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:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Случайная новость из Архива Визуальный микрофон 07.08.2025 Исследовательская группа из Пекинского технологического института, возглавляемая Сюй-Жи Яо, разработала уникальную систему, способную воспринимать звук, анализируя микроскопические колебания света, отраженного от вибрирующих объектов. Это устройство получило название "визуальный микрофон", поскольку не использует традиционные воздушные колебания для захвата аудиосигналов. Технология базируется на так называемой однопиксельной визуализации. Вместо сложных матриц с миллионами пикселей здесь используется один-единственный фотодетектор в сочетании с проекцией структурированных световых узоров, создаваемых пространственным модулятором света. Таким образом, система улавливает малейшие колебания яркости, отраженной от объекта, и преобразует их в звуковой сигнал с помощью специальных алгоритмов. Это делает разработку не только доступной и недорогой, но и технически простой. Особую важность визуальный микрофон приобретает в тех условиях, где традиционные акустические устройства бесполезны. Например, он способен регистрировать звук через стекло или внутри звукоизолированных помещений, где не происходит прямой передачи воздушных колебаний. Пока луч света может проникать к объекту и обратно, устройство остается эффективным. Такие возможности открывают перед микрофоном широкое поле для применения - от медицинского мониторинга до промышленной диагностики. Во время испытаний исследователи использовали привычные материалы - бумажную карточку и лист бумаги, помещенные в полуметре от колонок. Источники звука воспроизводили голос и музыкальные фрагменты. Наилучший результат по качеству распознавания получился при использовании бумажной карточки. Хотя высокочастотные звуки иногда искажались, низкие частоты передавались с достаточной точностью. Команда частично компенсировала искажения с помощью цифровой обработки сигнала. Предыдущие проекты подобного рода опирались на дорогостоящее оборудование, включая лазеры и высокоскоростные камеры. Китайские ученые, напротив, сумели упростить систему, сделав ее компактной и энергоэффективной. Аппаратная часть микрофона работает со скоростью передачи данных 4 мегабайта в секунду, что позволяет использовать устройство не только для кратковременных записей, но и для длительного мониторинга с возможностью хранения и передачи аудиоинформации по интернету. Несмотря на то что пока система существует только в лабораторном прототипе, ее перспективы кажутся весьма многообещающими. Как отмечает Сюй-Жи Яо, разработка пригодится в ситуациях, когда прямое использование традиционного микрофона невозможно: например, при удаленном измерении пульса или дыхания, а также во время спасательных операций, когда к пострадавшему нет физического доступа.

Другие интересные новости:

▪ Двусторонние солнечные батареи

▪ Новым лампам BMW не потребуется замена

▪ Энергия из воздуха подзарядит смартфон

▪ Компьютер для установки в сердце

▪ Купальщики посреди пустыни

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Видеотехника. Подборка статей

▪ статья Семь чудес света. Крылатое выражение

▪ статья Сколько времени занимает самый короткий регулярный авиарейс? Подробный ответ

▪ статья Продавец продовольственных товаров. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Металлоискатель из доступных элементов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Обнаружение углекислого газа в выдыхаемом воздухе. Химический опыт

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026