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天线梦工厂(HAM-DIY) [复制链接]

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离线mylcq
 
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842
只看楼主 倒序阅读 0楼 发表于: 2005-06-06
场强仪是做天线的基本工具,但我都是用租的办法和借的办法来解决;因此,我希望各位朋友能否提供廉价的场强仪或自己制作一个可调频率、可显示电场和磁场电平指示的测试仪。   ham diy吧!!!
离线bg7ikz
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3418
只看该作者 1楼 发表于: 2005-06-06
最简单的射频场强计
离线mylcq
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842
只看该作者 2楼 发表于: 2005-06-06
楼主,给个电路图和零件参数!!
离线bg7ikz
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3418
只看该作者 3楼 发表于: 2005-06-06
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楼主,给个电路图和零件参数!!
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不用图纸了吧?用两个高频二极管和一个1000p电容接到微安表上就可以啦。场强计的天线长度我一般取发射频率波长的1/4长度,435大概16cm,144大概50cm。
离线mylcq
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842
只看该作者 4楼 发表于: 2005-06-06
自己组建一个天线测试室
  ham的money是有限的,业余无线电的诱惑是无限的,我建议自己组建一个廉价的天线测试室,也希望大家都来参与。
  方案:天线的近场测试和远场测试(电场、磁场)
      设备:信号源采用(不外购采用自己的各型电台)
    标准天线(采用标准的6db对数周期天线或采用加匹配器的环形宽带接收天线)
          场强仪(采用bg7ikz 提供的简易场仪)
          频谱仪(有条件的可选二手频谱仪,绵阳的二手频谱仪4500元,无条件的可不要)
          电场和磁场探针(如图1、2自做)
      测试方法:
如何进行近场测试
近场测试非常适合产品开发阶段。在这个阶段,标准测试方法或许能给出精确的结果,图1和图示2就是磁场探针、电场探针和一根管脚探针的例子。它们的优点是容易制作,外购也相当便宜。它们都使用50Ω的电缆,并连接到一台(廉价的)频谱分析仪。

近场探针用来拾取电磁场的全部两个分量。虽然市场上有一些非常灵敏的电磁场场强仪,但电磁场的近场场强并不太容易测量。它们无法给出辐射噪声频率成分的任何信息,但可以方便地指出“问题分量”。近场探针在连接到频谱分析仪时,还可给出频率成分信息。

磁场探针提供一个与磁射频(rf)场强成比例的输出电压。利用这个探针很容易找到电路的射频源。不过,磁场的场强随距离迅速变化(成三次方关系)。另外,探针的方向至关重要,因为磁场方向一定是垂直于磁环路的。前面已经指出,探针将给出一定的量化信息,随着探针距离器、元件越来越近,探针的电压输出也将增大。我们可以很容易地辨认出噪声源。同时调整天线结构和阻抗匹配;同时很容易测量出更换后的结果。
电场探针可拾取共模电压和需要的信号。共模电压是辐射电压的一个重要来源。此外,磁场探针无法拾取电场。可以证明,使用全部三种探针是有益和省时的。
  远场磁场强度拾取。可以在三倍波长的宽阔地带测试,也可与各地ham联系测试,以便对制作的天线进行调整。
  最后也可以参考 http://www.hellocq.net/forum/showthread.php?t=110645的方法进行方向图设计。
离线BG7LLV
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18
只看该作者 5楼 发表于: 2005-06-06
恩,以前听vr2的一位ham说过这样做简易场强仪,今日得见真正面貌,好。
离线BA5RW
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48255
只看该作者 6楼 发表于: 2005-06-06
如何构建一个天线暗室?
离线火腿蛋
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21295
只看该作者 7楼 发表于: 2005-06-07
'
如何构建一个天线暗室?
'
l反过来就是隐型飞机,但是不用飞,所以难度不大.
离线mylcq
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842
只看该作者 8楼 发表于: 2005-06-09
电磁波场强计制作
电磁波场强计
一般简易的场强计只有一副天线、一个检波二极管和表头,它的灵敏度很低。这里介绍的场强计增加了两个晶体三极管作放大,其灵敏度约可提高100倍。

本装置的电路如图所示。这里两个二极管1n34及0.01μf作倍压检波;两个三极管作复合管放大器;指示器采用发光二极管,也可用一个毫安表;100kΩ电位器用来调节灵敏度。

检波二极管1n34可用任何型号的锗检波二极管晶体三极管可用任何型号的小功率npn高频管。天线可用46cm左右长的铜棒,甚至一般导线,若用拉杆天线当然更方便些。

些机极为省电,两节1.5v5号电池可用一年左右。
离线mylcq
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842
只看该作者 9楼 发表于: 2005-06-09
万用表附加场强计电路
万用表附加场强计电路
如图所示为利用万用表电阻档作指示的简易场强计电路,灵敏度较高、而且对万用表不需作任何改动。线圈l、电容c1组成选频回路,其数值大小视待测信号频率而定;场效应管可选用3dj6等。测量前,将万用表置r×100Ω档,场效应管d极接万用表的黑表笔插孔,电路地线接万用表的红表笔插孔,调整电位器w,使电表指示无穷大。测量时,表头指示的电阻值愈小,说明被测信号的场强愈大;反之,场强则愈小。
  用上述电路可以方便地调整各种小型发射机。
离线BG9DW
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4574
只看该作者 10楼 发表于: 2005-06-10
关注中!请问一下,有了上述附件或者仪器,测试天线需要在怎样的环境条件下呢?是否应该在空旷的环境中测量?
离线BG9DW
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4574
只看该作者 11楼 发表于: 2005-06-10
这个帖子有很大的研究价值,顶!!!
离线mylcq
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842
只看该作者 12楼 发表于: 2005-06-15
功率驻波表DIY
功率驻波表是广大ham必备的仪表之一,除购买正规厂家的产品外还可以自制。按下面介绍的方法diy的驻波表,使用起来效果也很好。至于自制功率和驻波比的计量值,对业余爱好者来说,它只是一个相对值,不必斤斤计较。功率值在允许误差内,驻波比swr能读出1.5、2、3即可。在试制过程中,笔者感到驻波比表的制作是“看花容易绣花难”。虽然只有几个元件,想把ref档的指针调到零点并非易事。只有了解它的原理,才能使调试顺利进行下去。经过你亲手diy后,相信你对驻波表会有一个新的认识。
一:磁环互感法的功率驻波比表原理(如图)首先分析它的高频电路。把它画成等效电路来分析。设正向电压为u入、反向电压为u反。在a、b两点上,为什么能得到独立的u入和u反电压呢?如果u入和u反的电压不能单独的分离出来,是不能进行正向波、反向波的测试的。首先要从传输线l1上取出u入和u反电压。当l1上有高频电流通过时,必然在高频变压器t的次级线圈l2上产生一感应电动势。

e=jωmi

  这个电动势e在高频变压器t及r1、r2中形成高频电流i。回路中电流的大小,完全取决t的感抗l。

r=r1+r2

  而传输线l1上每个点上都有下列关系:

u=u入+u反   i=i入-i

反————(1)

  传输线上各点的阻抗都是一样的。

小图 | 大图 图片

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离线mylcq
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842
只看该作者 13楼 发表于: 2005-06-15
续上页!
所以,网络中的电流在阻值r1=r2上的电压为;电容器c1与c2组成分压器,k为分压比。c2上分得的电压为u3。

u3=ku=k(u入+u反)—————(4)

  因c3、c4的分压比相等于c1与c2的分压比:

u4=k(u入+u反)

  现设: U3=U3/2 ,U4=U4/2。        
  现设分压比k使之等于mr/lzc,并把u1和u3、u2和u4分别相加,因u1经检波后在a点上得1/2u1,同理u2在b点上得1/2u2。

  则a点电压为:1/2u1+1/2u3=1/2u入-1/2u反+1/2u入+1/2u反=u入

  b点电压为:-1/2u2+1/2u4=-1/2u入+1/2u反+1/2u入+1/2u反=u反
图3是用电阻分压的磁环互感法制作的功率驻波表电路原理图。首先还是对电原理图进行分析,它的高频回路等效为图4。由图4中看出,r1=r2 所以u1=u2 根据公式(3)可知;
电阻r3、r4构成分压比k

  u3=ku=k(u入+u反)

  现令分压比k等于mr/lzc ,并把u3和u1,u2相加就得出:

  u4=u1+u3=ku入-ku反+ku入+ku反=2ku入

  u5=u2+u3=-ku入+ku反+ku入+ku反=2ku反

经过上述证明a,b两点已把u入,u反分离出来a点得u入、b点得u反。u入、u反分别经过检波两极管后,成为直流成分。两极管只有一端有高频成分,滤波回路改成pc的低通滤波法是可以的。
离线mylcq
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842
只看该作者 14楼 发表于: 2005-06-15

二:制作调试与安装工艺

  图1,图3两种电路的印刷板的尺寸都是70mm×40mm。使用单面板手工刻制。请参照图5:



  图中高频变压器中的l1,是用Φ2.2mm的一根漆包线,直接贯穿磁环,两端分别在m型的插座上。印刷板的中心线部位挖出的方洞,其作用是磁环的磁力线不被铜箔的“地”屏蔽掉。磁环在中心线的部位滑动,有微调电感的作用。对调零点(ref挡)有作用。



  磁环用黑白电视机的天线匹配的双孔磁环,这双孔环事先要改成单孔环,去掉棱角打磨光滑后再用。电阻分压的(图3中)磁环可以用导磁率=20、Φ10的磁环。l2是用Φ0.15的漆包线先均匀绕50t。电容本应使用管状的涂有深蓝色的高压电容,但现在难找到。本文中用的是60伏的独石电容器。高扼圈用色码电感即可,两极管用1n60,用万用表r*1k档配对。手刻印刷板时,要注意线条的对称性。功率表上用的微调电阻,要事先焊在条形的印刷板上,再把它固定在波段开关的两根长螺丝上。电位器用2瓦的。表头为100微安。

印刷板的接地是用Φ1.5mm的铜线做成支架,焊在m型插座的螺丝上,电路的接地导线要统一汇总后,焊在印刷板中心线的位置上。调试前,应对电路的构成有一定的认识。例如图1最后整合成一电桥电路,它是利用平衡原理进行测量的,图6是电原理图。



三:驻波表的调整

图1电路的调整:

  在图中看到要想电桥平衡,因c1、c2、r均为固定值,只有改动高频线圈l2的圈数才能使电桥平衡。而有些资料强调要调整两只分压电容来调平衡,实践证明微调分压电容,虽有作用,也只是微量的变化,而调整线圈却可大幅度的调整平衡。磁环的材质在这里尤为重要。笔者试用过几种国产磁环,有些高频磁环虽能在29.6兆赫芝工作,但放在驻波表里就不灵了。平衡到一定程度后,锐点就没了,反复加减圈数也无效,怎么也不能把ref档的电流调到表头的零点位置。(此时也可多找几种磁环试试)
图1电路使用黑白电视机天线匹配器的双孔磁环,将其改成单孔磁环使用效果较好。先在磁环上用Φ0.15的漆包线平绕50t,用递减圈数的办法找ref挡的的零点。输入20瓦的7~14兆赫芝的cw信号,输出端接一40瓦50欧姆的假负载。每注入一次信号,都要在fwd档(正向档)调rw使表头满度。然后,迅速打到ref档(反向档)看表针回落的位置。如指针偏高时,可拆去l2,5t左右重新打正向档再输入cw信号,并利用rw调好满度,再打到反向档看表针的位置。这时,会发现回落值比第一次多了,即表针向左边移动的数值大了,与零点的位置距离小啦。这是路子对头,接着可以重复上次的调整方法调下去。当表针指到5ua左右,放慢速度,一圈一圈的拆。在调整中,要不时地变动磁环在l1上的位置,变换它的静止姿态,这都是影响到零点位置的因素,还不要忘记同时调正其中一只瓷质微调,(作用小)而另一只瓷质微调不起作用。反复多次后,表针在反向档位就可进入零值。


  接着是颠倒调整。即在输出端接入cw信号,而在输入端接上假负载,原正向档(fwd档)变成了反向档,原反向档(ref档)变成正向档,因电路是对称的,这次调正方法简单一些了。首先调动一次满度,而后打到反向档(它是第一次调整用的正向档)看表针回落的情况,还要调整一下原第一次调整时不起作用的那只瓷微调,让表针尽量回零。图1电路的调整结束。
图3电路的调整:


  电路中的1k欧姆的电位器,在反向档调零时对调零值作用很大。高频变压器的位置不要事先固定!l1与l2之间(磁环孔中)要用高耐压的绝缘绸垫好,借以提高耐压程度,并用蜂腊在调好后把磁环固定住。还有一点教训是零点调好后,迅速固定且不能再动任何部位了,如果这时剪短线圈引线长度、重新绕线圈换粗线等都会使平衡条件破坏,最佳点是没有重复性的。图中的a点是做正向电压测试,也可做反向电压的测试。它取决于l2的绕向,想改变绕向只有取下磁环重绕,只改变线头、线尾的焊接位置对方向无效。相比之下,图3电路调整顺手。因是大功率电阻从天线上分压,可测大功率,击穿元件的可能性比较小
离线mylcq
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842
只看该作者 15楼 发表于: 2005-06-15

四:绘制表盘刻度

  在国内的刊物中,没有找到定度的规律,驻波比是一函数的关系,在表盘的指示是不均匀的变化,刻度是非线性的。驻波比的刻度公式;

附表2、3给出了100微安表的表盘刻度画法请参照。刻画功率刻度时,最好依一块标准表为参考。



  例如:输入一标准10瓦cw的功率,可校10瓦档。输入一标准40瓦cw功率,可校100瓦档。输入一标准100瓦功率,可校1000瓦档。但校正这档时,有些问题要注意,假负载要能承受在于100瓦的功率,主机开到100瓦cw功率时,会引出其他问题,这都要考虑到。图1的承受功率200瓦,图3的承受功率在400瓦左右,但不易长时间的工作。国产成品的功率表,在说明书中也曾告诉使用者,在1000瓦档最高可测400瓦。

附表3

驻波比   表盘读数(100ua)

1.2       9

1.3       9.1

1.4     16.6

1.5     20

2       33.4

3       50


附表2

功率 表盘读数(100ua)

10     31.6

20     44.7

30     54.7

40     63

50     70.7

60     77.4

70     83.6

80     89.4

90     94.8

100   100






  diy驻波表不仅节省了资金,更重要的是锻炼了我们动手的能力,使我们学到了知识。当你用这块自制的仪表检测设备工作状态时,摆动的表针指示出了我们diy的能力,而使我们有一种自豪感。此时已往的辛劳就化成了无比的喜悦!



  祝朋友们试验成功!




  swr刻度=表头满电度流× swr-1/swr+1刻画功率的公式:
离线mylcq
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842
只看该作者 16楼 发表于: 2005-06-15
射频频谱分析仪DIY
频谱分析仪俗称射频万用表,是对一切射频信号进行幅度(功率电平),频宽,频点即高次谐波的分析,可对无线话筒,对讲机,无线电话,手机,航模,遥控器等进行非接触的频率,功率电平,谐波测量, 扫描接收并同时在显示屏上显示一到几十个频道的频率点和幅度, 因长期以来以其价格昂贵很难得到广泛应用.本频谱分析仪以普通示波器为扫描接收显示单元, 价格低并附有频率计功能用于测频, 是广大电子爱好者维修开发射频电子产品的必须设备.
一.本频谱分析仪基本组成
1.频率转换指示模块:(1)该模块内包含有基准时钟振荡器;(2)高速256分频器;(3)闸门时间控制器;(4)led输出驱动,外接8位led共阳数码管,在测频状态时可作为标准频率计使用,末位的精度为百hz位.(5)在频谱扫描状态显示精度为百khz位2.频谱扫描模块:(1)包含宽带接收电路,(2)频率混频转换器,中频滤波放大电路(3)时基基准发生器,y轴信号,x轴同频触发输出到普通示波器的y,x轴,该模块包括中心频率调整旋钮,波段控制旋钮,中心频率展宽旋钮,接收灵敏度调整旋钮的输入端口.
3.基本技术指标
(1)频率转换显示模块:测频范围1--1000mhz,8位led显示分辨率为百hz位
测频周期0.64秒
测频灵敏度20mv 1--1g范围内
频谱扫描接收中心频率显示为mhz后一位即百khz位
电源dc 8v大于或等于2w
(2)频谱扫描模块:1.频率范围50--900mhz
2.中心频率显示精度100khz(展宽时)
3.扫描中心宽度0--30mhz(可调)
4.扫描灵敏度 可调最高1微伏
5.射频输入阻抗 75欧
6.输出2毫秒触发同步脉冲(用于示波器x轴外同步触发)
7.输出0--1.6伏频谱扫描解调信号(用于示波器y轴显示扫描到的射频信
号幅度)
8.电源ac 18伏大于3瓦
二.安装与使用模块连接见图1;模块外形见图2;整机外形见图3;各种频谱波形见图4以上模块都经过多次检测,只要按图1连接正确,安装不要调试即可正常使用.三.接上频谱扫描模块电源,开启频率转换模块电源,8位led应显示setup,12345678 .频谱扫描模块中的频段选择放在需接收的频段 上,a频段:50--160mhz;b频段:160--460mhz; c频段:460--900mhz.同时y轴输出 接示波器y轴输入端,示波器灵敏度放在0.2伏档,输入选择ac;发行x轴输出接示波器x轴外触发同步输入端,并选择正电平外触发,扫描选择2ms/格档,对一般示波器要求有x轴外触发输入端,x轴频率扫描0.5mhz以上的普通示波器都可使用.以上连接正确后选择所要接收的频段,如扫描到有该频段射频信号时,示波器显示屏上即出现信号波形,调整中心频率旋钮, 让幅度波形对准示波器显示屏中心线,此时可以从led数码管上直接读取频率数,分辨率百khz位.该数即为接收到的射频频率数.当扫描宽度展宽时,有利于提高led所显示的频率精度.理论上频谱仪可同时显示无限路的信号频率和幅度,但受频段,扫描宽度及示波器显示屏分辨率的限制.一般情况下同时显示几十个频点幅度是可以的,输入射频信号应在0.5uv--5000uv之间,如更大的射频信号时应衰减后输入,否则会引起频谱扫描模块的损坏.对于晶体本振可用探头靠近即能显示读取,因其扫描接收灵敏度很高,应调整灵敏度旋钮于适当位置,否则会扫描到很多杂波信号影响视觉效果.在高灵敏度扫描时最好关闭频率转换显示模块,以免干扰频谱波形显示.以上操作在使用中多加注意.在检测末知频率时,频谱仪是非常有用的,如一个lc振荡器的无线话筒,射频输出才1mw,一般频率计无法检测到,检测连接线也会引起lc振荡频率的变化,而频谱仪可扫描到该信号并在几十米以外都可以检测其频率,射频幅度.对于频率未知的遥控器也可用此方法扫描到,以此确定其工作频率, 射频幅度.对于本振电路可用频谱仪观察到基频振荡,及多次谐波,频率带宽,有无寄生振荡等.把输入探头换上天线作为接收信号扫描显示器使用时可探测到扫描频段内的所有信号频率,场强幅度.当作为频率计使用时,因其灵敏度很高,没有信号时数字会有跳动,一旦输入测试频率,led即显示所测的频率.20mv的灵敏度对应于1g的频率,加大输入电平时可测到更高频率.
离线mylcq
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842
只看该作者 17楼 发表于: 2005-06-15
信号发生器
信号发生器是制作天线时保证天线在同一功率和电平下,与标准天线比较的信号,其制作如下:
电路如图所示,ic1,c1组成400hz左右的低频振荡器;ic2、c3组成37mhz左右的高频振荡 器;由c2输出的低频信号对高频信号进行调制。c4和天线构成发射系统。高频振荡器的 谐波可在电视机三频道接收(或其它频道)显示出黑白相间的条格信号。a点、b点输出 信号,分别作低频及图像通道的检测信号源。 把c3换成石英晶体可使振荡频率稳定,如图虚线部分所示。若把接c3处使用一副接 线柱或插座,把c3分别换成晶体;频率选为465khz、10.7khz、6.5khz、4.43mhz、37mhz 就可以做收录机、电视机的中频信号源。
离线BG1HOE
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248
只看该作者 18楼 发表于: 2005-06-16
离线mylcq
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842
只看该作者 19楼 发表于: 2005-06-16
有没有朋友认识做电子器件的,能不能提供套件自己按图施工.