Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Гражданская радиосвязь

 Комментарии к статье

Чувствительный индикатор поля может быть полезен не только на любительской радиостанции. Область его применения значительно шире. Об этом, а также об удачной конструкции индикатора поля рассказано в предлагаемой статье.

Задача обнаружения и детектирования слабых электромагнитных полей может быть успешно решена использованием в детекторе обращенных диодов. Вольт-амперная характеристика (ВАХ) обращенного диода (ОД) приведена на рис. 1. Как видно, ее обратная ветвь начинается из нуля. Такая форма обратной ветви определяется тем, что ОД при нулевом смещении р-n перехода находится в состоянии электрического пробоя, или, иными словами, обратное напряжение пробоя такого диода равно нулю. Это свойство р-n перехода достигается высокой концентрацией легирующих примесей в исходном полупроводниковом материале.

Прямая же ветвь ВАХ ОД соответствует характеристике обычного диода и для различных полупроводников начинается с некоторого порогового напряжения, около 0,3 В для германия и 0,6 В для арсенида галлия. Таким образом, "перевернув" диод "вверх ногами", мы получаем идеальный детектор с ВАХ, начинающейся из нуля и с "обратным напряжением" - доли вольта. На рис. 2 показана повернутая на 180° ВАХ ОД, соответствующая характеристике, почти идеальной для детектирования малых сигналов - это лучшее, что существует в современной элементной базе.

Впрочем, внимательнее посмотрев на ВАХ обращенного диода, можно заметить и ярко выраженную нелинейность третьего порядка. Это позволяет с успехом применять ОД в смесителях высокочувствительных радиоприемников и конвертеров. Я не уверен в чистоте эксперимента, но в годы моей активной работы на диапазоне 432 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 субъективно казался "чище", поскольку практически полностью исчезали перегрузки от мощных станций.

Принципиальная схема. Итак, строим индикатор электромагнитного поля с детектором на обращенных диодах. Схема индикатора, показанная на рис. 3, соответствует схеме обычного детекторного приемника без колебательного контура.

Полярность головки указана верно - диоды обращенные, детектирование происходит на обратной ветви ВАХ. Чувствительность прибора определяется исключительно имеющимся стрелочным микроамперметром. При использовании прибора с полным отклонением стрелки при токе 50 мкА индикатор обнаруживает передатчики сотовых сетей с расстояния в несколько сотен метров. Радиовещательные передатчики УКВ и FM диапазонов обеспечивают отклонение стрелки индикатора на 30...70 % шкалы при дальности 1,5...2 км. Практически, перемещаясь с этим прибором по Москве, редко удается найти место, где бы стрелка не отклонялась. Особенно интересные эффекты можно наблюдать в квартирах на высоких этажах. Иногда в совершенно непредсказуемом месте комнаты прибор показывает почти полное отклонение стрелки. Подробное же исследование и осмотр близлежащих зданий, видимых из окна, выявляет нахождение в пределах прямой видимости передающих антенных систем.

Небольшая доработка прибора с введением колебательного контура (рис. 4) еще более увеличит чувствительность прибора и позволит наблюдать пространственные картины полей определенных радиопередатчиков или вещательных радиостанций. Теперь у нас получается резонансный, т. е. селективный индикатор электромагнитного поля. Для достоверной идентификации того или иного радиопередатчика целесообразно дополнить прибор высокоомными телефонами (R > 2 кОм), включенными по переменному току параллельно стрелочному прибору. Параметры катушки L1 и конденсатора С1 выбираются исходя из нужного диапазона частот. Отвод к антенне делается от 1/5, а к детектору от 1/3 общего числа витков катушки, считая от нижнего по схеме вывода (соединенного с общим проводом).

К положительным качествам прибора можно отнести также 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.

Детали. В индикаторе могут быть использованы обращенные диоды серий ГИ401 или АИ402 с любыми буквенными индексами. Конденсаторы С1 (см. рис. 3), С2 и C3 (рис. 4) могут быть типа К10-17-1 в или любые другие керамические безвыводные для поверхностного монтажа, С4 (рис. 4) - КМ-6 или К10-28, К10-47. Переменный конденсатор С1 (рис. 4) - типа КПВ или любого другого, с воздушным диэлектриком.

Катушка L1 для работы индикатора в диапазоне метровых волн должна быть намотана толстым (0 > 1 мм), желательно посеребренным проводом на керамическом ребристом каркасе. В дециметровом диапазоне катушка L1 может быть бескаркасной, выполненной посеребренным проводом 0 > 2 мм. Достаточно всего 1...3 витка. На более высоких частотах целесообразно 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, поэтому подойдет любой микроамперметр, желательно с током полного отклонения стрелки не более 100 мкА.

Конструкция. Антенна прибора (рис. 5) представляет собой широкополосный симметричный вибратор с линейной поляризацией.

Она выполнена из односторонне фольгированного стеклотекстолита. На ней же расположены все элементы индикатора (рис. 6) и к ней же крепится микроамперметр с помощью своих винтовых выводов. С помощью такой антенны легко определяется поляризация наблюдаемого электромагнитного поля и даже, при некотором навыке, изменение поляризации при отражении радиоволн от стен железобетонных зданий и крупных металлических предметов.

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

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, например, для поиска скрытых радиопередатчиков.

Для работы в диапазоне коротких волн (f < 30 МГц) этот индикатор не рассчитан, что связано с низкой эффективностью сильно укороченного вибратора - антенны.

Описанный прибор исправно работает у меня с 1985 г. Он ни разу не отказывал и не подвергался ремонту. В свое время, будучи разработчиком радиопередатчиков, я всегда держал этот прибор на рабочем стенде, обеспечивая контроль за качеством экранировки и отсутствием излучений не только на своем рабочем месте, но и в ближайшем окружении. И надо сказать, что справлялся он с этой задачей лучше, чем официальные службы радиоконтроля. Спасибо ему огромное!

Автор: С.Комаров (UA3ALW), г.Москва

Смотрите другие статьи раздела Гражданская радиосвязь.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива KnuPath - нейроморфный процессор военного назначения 10.06.2016 Компания KnuEdge анонсировала чип под названием KnuPath, специальный нейроморфный процессор, предназначенный для работы в системах распознавания речи и прочих отраслях машинного обучения. Чип уже производится и даже используется клиентами компании. Анонсирован также программный комплекс распознавания речи KnuVerse и сопутствующие ему облачные API, но, как оказалось, он поставляется военным уже в течение пяти лет. Кодовое имя KnuPath - Hermosa, он использует соединительную технологию LambdaFabric и может быть использован, например, в крупных ЦОД, поскольку процессор легко масштабируется. Шина LambdaFabric позволяет объединять в единую систему до 512 тысячи процессоров и обладает задержкой "от стойки к стойке" в районе 400 наносекунд. Каждый чип имеет 72 Мбайт высокоскоростной встроенной памяти, 256 ядер DSP, 64 программируемых движка DMA, встроенный 32-портовый маршрутизатор 1 уровня с пропускной способностью 1 Тбайт/с. Производительность каждого чипа на операциях с плавающей запятой оценивается в 256 Гфлопс/с. Пропускная способность подсистемы оперативной памяти составляет 3,702 Гбайт/с. В составе KnuPath также имеется 16 двунаправленных каналов ввода-вывода, обеспечивающих пропускную способность на уровне 320 Гбит/с на процессор. Потребляет Hermosa 34 ватта, что составляет около 100 ватт в пересчете на терафлопс. В ключевых тестах - таких, как FFT, Sparse Matrix-Vector Multiply и k-menas Clustering - новый чип KnuEdge опережает лучшие графические ускорители в 2,7-8,1 раза. Это очень существенный отрыв, особенно с учетом сравнительно низкого энергопотребления. Этот процессор обещает сделать технологии распознавания речи еще более совершенными, тем более, что за последние несколько лет они стали гораздо более востребованными.

Другие интересные новости:

▪ Телевизоры LG перестанут следить за пользователями

▪ Создание сильных магнитных полей импульсом лазерного света

▪ NASA изменит формулу ракетного топлива

▪ Биометрический сканер Finger Vein Authentication Device

▪ Ветряки могут вызвать локальное потепление

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Ваши истории. Подборка статей

▪ статья Телевидение. История изобретения и производства

▪ статья Какая нация первой придумала концлагеря? Подробный ответ

▪ статья Управляющий делами. Должностная инструкция

▪ статья Окраска тибетских овчин. Простые рецепты и советы

▪ статья Мировые стандарты на розетки, вилки, напряжение и частоту тока. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026