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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Indicador de campo electromagnético sensible. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / radiocomunicaciones civiles Un indicador de campo sensible puede ser útil no solo en radioaficionados. El ámbito de su aplicación es mucho más amplio. Esto, así como el diseño exitoso del indicador de campo, se analiza en este artículo. El problema de detectar y detectar campos electromagnéticos débiles se puede resolver con éxito utilizando diodos invertidos en el detector. La característica corriente-voltaje (característica voltamperio) de un diodo inverso (OD) se muestra en la figura. 1. Como puedes ver, su rama inversa comienza desde cero. Esta forma de rama inversa está determinada por el hecho de que el OD con polarización cero de la unión pn se encuentra en un estado de ruptura eléctrica o, en otras palabras, el voltaje de ruptura inversa de dicho diodo es cero. Esta propiedad de la unión p-n se logra mediante una alta concentración de impurezas dopantes en el material semiconductor original.
La rama directa de la característica corriente-voltaje corresponde a las características de un diodo convencional y para varios semiconductores comienza con un cierto voltaje umbral, aproximadamente 0,3 V para el germanio y 0,6 V para el arseniuro de galio. Por lo tanto, al "girar" el diodo "al revés", obtenemos un detector ideal con una característica de corriente-voltaje que comienza desde cero y con un "voltaje inverso", una fracción de voltio. En la Fig. La Figura 2 muestra la característica OD I-V girada 180°, correspondiente a una característica que es casi ideal para detectar señales pequeñas; esto es lo mejor que existe en la base de elementos moderna.
Sin embargo, al observar más de cerca la característica I-V del diodo invertido, se puede notar una pronunciada no linealidad de tercer orden. Esto hace posible utilizar con éxito OD en mezcladores de receptores y convertidores de radio de alta sensibilidad. No estoy seguro de la pureza del experimento, pero durante los años de mi trabajo activo en la banda de 432 MHz (finales de los 70, estación de radio VHF colectiva UK3ACF de MSU), simplemente reemplazar el diodo en el mezclador convertidor por uno inverso aumentó la volumen de emisoras de radio recibidas en 2...3 puntos. Al mismo tiempo, las ondas de radio subjetivamente parecían "más limpias", ya que las sobrecargas de las estaciones potentes desaparecieron casi por completo. Diagrama esquemático. Entonces, estamos construyendo un indicador de campo electromagnético con un detector que utiliza diodos invertidos. El circuito indicador mostrado en la Fig. 3 corresponde al circuito de un receptor detector convencional sin circuito oscilante.
La polaridad del cabezal se indica correctamente: los diodos están invertidos, la detección se produce en la rama inversa de la característica corriente-voltaje. La sensibilidad del dispositivo está determinada únicamente por el microamperímetro de dial disponible. Cuando se utiliza el dispositivo con desviación total de la aguja a una corriente de 50 µA, el indicador detecta transmisores de red celular desde una distancia de varios cientos de metros. Los transmisores de transmisión de radio VHF y FM proporcionan una desviación de la aguja del indicador de 30...70% de la escala en un rango de 1,5...2 km. En la práctica, al moverse por Moscú con este dispositivo, rara vez es posible encontrar un lugar donde la aguja no se desvíe. Se pueden observar efectos especialmente interesantes en los pisos altos. A veces, en un lugar completamente impredecible de la habitación, el dispositivo muestra una desviación casi completa de la aguja. Un estudio detallado y una inspección de los edificios cercanos visibles desde la ventana revelan la presencia de sistemas de antenas transmisoras dentro de la línea de visión. Una ligera modificación del dispositivo con la introducción de un circuito oscilatorio (Fig. 4) aumentará aún más la sensibilidad del dispositivo y permitirá observar patrones espaciales de los campos de ciertos transmisores de radio o estaciones de radiodifusión. Ahora tenemos un indicador resonante, es decir, selectivo del campo electromagnético. Para identificar de forma fiable un transmisor de radio concreto, se recomienda complementar el dispositivo con teléfonos de alta impedancia (R > 2 kOhm), conectados mediante corriente alterna en paralelo al dispositivo puntero. Los parámetros de la bobina L1 y el condensador C1 se seleccionan en función del rango de frecuencia deseado. La derivación a la antena se realiza a partir de 1/5 y al detector a partir de 1/3 del número total de vueltas de la bobina, contando desde la salida inferior en el diagrama (conectada al cable común).
Las cualidades positivas del dispositivo también incluyen el hecho de que cuando se coloca en campos de alta intensidad, el voltaje detectado nunca excede una fracción de voltio debido a las características I-V específicas del diodo invertido. Esta cualidad protege al microamperímetro de fallas. Detalles. El indicador puede utilizar diodos invertidos de las series GI401 o AI402 con cualquier índice de letras. Los condensadores C1 (ver Fig.3), C2 y C3 (Fig.4) pueden ser del tipo K10-17-1 V o cualquier otro cerámico sin cables para montaje en superficie, C4 (Fig.4) - KM-6 o K10-28. K10-47. Condensador variable C1 (Fig.4) - tipo KPV o cualquier otro, con dieléctrico de aire. Para que el indicador funcione en el rango de onda métrica, la bobina L1 debe enrollarse con un alambre grueso (0 > 1 mm), preferiblemente plateado, sobre un marco acanalado de cerámica. En el rango de los decímetros, la bobina L1 puede no tener marco y estar hecha de alambre plateado de 0 > 2 mm. Sólo 1...3 vueltas son suficientes. A frecuencias más altas, es aconsejable utilizar resonadores de banda. El dispositivo utiliza un microamperímetro M4204 con una corriente de desviación total de la aguja de 50 μA y una resistencia de marco de 1600 ohmios como indicador de cuadrante. Estos parámetros no son críticos, por lo que cualquier microamperímetro servirá, preferiblemente con una corriente de desviación total de la aguja de no más de 100 µA. diseño. La antena del dispositivo (Fig. 5) es un vibrador simétrico de banda ancha con polarización lineal.
Está fabricado de fibra de vidrio recubierta con una lámina por una cara. Todos los elementos indicadores están ubicados en él (Fig. 6) y se le conecta un microamperímetro mediante sus terminales de tornillo. Con la ayuda de una antena de este tipo, se determina fácilmente la polarización del campo electromagnético observado e incluso, con cierta habilidad, el cambio de polarización cuando las ondas de radio se reflejan en las paredes de edificios de hormigón armado y grandes objetos metálicos.
Este dispositivo puede resultar muy útil en círculos de radio e instituciones educativas para ilustrar visualmente el patrón de interferencia espacial del campo electromagnético total que nos rodea todos los días. Cuando se utiliza una antena con una directividad más pronunciada (marcos de elementos múltiples, canales de ondas, antenas logarítmicas periódicas), el dispositivo se puede utilizar para el juego "de interior" "Fox Hunt" en círculos de radio. Sin embargo, en esta capacidad puede resultar útil, por ejemplo, para buscar emisoras de radio ocultas. Este indicador no está diseñado para funcionar en el rango de onda corta (f < 30 MHz), lo que se debe a la baja eficiencia de la antena vibradora muy acortada. El dispositivo descrito ha estado funcionando correctamente para mí desde 1985. Nunca ha fallado ni ha sido reparado. Hubo un tiempo en que, como desarrollador de transmisores de radio, siempre mantenía este dispositivo en un banco de trabajo, asegurando el control de la calidad del blindaje y la ausencia de radiación no solo en mi lugar de trabajo, sino también en el entorno inmediato. Y hay que decir que hizo frente a esta tarea mejor que los servicios oficiales de radiocontrol. ¡Muchas gracias! Autor: S.Komarov (UA3ALW), Moscú
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Comentarios sobre el artículo: vladimir petrovich Hay un interés en tales trabajos, estaba involucrado en MT constante.
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