Активная антенна Опции

[ANATOLP]

Добрый день! Нужен совет- как выбирается коэф. передачи усилителя активной КВ (1.5-30мгц) антенны. Штырь ~1метр. Очень нужно! Заранее благодарен за информацию.

[Aner]

В усилительных устройствах коэффициент передачи больше единицы называют коэффициентом усиления, это вам нужно или КСВ.
Еще штырь ~1метр "сильно" не согласован для этого диапазона. Эффективность антенны будет низкой.

[soldat_shveyk]

Обычно в активных КВ-антеннах сначала ставится повторитель с Ку = 1, но имеющий высокое входное сопротивление и низкое выходное (истоковый повторитель на ПТ), а затем,
когда перешли на 50 Ом, ставим то усиление, которое требуется. Если, например, после антенны будет разветвитель на 8 приемников, то надо поставить усилитель с Ку не менее 9 дБ, чтобы компенсировать потери.
Погуглите отечественную серийную антенну К-625.
Еще об активных КВ-антеннах хорошо написано (с расчетами) у Ульриха Роде в "Communications Receivers" 3-е издание, там и схемы есть реальной антенны от Rohde&Schwartz.

[ANATOLP]

"Communications Receivers" прекрасная книга (читал её раньше, сегодня прочитал ещё раз), но там нет четкого объяснения как выбирается (задаётся для расчета) коэф. передачи усилителя антенны. У Цыбаева и Ротхаммеля - ни слова. У К625 коэф. передачи усилителя не указан тоже. Меня интересует минимально допустимый коэф. передачи усилителя- как это скажется на чувствительности приемного тракта (по ГОСТу все рассматривается как одно целое с активной антенной) и макс. коэф. передачи усилителя- чтобы не нарваться на интермодуляцию. Буду признателен за любую полезную информациюЮ

[Proffessor]

Вообще коэффициент усиления усилителя следует увеличивать до тех пор, пока собственный шум усилителя, приведенный ко входу приемника не сравняется с собственным шумом приемника, приведенным сюда же. Аналогично надо следить за тем, чтобы интермодуляционные искажения усилителя не превышали искажения приемника.

[ANATOLP]

Проблема в том, что в нижней части диапазона КВ шум эфира на порядок может превышать шум усилителя. Поэтому и вопрос- как быть? Заранее благодарен за любую полезную информацию.

[Georgy]

Первое требование к УВЧ - минимальный коэффициент шума, второе- большой динамический диапазон, третье- максимальное усиление, ещё не приводящее к возбуждению. На практике готовые м/с УВЧ имеют усиление 12...20 дб. Из-за широкополосности большого К ус не получишь. Про согласование отдельный вопрос, тоже очень важный. Вот и всё.
То, что внешние шумы (помехи) велики в означенном диапазоне, так ничего с этим не сделаешь при такой антенне. Если приемник окажется вне города с его промышленными шумами, ощутится вся прелесть низкого коэффициента шума.

[HFSSLer]

Первое требование к УВЧ - минимальный коэффициент шума, второе- большой динамический диапазон, третье- максимальное усиление, ещё не приводящее к возбуждению. На практике готовые м/с УВЧ имеют усиление 12...20 дб. Из-за широкополосности большого К ус не получишь. Про согласование отдельный вопрос, тоже очень важный. Вот и всё.
То, что внешние шумы (помехи) велики в означенном диапазоне, так ничего с этим не сделаешь при такой антенне. Если приемник окажется вне города с его промышленными шумами, ощутится вся прелесть низкого коэффициента шума.

А какие, если не секрет, микросхемы УВЧ вы применяете или собираетесь в КВ активной антенне? Насколько я знаю вся выпускаемая масса интегральных усилителей внизу КВ диапазона не тянет по шумам и комбинашкам 2 порядка. Amplifonix выпускал подходящие гибридные ИМС типа BXMP101, BXMP152, но они стоили больше $1000, а у нас в России все делали усилители на КТ939, да и немцы вроде на транзисторах делают подантенные усилители.
По-моему коэффициент передачи усилителя активной антенны при проектировании определяется компромиссом между чувствительностью и уровнем интермодуляшек и в основном зависит от потерь в кабеле снижения. Если возьмем спецификацию немецкой HE010, у нее в КВ собственный коэффициент шума 25 - 50 дБ, antenna factor (отношение напряжения на нагрузке к напряженности поля) 17 дБ/м, а у хорошего приемника коэффициент шума 12 дБ. По формуле Фрииса смотрим для этого случая системный коэффициент шума и видим, что при потерях в кабеле снижения до 14 дБ шумы у нас существенно не увеличаться, т. е. антенна проектировалась на большие потери в кабеле снижения. Уровень IP2 в 55 дБм у этой же антенны, явно недостаточен для работы без интермодуляшек, в городе почти всегда будут продукты от FM диапазона, а вечером и от вещалок на КВ и СВ. Для нормальной работы необходим IP2 в 80 дБм. Но если вы при тех же IP уменьшите коэффициент передачи на 10 дБ, то интермодуляционная защищенность возрастет на эти же 10 дБ. В приемнике для защиты от перегрузки есть аттенюатор, в активной антенне его нет, поэтому если делаете активную антенну тоько для КВ, завалите коэфф. передачи усилителя выше 30 МГц, усилитель должен быть парафазным. По чувствитеьности метровые антенны вполне приличны выше 15 МГц. Наблюдал за жизнь вариантов 5 различных конструкций, но ни разу не видел, чтобы внизу КВ они по чувствитеьности дотягивали до пассивных четвертьволновых штырей.

Сообщение отредактировал HFSSLer - Jul 24 2011, 18:35

Прикрепленные файлы

 HE010_brief_e.pdf ( 334.34 килобайт ) Кол-во скачиваний: 337
 HE055_brief_e.pdf ( 325.34 килобайт ) Кол-во скачиваний: 36
 QB_152.pdf ( 45.4 килобайт ) Кол-во скачиваний: 65

 

[Proffessor]

Шум эфира в нижней части КВ - это то , на что невозможно влиять, поэтому при выборе параметров усилителей его не принимают во внимание. Согласовывая собственный шум приемника и усилителя, мы тем самым, во-первых, не ухудшаем чувствительность системы по полю, во-вторых, совмещаем (согласовываем ) динамические диапазоны активной антенны и приемника начиная от нижних уровней сигналов, что не должно ухудшить динамический диапазон приемной системы.

[Proffessor]

По чувствитеьности метровые антенны вполне приличны выше 15 МГц. Наблюдал за жизнь вариантов 5 различных конструкций, но ни разу не видел, чтобы внизу КВ они по чувствитеьности дотягивали до пассивных четвертьволновых штырей.
[/quote]


Как раз внизу КВ метровый штырь с усилителем на полевике дотягивает по чувствительности до внешнего шума, а этого на практике как раз достаточно. Напротив, в верхнем КВ из-за слабого внешнего шума трудно получить достаточную чувствительность. Вообще чувствительность - системный параметр и говорить о чувствительности антенны нет смысла. Достаточную чувствительность системы можно обеспечить, если спектральная плотность внешнего шума будет хотя бы на 3 dB превышать внутренний шум системы приемник-антенна в любой точке тракта. По этой причине понятно стремление сделать коэффициент усиления антенного усилителя как можно больше, но это надо делать с оглядкой на шумы.
Я занимался разработкой как раз таких активных штыревых антенн (всего за 10 лет три серийных образца), которые изготавливались серийно и до сих пор эксплуатируются на объектах заказчиков в составе антенных решеток. Один раз только пришлось дорабатывать усилители прямо на объекте - снизить коэффициент усиления на 6dB, потому что обнаружилась проблема - в вечернее время антенная решетка забивалась интермодуляциями от радиовещательных СВ-ДВ станций. Что касается элементной базы: существуют сверхбыстродействующие операционные усилители, при правильном использовании обеспечивающие OIP2=+80dBm, OIP3=+40dBm.