стали называть пикофарад). Но нам хватит. Если у Вас нашлась фольга от трофейной шоколадки, то действуем по другому. Вырезаем из неё два кусочка того же размера 30 х100 мм., но без уголков. кладём их на кусочки вощёной бумаги и, с каждого кусочка выводим проводки в разные стороны. Аккуратно скручиваем их вместе, прогреваем. Сверху наматываем ещё бумагу с парафином, греем… Мы почти волшебники! Конденсатор готов.

Берём нашу дощечку и соединяем концы катушки и конденсатора параллельно

Соединяем и получаем колебательный контур.

Получаем настоящий колебательный контур. На следующем этапе нам понадобится свинец и сера. Свинец мы найдём в нашей ремонтной мастерской, а горсть серы попросим у агронома, у него есть, для сада… Из свинца делаем опилки, скребём ножиком, а лучше пилим его ножовкой по металлу. Нам нужно немного, щепотка или две, можно больше. Смешиваем серу и опилки в равных долях (по объёму), кладём во что-нибудь, чтобы можно было расплавить. В пробирку, банку, старый половник… неважно. Идём на открытое место (на улицу) и нагреваем на огне, пока не начнёт гореть. Можно снять с огня, горение продолжится. Дым не вдыхаем, держим от себя по ветру. Ждём пока погаснет и остынет. Выковыриваем, или разбиваем пробирку, достаём нашу смесь, она похожа на серый шлак. Размельчаем её на кусочки и ищем там кристаллы, которые образовались в процессе горения. А получился у нас сульфид свинца. Это уже самый настоящий детекторный кристалл, полупроводник. Да здравствует Химия! Выбираем кусочек с блёстками размером с горошину. Теперь нам нужно его закрепить на кусочке жести. Формируем из неё малюсенькую чашечку или коробочку под выбранный кристалл с лепестком для крепления к нашей доске. От куска свинца нужно настрогать тонкой стружки, и обложить ею наш кристалл, уминая стружку, пока он не закрепится в жестяном основании. Следующее, действие очень ответственное — мы должны сделать вот такую конструкцию

1 из 2

Так должен выглядеть наш кристаллический детектор.

Вырезаем из жести полоски, склёпываем их по чертежу. Из куска струны или просто упругой проволоки скручиваем упругий контакт (подойдёт и готовая пружинка). Одной стороной зажимаем его в пластине, вторая должна с нажимом касаться нашего кристалла. Этот конец нужно сделать острым, как иголка, можно просто срезать проволоку под углом. Собираем всю конструкцию на нашей доске

Собираем все детали по схеме. К разъёму «Т» будут подключаться наушники.

Переходим к выполнению следующих, очень важных этапов. Нам понадобятся хорошее заземление и длинная высокая антенна. Для заземления выбираем возле дома место, где больше всего постоянно сыро, под деревьями или кустами, за строениями и т.д.. Там нам нужно выкопать яму и в неё закопать какую-нибудь железяку побольше. Только к ней заранее прикрутим или, если есть возможность, приварим толстую проволоку, которую выведем наружу. Здесь к ней мы присоединим провод, который подведём к нашей конструкции на доске. Для антенны нам подойдёт любой провод, Гибкий или жёсткий, неважно. Лишь бы подлиннее и покрепче, чтобы не порвался от ветра. Его нужно натянуть между двумя крепкими опорами. Это может быть два дома или дом и дерево, главное повыше и подлиннее. Его концы должны крепиться через изоляторы. Вот так всё должно получиться в итоге

Не лишним будет и сделать грозоотвод. Для этого нужно соединить антенну с рубильником, которым мы перед грозой соединим антенну с заземлением, а приёмник, наоборот, отключим.

Подсоединяем все провода к нашему приёмнику. К клеммам «Т» подключим наушники…

Так всё будет выглядеть. Но не на бумаге, а на столе.

Пора перейти к самому важному и интересному моменту. Всё собрано и подключено. В разрыв между колебательным контуром и кристаллом детектора подключаем наушники и одеваем их на голову. Возможно, сразу услышим какие-то звуки, если нет, приподнимаем пружинку и тычем ею по поверхности кристалла в разные места. Как только попадём в нужное, в наушниках должен появиться звук радиостанции. Наш колебательный контур, вернее его резонансная частота, рассчитана на совпадение с несущей частотой длинноволновой радиостанции — 395 кГц. или 759,5 метра. При такой длине волны ширина канала вещания довольно большая, если всё делалось правильно, то хотя бы тихий звук должен появиться. Более точная настройка производится изменением числа витков или их растяжением-сжатием по трубке катушки, для этого она должна быть длиннее, чем ширина уложенных витков. Или уменьшением-увеличением ёмкости конденсатора. Можно также вставлять внутрь катушки медный или алюминиевый стержень и двигать его до достижения максимальной громкости. Никакого дополнительного источника питания детекторному приёмнику не требуется. Ему хватает напряжённости электрического поля, излучаемого антенной радиостанции. Даже выключатель делать не нужно. Но, при желании, можно.

Конечно, все мои предложения совершить скачок во времени, только способ рассказать, как всё было в далёкие прежние времена. Такие детекторные приёмники делали радиолюбители ещё в 20-е годы прошлого века. Тот, о котором я рассказал, самый примитивный. А были и более продвинутые. Катушки делались довольно сложной конструкции, с переключателем на разное число витков. С вариометром. Это часть витков катушки наматывалась на отдельную короткую трубку меньшего диаметра, которая вращалась внутри основной с помощью головки на её поперечной оси и изменяла индуктивность катушки плавно в широком диапазоне. С такой катушкой можно точно настроиться на частоту нескольких радиостанций. Конденсатор для колебательного корпуса тоже делался переменным, а это гораздо удобнее для настройки на нужную частоту. А применяя одновременно катушку с изменяемой индуктивностью и конденсатор с переменной ёмкостью, принимали радиостанции не только длинноволнового, но и средневолнового диапазона одним приёмником. Позднее в продаже появились настоящие полупроводниковые диоды. С ними качество приёма стало ещё лучше. Я не буду подробно описывать более сложные конструкции, но приведу несколько схем и рисунков их конструкций. Смотрите и не критикуйте наших предков. Они старались…

1 из 7

Детекторный приёмник с вариометром.

Не подумайте, что эра детекторных приёмников быстро прошла. Она продолжалась вплоть до конца 60-х годов и даже позже. Я не исключение. Мы с друзьями делали их в начале 60-х. Правда, на современных (тогда) деталях. Уже не были дефицитом германиевые диоды и переменные конденсаторы. Для катушек можно было использовать любой провод. Высокоомные наушники продавались в магазинах… Уже были схемы на транзисторах, но мы делали детекторные приёмники. И они реально работали, достаточно громко и с чистым звуком, без всяких батареек.
Даже пробовали делать детекторный кристалл. Получилось, работал. У кого возникнет желание, может проверить и попробовать. Должно получиться.

При написании этой статьи я использовал материал из книжки
И. Г. Беляев КАК САМОМУ СДЕЛАТЬ ДЕТЕКТОРНЫЙ ПРИЁМНИК, выпущенной в 1949 году в Омске для «КОМСОМОЛЬЦЕВ ПОЛТАВСКОГО РАЙОНА В РАДИОФИКАЦИИ КОЛХОЗОВ ДЕТЕКТОРНЫМИ РАДИОПРИЁМНИКАМИ».
Вот как тогда писа́ли, цитирую:
«…Радио вошло в быт народа. Во всех наших городах и райцентрах есть мощные радиоузлы. Однако тысячи сёл и деревень всё ещё не имеют радиоточек. После войны уже многое сделано для развития сельской радиофикации, но мы ещё очень далеки от сплошной радиофикации села.
Большевики Московской области выступили инициаторами нового замечательного начинания в колхозной деревне — проведения сплошной радиофикации сельской местности.»

Если вы обнаружили ошибку, выделите ее и нажмите Shift + Enter или нажмите здесь, чтобы сообщить нам.

Самодельный РЧ-детектор — Как легко сделать самодельный РЧ-детектор

Самодельный РЧ-детектор — это электронное устройство, которое может обнаруживать волны РЧ-сигнала от беспроводного или проводного кабеля передачи. Радиочастотный детектор важен, потому что он может обнаруживать подслушивающие устройства, жучки и другие инструменты наблюдения в помещении.

Однако у него есть и другие применения и уровни развития. У вас может быть схема антишпионского радиочастотного детектора или простая маломощная радиочастотная технология для обнаружения объектов, заключенных внутри полости стены.

Хотя эти товары можно купить в интернет-магазинах, обычно они стоят более 200 долларов. Эта статья покажет вам, как сэкономить деньги, создав недорогой радиочастотный детектор своими руками.

1. Что можно делать с радиочастотным детектором, сделанным своими руками

Создание электронного детектора жучков может не помочь вам стать шпионом, но вы будете знать, когда кто-то тайно пытается вас заснять. Наличие антишпионского детектора или GPS-детектора важно, если вы много путешествуете и проводите время в гостиничных номерах.

В дополнение к его использованию в качестве устройства наблюдения, вы можете сделать это с помощью радиочастотных детекторов:

Тактическое проникновение или нападение
В качестве радионяни для предотвращения синдрома внезапной детской смерти (СВДС)
Детекторы присутствия жизни для обнаружения людей, погребенных под завалами
Обнаружение наземных мин
Автомобильный резервный радар
Измерение уровня жидкости

Плата усилителя радиочастоты, изолированная на белом фоне

Хотя антишпионский детектор не позволит никому подслушать ваши разговоры, он имеет и другие практические цели в обычной повседневной жизни. Например, он служит радиочастотным сканером стен и сканером стен с помощью сотового телефона для обнаружения гвоздей, труб и каркасных стоек в строительных работах.

Домовладельцы, электрики и плотники, занимающиеся самостоятельными работами, используют этот продукт в качестве детектора гвоздей, чтобы найти места, где за стеновыми панелями могут скрываться структурные повреждения. Поэтому технические специалисты используют РЧ-детекторы для обнаружения незаметных проблем и уязвимостей, вызванных проколами телефонных проводов, видеопроводов и систем сигнализации.

Другими словами, эффективность зависит от диапазона частот. Самый простой детектор устройств сканера радиочастотных сигналов обычно имеет измеритель, показывающий силу принимаемых им сигналов. Или простой интерфейс, такой как светодиодный индикатор обнаружения жуков, который загорается, когда они идентифицируют радиочастотные сигналы.

2. Как собрать радиочастотный детектор своими руками

Человек строит проект своими руками

Собрать радиочастотный детектор очень просто. Необходимые продукты дешевы и могут быть легко приобретены.

Technician workspace

These are the materials and tools needed:

Screws
Soldering iron
Glue
Cotton swab
Toothpick or stick
Epoxy
BNC connector
2 x 41-AWG эмалированная медная проволока
Латунная трубка диаметром 0,09 дюйма
Инструмент для зачистки проводов
Вольтметр ВЧ

Детали ВЧ-схем самодельного изготовления

Практический пошаговый процесс

Подготовьте рабочее место:

Положите материалы на стол так, чтобы было достаточно места и в пределах досягаемости рук.

Зачистите основной кабель:

Действуйте осторожно, чтобы не повредить эмалированную медь. Используйте инструмент для зачистки проводов, чтобы снять и зачистить концы провода AWG. Следовательно, у вас должны быть кабели или электрические провода с двумя концами без покрытия, с оголенной эмалевой медью.

Изготовить катушку:

Теперь у вас есть оголенные кусочки медной проволоки, используйте их, чтобы сделать катушку примерно из 19 витков вокруг одного конца зубочистки или палочки.

Нанесите клей:

Перед нанесением клея на конец катушки убедитесь, что он надежно закреплен на палочке или зубочистке. Клей должен держаться постоянно, чтобы выбрать правильный клей для этой цели, потому что не все могут эффективно работать с любым типом материала. Вставьте латунную трубку, пропустив через нее другой конец проволоки. Латунная трубка должна иметь 0,09-дюймовый диаметр. Используйте инструмент для зачистки проводов, чтобы зачистить еще один 0,5-дюймовый провод, начиная с конца трубки.

Инструменты для самостоятельного изготовления и подготовка схемы

Инструменты для самостоятельной работы и подготовка идеи для схемы

Выполните подключение:

Теперь от зачищенного провода отходит два провода. Припаяйте один из медных проводов 41-AWG к положительному (+) концу разъема BNC, а другой — к отрицательному (-) контакту разъема BNC.

Используйте эпоксидную смолу, чтобы прикрепить разъем BNC к латунной трубке.

Нанесите клей и подождите, пока он высохнет:

Нанесите необходимое количество клея на ватный тампон. Протрите им обе стороны спиральной проволоки вокруг шейки зубочистки. Убедитесь, что медные провода достаточно прилегают к сторонам латунной трубки. Терпеливо подождите, пока он высохнет.

Включите ВЧ-вольтметр:

Подсоедините разъем BNC к ВЧ-вольтметру, прикрутив разъем BNC к соответствующему гнезду BNC-разъема на ВЧ-вольтметре. Затем включите вольтметр. Хотя для той же цели можно использовать мультиметр, это более сложная установка.

Проверить устройство:

Это момент истины. Переместите латунную трубку, чтобы увидеть, как она работает. Если число, отображаемое на вольтметре, увеличивается, значит, устройство определило другую частоту из-за возможной ошибки или электронного подслушивающего устройства.

Радиочастота в разобранном виде Печатная плата

3. Распространенные ошибки при сборке радиочастотных детекторов своими руками и как их избежать

Рука, держащая пинцет на электрической цепи

Есть несколько способов сделать самодельный радиочастотный детектор. Вот некоторые из распространенных ошибок, которых следует избегать при создании самодельного устройства.

Ошибка 1: Не дожидаться полного высыхания клея

Нетерпение в процессе сборки контрпродуктивно. Особенно при нанесении клея при соединении разъема BNC с латунной трубкой.

Если вы не дадите ему достаточно времени для высыхания, клей может нарушить правильное функционирование радиочастотного устройства, которое вы пытаетесь построить.

Полная электрическая схема здания

Ошибка 2: Непонимание диапазона сигналов Ограничения самодельного устройства

Этот простой недорогой телефонный детектор радиочастотных сигналов позволит вам идентифицировать неожиданные сигналы в комнате или офисе. Тем не менее, устройства от радиочастотных сигналов Вам может понадобиться больше

Заключение

Радиочастотный детектор имеет несколько применений. Наиболее важным является обнаружение наличия подслушивающих устройств, чтобы убедиться, что никто не следит за вами и не вторгается в вашу частную жизнь. Вы можете построить радиочастотный детектор, используя доступные инструменты и материалы, перечисленные в этой статье. Просто следуйте указанным шагам, и вы легко получите самодельное устройство.

Радиочастотные датчики для обнаружения на большом расстоянии

Радиочастотные датчики и связь являются краеугольным камнем современных телекоммуникаций. От необходимости отправлять письма пешком или на корабле до междугородних звонков по телеграфу, все сообщения имели значительную задержку. Первый официальный телеграф из 509 писем королевы Виктории президенту Джеймсу Бьюкенену в 1858 году путешествовал из Ирландии в Ньюфаундленд почти за 18 минут. Было изобретено множество других устройств, таких как фонографы и громкоговорители, но расстояние распространения было ограничено, и, как и для телеграфов, им требовались физические соединения, такие как медные провода.

Возникла потребность в более быстрых способах связи на большие расстояния. Так родилась новая эра передачи сообщений по воздуху. С помощью генераторов, конденсаторов и катушек индуктивности было обнаружено, что высокочастотные колебания (электрических и магнитных полей) могут распространяться по воздуху на большие расстояния. В конце концов, немного повозившись с открытыми конденсаторами, мы пришли к эпохе беспроводной телеметрии. Телеметрия — это запись и передача информации из удаленных мест в доступные принимающие системы, которые отслеживают и анализируют данные.

Телеметрия может передаваться на различных частотах, включая радиочастотный (РЧ) спектр: от 3 кГц до 300 ГГц. Системы радиочастотной телеметрии включают в себя передатчики, антенны и датчики. В сегодняшней статье мы сосредоточимся на двух разных типах радиочастотных датчиков и на том, как они работают.

Как работают радиочастотные датчики:

Радиочастотные датчики — это устройства, которые подключаются к счетчикам и отображают измерения мощности. Они измеряют сигналы по четырем различным параметрам: реальной и мнимой частям диэлектрической проницаемости и магнитной восприимчивости. Все четыре из этих параметров могут быть измерены только одним датчиком или парами. Однако для каждого набора параметров требуется свой тип антенны: магнитная восприимчивость требует индуктивных антенн, а диэлектрическая проницаемость требует емкостных антенн. Антенна также играет роль в частотах, которые могут обнаруживать датчики.

Конструкция антенны влияет на датчики

Радиочастотные датчики работают на определенных оптимальных частотах, при которых они имеют наилучшую частотную характеристику, хотя существуют также широкополосные датчики, способные измерять широкий диапазон частот. Эти частоты определяются характером антенны, например источником энергии, поступающим от батареи, и количеством энергии, излучаемой антенной. Кроме того, размер антенны находится в обратной зависимости от оптимального значения частоты: большие антенны могут устанавливать несколько килогерц, а маленькие антенны соответствуют десяткам гигагерц.

Точно так же размер определяет чувствительность сенсора, то есть насколько сильным должен быть сигнал, чтобы его уловить. Материалы, используемые в антенне, также определяют рабочую температуру датчиков. Как мы видим, выбор антенны очень важен для настроек, в которых работают наши датчики. Таким образом, мы можем выбирать рабочие диапазоны/частоты в радиочастотном спектре, строя антенны с учетом определенных размеров.

Датчики зависят и измеряют электромагнитные параметры следующим образом. Если действительная часть либо диэлектрической проницаемости, либо восприимчивости изменится, то рабочая частота датчика изменится. С другой стороны, изменение мнимой части повлияет на амплитуду несущего сигнала. Подводя итог, для кодирования несущего сигнала существует 2 метода модуляции: частотная и амплитудная модуляция. Следует отметить, что существуют также фазовая и импульсная модуляция, первая из которых неприменима для реальных радиочастотных систем, а вторая используется для пульсирующих сигналов по сравнению с непрерывными сигналами. Кроме того, тип измеряемого сигнала будет определять тип используемого датчика мощности.

Ступени и устройства для измерения ВЧ-мощности. Предоставлено Эвансом.

Два типа радиочастотных датчиков

1. Радиочастотные датчики на основе диодного детектора

Эти типы датчиков разработаны с диодами в качестве выпрямителей, которые производят выходной сигнал. ВЧ-мощность рассеивается нагрузкой, а результирующая разность напряжений на нагрузке выпрямляется диодным детектором. Затем результат интерпретируется для измерения количества энергии, которая пошла на нагрузку. На практике эти датчики используются в аналоговых измерителях мощности (которые обычно имеют меньшую мощность), а также в измерителях уровня высокой мощности. В частности, эти датчики имеют некоторые преимущества перед другими типами тепловых датчиков.

Датчики на основе диодов очень чувствительны и могут измерять чрезвычайно низкие уровни мощности, вплоть до диапазона -70 дБм. Еще одним сильным моментом является то, что они имеют очень быстрое время отклика, причина в том, что их выходной сигнал может быть обработан с помощью методов цифровой обработки сигналов. Это означает, что результаты могут быть предоставлены по выбору: мгновенно или настроены на интегрирование в течение определенного периода времени.

Выбор диодов — еще один важный фактор при разработке точных радиочастотных датчиков. Отличным выбором диодов являются металлические полупроводниковые диоды, такие как диоды с барьером Шоттки и диоды из арсенида галлия. Поскольку обычные диоды накапливают заряд, они могут ограничивать дальность обнаружения. Однако металлические полупроводниковые диоды по своей природе сохраняют лишь небольшое количество заряда и требуют небольших уровней напряжения для проведения тока.

Фотография оценочной платы схемы датчика однодиодного детектора BAT62-02V, BAT63-02V. Предоставлено Infineon.

Принципиальная схема детектора с одним диодом. Предоставлено Infineon.

2. Датчики на основе тепла

В отличие от датчиков с диодным детектором, датчики на основе тепла измеряют повышение температуры (нагрева) после рассеивания мощности в нагрузке. Несмотря на то, что они не могут дать мгновенный отклик, как датчики с диодными детекторами, датчики на основе тепла имеют свои преимущества. Например, они дают истинную среднюю мощность в нагрузке благодаря уравнению для теплоты: Q = ∫ P dt, где P — мощность, t — время, Q — тепло. Этот интеграл означает, что мы можем найти мощность независимо от формы волны, в которой она задана, даже более сложной. В последнее время стали использоваться сложные формы сигналов и методы модуляции, такие как QAM, поэтому датчики на основе тепла являются первым выбором в этих случаях.

Существует два основных типа тепловых радиочастотных датчиков. Во-первых, термисторные датчики мощности имеют то преимущество, что мощность ВЧ может быть заменена мощностью постоянного тока для калибровки датчика. То, как они работают, называется «техникой сбалансированного моста». Для справки, термисторы сами по себе являются полупроводниками. В этом методе на термистор подается постоянное напряжение смещения, сопротивление которого поддерживается постоянным. Когда мощность ВЧ рассеивается, а температура повышается, сопротивление снижается. Это, в свою очередь, требует снижения постоянного напряжения смещения для поддержания баланса моста. Наконец, разность напряжений смещения показывает, какая мощность была в нагрузке. Термисторные датчики обычно проектируются парами, чтобы предотвратить ошибки в показаниях температуры, которые могут возникнуть из-за окружающей среды.

Самобалансирующийся мост с термистором.
Предоставлено Эвансом.

Второй тип называется термопарным радиочастотным датчиком мощности. Он имеет преимущества перед термисторными датчиками, учитывая его чувствительность к низким уровням мощности (~ мВт) и надежность. Они работают благодаря своим соединениям, которые содержат различные виды металлов, и их квадратичным характеристикам обнаружения. Когда температура повышается после рассеяния ВЧ-мощности, на стыках пропорционально формируется постоянный электрический потенциал. Кроме того, на одну кремниевую микросхему можно поместить множество термопарных датчиков.

Схема реализации парной термопары. Предоставлено Эвансом.