Индикатор напряженности поля

[mouse]

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.

1188342373_indikator_naprjazhennosti_polja.jpg

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.
Взято тут

[mouse]

Рассмотрим простейший индикатор напряженности электромагнитного поля в диапазоне 27 МГц. Принципиальная схема прибора приведена на рисунке.

Он состоит из антенны, колебательного контура L1C1, диода VD1. конденсатора С2 и измерительного прибора. Работает устройство следующим образом. Через антенну на колебательный контур поступают высоко частотные колебания. Контур отфильтровывает колебания диапа­зона 27 МГц из смеси частот. Выделенные колебания высокой частоты детектируются дио­дом VD1, благодаря чему на выход диода проходят только положительные по­луволны принимаемых частот. Огибающая этих частот представляет собой низкочастотные колебания. Остатки высокочастотных колебаний фильтруются конденсатором С2. При этом через измерительный прибор потечет ток. который содержит переменную и по­стоянную составляющие. Измеряемый прибором постоянный ток примерно про­порционален напряженности поля, действующей в месте приема. Этот детектор можно выполнить в виде приставки к любому тестеру. Катушка L1 диаметром 7 мм с подстроечным сердечником имеет 10 витков провода ПЭВ-1 0.5 мм. Антенна выполнена на стальной проволоки длиной 50 см. Чувствительность прибора можно значительно повысить, если перед детек­тором установить резонансный усилитель высокой частоты. Принципиальная схема такого устройства представлена также на рисунке.

Эта схема, по сравнению с предыдущей, имеет более высокую чувствительность передатчика. Теперь излучение может быть зафик­сировано на расстоянии несколько метров. Высокочастотный транзистор VT1 включен по схеме с обшей базой и рабо­тает в качестве селективного усилителя. Колебательный контур L1C2 включен в его коллекторную цепь. Связь контура с детектором осуществляется через отвод от катушки L1. Конденсатор СЗ отфильтровывает высокочастотные со­ставляющие. Резистор R3 и конденсатор С4 выполняют функцию фильтра НЧ.Катушка L1 намотана на каркасе с подстроечным сердечником диаметром 7 мм проводом ПЭВ-1 0.5 мм. Антенна выполнена из стальной проволоки длиной около 1 м. Для высокочастотного диапазона 430 МГц можно также собрать очень про­стую конструкцию индикатора напряженности электромагнитного поля. Принципиальная схема такого прибора приведена на рисунке. Индикатор, схема которого показана на рисунке, позволяет определить направление на источник излучения.

Взято тут

[mouse]

Чувствительный индикатор электромагнитного поля
(полная авторская версия статьи)

Журнал «РАДИО»
2003 г, № 3, стр. 66. Сергей Комаров, UA3ALW



Задача детектирования малых сигналов может быть успешно решена использованием в схеме детектора обращенных диодов. ВАХ обращенного диода (ОД) приведена на рисунке 1 и как видно, ее обратная ветвь начинается из нуля. Такая форма обратной ветви определяется тем, что ОД при нулевом смещении p-n перехода находится в состоянии электрического пробоя. Или иными словами обратное напряжение пробоя такого диода рано нулю. Такое свойство p-n перехода достигается высокой концентрацией легирующих примесей в исходном полупроводниковом материале.

field1.gif

Прямая же ветвь ВАХ соответствует характеристике обычного диода и для различных полупроводников начинается с 0,3 В для германия, с 0,6 В для арсенида галлия. Таким образом, «перевернув» диод «ввверх ногами» (Рис. 2) мы получаем идеальный детектор с ВАХ, начинающейся из нуля и с «обратным напряжением» — доли вольта. Для детектирования слабых электромагнитных полей — это лучшее, что существует в современной элементной базе.

Впрочем, приглядевшись к ВАХ обращенного диода, в ней можно заметить и ярко выраженную нелинейность третьего порядка, что позволяет с успехом его применять в смесителях высокочувствительных радиоприемников и конвертеров. Я не уверен в чистоте эксперимента, но в годы моей активной работы на диапазоне 430 МГц (конец 70-х, коллективная УКВ радиостанция МГУ — UK3ACF), простая замена диода в смесителе конвертера на обращенный, повышала громкость принимаемых радиостанций на 2-3 балла. При этом эфир становился «чище» и полностью исчезали перегрузки от мощных станций.


Итак, индикатор электромагнитного поля с детектором на обращенных диодах. Схема обычного детекторного приемника без колебательного контура (Рис. 3). Чувствительность прибора определяется исключительно имеющимся стрелочным микроамперметром. При использовании прибора с полным отклонением стрелки при токе в 50 микроампер, индикатор обнаруживает передатчики сотовых сетей с расстояния в насколько сотен метров.

field2.gif

Радиовещательные передатчики УКВ и FM диапазонов обеспечивают отклонение стрелки индикатора на 30-70% шкалы при дальности 1,5-2 км. Практически, ходя с этим прибором по Москве, редко удается найти место, где бы стрелка показывала ноль. Особенно интересные эффекты можно наблюдать в квартирах на высоких этажах. Иногда в совершенно непонятном месте комнаты прибор показывает почти полное отклонение стрелки. Подробное же исследование и осмотр близлежащих зданий, видимых из окна, обнаруживает нахождение в прямой видимости передающих антенных систем.

Небольшая доработка прибора с введением колебательного контура еще более увеличит чувствительность прибора и позволит наблюдать пронстранственные картины полей определенных радиопередатчиков или вещательных радиостанций. При этом, желательно, для достоверной идентификации того или иного радиопередатчика дополнить схему прибора высокоомными наушниками (R ≥ 2 КОм), включенными по переменному току параллельно стрелочному прибору (Рис. 4).

field3.gif

К положительным качествам прибора можно также отнести и то, что при помещении его в поля с высокой напряженностью, детектируемое напряжение никогда не превышает долей вольта в силу специфики ВАХ обращенного диода. Это качество предохраняет микроамперметр от выхода из строя.

Данный прибор может быть весьма полезен в радиокружках и в учебных заведениях для наглядной иллюстрации пространственной интерференционной картины интергального электромагнитного поля, окружающего нас повседневно.


Детали:

В индикаторе могут быть использованы обращенные диоды серий ГИ401 или АИ402.

Конденсаторы C1 (Рис. 3), С2, С3 (Рис. 4) — К10-17-1в или любые другие керамические безвыводные для поверхностного монтажа, С4 (Рис. 4) — КМ-6 или К10-28, К10-47. Переменный конденсатор С1 (Рис. 4) — с воздушным диэлектриком.

Катушка L1 должна быть намотана толстым (∅ ≥ 1 мм), желательно посеребреным проводом на керамическом ребристом каркасе, для работы индикатора в диапазоне метровых волн. В дециметровом диапазоне L1 может быть выполнена в виде бескаркасной намотки посеребренным проводом ∅ ≥ 2 мм, На более высоких частотах возможно использование полосковых резонаторов.

В качестве стрелочного индикатора в приборе применен микроамперметр М4204 с током полного отклонения стрелки — 50 мкА и сопротивлением рамки — 1600 Ом. Эти параметры не критичны и возможно использование любого микроамперметра с током полного отклонения стрелки менее 100 микроампер.


Конструкция:

field4.gif

Антенна прибора (Рис. 5) представляет собой широкополосный вибратор, имеет линейную поляризацию и выполнена из одностороннего фольгированного стеклотекстолита. На ней же расположены все элементы схемы (Рис. 6) и крепится микроамперметр с помощью своих винтовых выводов. С помощью такой антенны можно легко определять поляризацию наблюдаемого электромагнитного поля и даже, при некотором навыке, изменение поляризации при отражении электромагнитных волн от стен железобетонных зданий и крупных металлических предметов.

field5.gif

Применение:

При использовании антенны с более выраженной направленностью (многоэлементные рамки, волновые каналы, логопериодические антенны), прибор можно использовать для «комнатной» игры «Охота на лис» в радиокружках. Впрочем, в этом качестве, он может быть полезен спецслужбам и службам поиска источников радиопомех. К примеру, если подключить прибор по схеме 3 к антенне типа волновой канал, то мы получаем широкополосный поисковый индикатор на тот диапазон, на который выбрана антенна. И он определяет даже самые маломощные «жучки» с расстояния в несколько метров!

Для работы в диапазоне коротких волн (f ≤ 30 МГц) конструкция данного индикатора не рассчитана. Это связано с низкой эффективностью укороченного вибратора, используемого в данной разработке в качестве основного элемента конструкции.


Опубликованный в этой статье прибор (рис 3, 5, 6) исправно работает у меня с 1985 года, ни разу не отказывал и не подвергался ремонту. В свое время, работая в «оборонке» и будучи разработчиком радиопередатчиков, этот прибор всегда стоял на моем рабочем стенде, обеспечивая контроль за качеством экранировки и отсутствием излучений не только на моем рабочем месте, но и в ближайшем окружении. И надо сказать, что справлялся он с этим лучше, чем официальные службы радиоконтроля. Спасибо ему огромное!
Взято тут