Доброго дня.

Стоит задача сделать активную приемную антенну. Диапазон частот 50 МГц- 3 ГГц. В качестве самой антенны есть симметричный вибратор с входным сопротивлением порядка 200 Ом.
Возник вопрос. Как лучше сделать 1. Поставить симметрирующее устройство (и трансформатор), а затем уже усиливать сигнал. или 2. сделать дифференциальный усилитель в качестве входного каскада и симметрирующего устройства как описано в этой ветке

Что можно использовать в качестве симметрирующего устройства в таком широком диапазоне частот? Трансформатор по типу что стоят в "польских" антеннах? или можно балун на длинной линии с феритовымы кольцами как на картинке?

Вряд ли возможен вибратор с активным входным сопротивлением 200ом в полосе 50-3000MHz. Обычно импеданс даже самых широкополосных вибраторов довольно прилично гуляет по частоте. Чтобы общий коэффициент усиления антенны имел минимальную зависимость от частоты, в особенности чтобы не проваливался на нижних частотах, надо пойти по варианту 2: подключить вибратор непосредственно к балансному усилителю на полевых транзисторах, а на выходе - симметрирующий трансформатор. Сам недавно макетировал подобную антенну на полосу 30-1000MHz. Поставил два транзюка ATF-54143 (питание 5V, ток 60mA), на выходе последовательно два трансформатора 4:1 и 1:1. Вибратор - плоская "бабочка" на стеклотекстолите.
Успехов!

Сообщение отредактировал Proffessor - Nov 26 2011, 06:58

Спасибо за ответ.
Появились еще вопросы. Сигнал с одного из плеч вибратора нужно подать на затвор транзистора через разделительный конденсатор. Туда же подать смещение через дросель. Нужна ли там цепь согласования и что она из себя будет представлять.

А транзисторы лучше биполярные или полевые? Коэффициетн шума не очень принципиален, но меньше - лучше.

Цепь согласования не нужна. Без нее коэффициент усиления близок к 0dB во всей полосе.

А резисторы R7 и R10 для выравнивания плеч?
С6, С9 и L22 - это выходная цепь соласования с нагрузкой 390 Ом?
Вопрос еще по трансформаторам: нашел у M/A такой, но он до 2500 Мгц, у минисекитс не нашел ничего подходящего. У кого еще посмотреть можно готовый до 3000 МГц? Или наведите на литературу как самому сделать.

У одного плеча усилителя нагрузка 100 ом относительно земли а не 390 (одно плечо трансформатора T1). Цепочка C6-R7-L9 (C12-R10-L10) для дополнительного согласования выходного сопротивления транзистора с нагрузкой 100 ом (предварительно рассчитывал в симуляторе AWR, используя S-параметры транзистора). Резисторами R7, R10 конечно, можно выравнивать усиление или балансировать по минимуму IMD2, но для этого лучше регулировать токи транзисторов.
Транзисторы желательно полевые, чтобы на тех частотных участках, где модуль входного полного сопротивления вибратора имеет всплески вверх, не уменьшалось напряжение на входе усилителя и тем самым не допустить провала антенного коэффициента усиления.
Широкополосный трансформатор 1:4 и на 50-3000MHz конечно проблема (Coilcraft, Murata?). Можно попробовать вообще без него, использовать только трансформатор 1:1 ETC1-1-13 (он вроде бы до 3000MHz). Тогда одно плечо усилителя будет нагружено на 25 ом, что чревато некоторой потерей усиления.
Расчет трансформаторов? "Лондон, Томашевич. Справочник по высокочастотным трансформаторным устройствам".

Сообщение отредактировал Proffessor - Nov 26 2011, 16:52

А какаво назначение резисторов R8 и R11?

Подскажите какой динамический диапазон у усилителя получился, что закладывали в расчеты и что получили в реальности, IMD2, IMD3?
Если конечно измеряли.

Для получения минимального коэффициента отражения по выходу (подбор).



Не измерял. Предположительно OIP3=+38dBm.

OIP3=+38dBm, да это прилично если во всем диапазоне. По опыту скажу, что пролучить такое в реальности, потребуется не одна ревизия плат. Расположение и технологии еъедят свои децибелы. Хотя у вас может и не стоят такие требования.

Правильно рассуждаете.
Просто с меня пока не спрашивали, не было конкретных требований по динамике, вот и не измерял. Мне , конечно, самому интересно, когда сделаю, не знаю, но непременно поделюсь результатами. Проблема еще с методикой измерений. Если я, например, измеряю IP2-IP3 в КВ диапазоне, то использую разделительные фильтры для суммирования сигналов двух генераторов и отфильтровки тональных составляющих перед подачей на спектроанализатор. А здесь на 30-1000MHz придется использовать для суммирования генераторов обыкновенный широкополосный сплиттер и без разделительного фильтра на выходе усилителя. Не знаю, хватит ли динамического диапазона спектроанализатора, чтобы интермодуляции спектроанализатора не мешали увидеть интермодуляции испытуемого усилителя (спектроанализатор FSEB30 Rohde@Schwarz).
Песня о динамическом диапазоне будет не полной, если не сказать о шумах по выходу (имеются в виду внутренние шумы усилителя). Измерение коэффициента шума по выходу - это отдельная проблема, связанная с экранированной камерой (ее наличием). В данном случае маленькая коробка не подойдет, чтобы не изменять импеданс вибратора, который тоже влияет на шумы.

Сообщение отредактировал Proffessor - Nov 26 2011, 16:59

Несмотря на то что это Rohde@Schwarz, этот из дешевых простеньких. С ним неудастся намерить. Посмотрите в сторону хороших вектрников.

Как Вы в принципе собираетесь измерять шумы? Это в диапазоне 50-3000 МГц? Если бы входное сопротивление было 50 Ом, проблем нет, но у Вас входное сопротивление не 50 Ом. все ГШ расчитаны и калибруются в 50 омном тракте. На ВЧ 1-3 ГГц можно ставить ферритовые вентили, а как на НЧ согласовать? На этих частотах только по точкам измерять. Экранированная камера как раз незачем. Интересно, поделитесь методикой, если будите измерять.

Дело в том, что для активной антенны надо измерить шум, который дает сам усилитель, а не внешний шум. В антенной технике вместо коэффициента шума используется понятие шумовой температуры или то же самое спектральная плотность шума. Если даже используется термин "коэффициент шума", то только как нормирующий множитель для спектральной плотности шума в единицах dB*kT. Для того, чтобы оценивать динамический диапазон и чувствительность, надо знать спектральную плотность шума на выходе усилителя (а не коэффициент шума) при условии, что ко входу усилителя подключен штатный источник сигнала, коим является вибратор. Никакой ГШ при этом не нужен. И мне входное сопротивление усилителя знать не надо. ГШ используют при измерении коэффициента шума усилителей и приемников, а меня интересует спектральная плотность теплового шума, рожденного самим усилителем на выходе. Отсеять внешние шумы при измерении можно только надежной экранировкой. Измерять спектральную плотность шума можно спектроанализатором. Многие спектроанализаторы имеют режим шумового маркера, дающего результат в dBm/Hz. Собственные шумы спектроанализатора можно легко учесть при этом.

Сообщение отредактировал Proffessor - Nov 26 2011, 19:45

Моя антенна до 1000MHz. Выше начинается провал ДН в главном направлении.

Сообщение отредактировал Proffessor - Nov 26 2011, 19:52