100kHz-30MHz有源天线电路

2017-03-16 64 0

100 kHz-30 MHz 有源天线具有体积小、性能好、制作简单、成本低廉等特点,最适合用于中波和短波电台的远距离接收。

图示中高频结型场效应管 Q1(MPF102)接成源极跟随器,鞭状天线 ANT1 拾取的射频信号经 C1 耦合到其栅极。对低频信号而言 C1 具有很高阻抗,可以抑制电力网的 50 Hz 和 100 Hz 交流声干扰。氖灯 NE1 将天线感应的静电电荷泄放掉,以保护 Q1 不致因栅极积累过多静电电荷而被击穿,这是因为本天线装在聚氯乙烯导管内,在处理时容易因摩擦而产生很高的静电电位。偏压电阻 R1~R3 将 Q1 栅极偏置到 2.5 V。Q1 源极输出的射频信号经 Q2(UHF 晶体管 MPS3866)放大后为负载提供 100 mW 的输出功率。Q2 的静态电流约为 30~40 mA,能在处理大信号时保持良好的线性。

接在 Q2 发射极电路中的电位器 R5 用来调节本天线的增益,其滑动端并联 C3 起交流旁路作用。当 R5 调节到不被 C3 旁路的位置时 Q2 的电压增益最小、其值约 6 倍,此时天线到电缆的总增益为 2 倍。当把阻抗考虑在内时,本电路的输出增益约为 36 dB。R5 应调节到弱信号接收效果最佳和最低有用增益位置,以保持最佳动态范围。

T1 是绕在环形铁氧体磁芯上的宽带变压器,它决定本天线放大器的带宽并起到阻抗匹配作用,其整个绕组与三分之一抽头部分的阻抗比是 9:1。从 Q2 集电极看过去,天线输入端的 50~70 Ω 阻抗被 Q1、Q2 转换成 450~680 Ω,T1 将此阻抗再次转换成 50~75 Ω,以便与接在输出插座 J1 的接收机输入阻抗实现匹配。电阻 R6 抑制 Q2 可能出现的寄生振荡。直流电源电压通过 T1 冷端的交流接地电容器供给。

本放大器的 -3 dB 带宽约为 10 MHz,其频率高端的增益较低而低端较高,这正好符合要求,因为较高频率下天线效率较高、所需增益较低,尤其是 12 MHz 和 15 MHz 短波电台有时信号很强会引起互调,天线放大器增益不宜过高。在 1 MHz 以下天线拾取的信号较弱,此时需要放大器提供较高增益。本放大器的低端频率主要取决于 T1、约在 80 Hz 附近,因此能够覆盖调幅广播的 140~425 kHz 长波波段。

图中虚线框内的电路装在屏蔽盒里,是天线放大器的幻象供电电路。J1 输出的射频信号经一端同轴电缆送到 J2,再经 C4 耦合到接在 J3 的接收机。加在 J2 的 13 V 直流电源电压则通过同一段同轴电缆和 J1 为天线放大器供电,C4 隔断此直流电压使其不能进入接收机天线输入电路。小型墙上电源变压器次级输出的 12~14 V 交流电压加到插座 PL1,经二极管 D1 半波整流和 R7、R8、C5、C6 滤波后得到 13 V 直流电源电压,C7 起旁路作用。

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