Поиск антенны ДВ и СДВ диапазона., 10 кГц - 60 кГц Опции

[Dootch]

Добрый день,

планируется проект по созданию приемника эталонных сигналов частоты и времени передаваемых радиостанциями на частотах 10 кГц - 60 кГц.

Предполагается разработка SDR приемника с обработкой данных на ПЛИС.
Подобная система уже делалась для приема сигналов 100 кГц (LORAN-C, "Чайка"). Для приема сигналов ЛОРАНа покупалась готовая активная антенна РИРВ, к которой прикручивался дополнительный полосовой LC-фильтр.

Собственно вопрос как раз в том, где найти готовое антенное изделие на нужный мне диапазон 10 кГц - 60 кГц. Как мне кажется я нашел нечто подходящее здесь: https://www.lfengineering.com/ https://www.lfengineering.com/files/pdf/L-400B_inst.pdf ,
однако возможности купить конкретно эту антенну нет.

Прошу совета где найти подобные готовые малогабаритные (1-2 м) антенны, с возможностью покупки.

[Proffessor]

Dootch
А как насчет изготовить?
Чтоб не заморачиваться с разработкой, можно повторить активную рамочную антенну, описанную в журнале "Радио" 2015 №2 в статье "Аппаратура для наблюдений в диапазоне сверхдлинных волн".

Сообщение отредактировал Proffessor - Sep 5 2016, 09:00

[Corner]

Dootch
А как насчет изготовить?
Чтоб не заморачиваться с разработкой, можно повторить активную рамочную антенну, описанную в журнале "Радио" 2015 №2 в статье "Аппаратура для наблюдений в диапазоне сверхдлинных волн".

Прежде, чем давать ссылки, хотя бы сами почитайте. В этом журнале только схемка на советских транзисторах. Причем, и схемка и транзисторы только в помойное ведро годятся. Сама антенна в журнале №1 за этот же год. Там кусок феррита с обмоткой из провода. Тоже советские)))

[Proffessor]

Прежде, чем давать ссылки, хотя бы сами почитайте. В этом журнале только схемка на советских транзисторах. Причем, и схемка и транзисторы только в помойное ведро годятся. Сама антенна в журнале №1 за этот же год. Там кусок феррита с обмоткой из провода. Тоже советские)))

Увы, я тоже советский, поэтому умею читать. Антенна там не кусок феррита, а рамка диматром 2м из металлопластиковой трубы. И не в№1, а в том же №2, стр.61 средняя колонка вверху. И транзисторы КТ606А вполне достойные, проверено на практике. Я на них делал широкополосные малошумящие каскады по схеме Нортона до 30MHz.

Сообщение отредактировал Proffessor - Sep 13 2016, 11:04

[Corner]

Увы, я тоже советский, поэтому умею читать. Антенна там не кусок феррита, а рамка диматром 2м из металлопластиковой трубы.

Ах, да. Нашел. Кольцо из трубы 2 метра диаметром. В начале текста рекомендуют взять из Радио 2015 №1.
Схема очень нелинейная. Выбор самой схемы и элементной базы сомнительны, как и все, что пишут в журналах Радио. На дворе 2016 год. Уже давно существуют очень линейные инструментальные ОУ и значительно более качественные транзисторы, раз уж к ним такая любовь. Трансформатор очень нелинейный прибор. Тут нужен дифференциальный вход с последующим преобразованием в несимметричный выход на инструментальном ОУ. Для использования в профессиональной технике схема уже лет 20 как непригодна.

[Proffessor]

На дворе 2016 год. Уже давно существуют очень линейные инструментальные ОУ и значительно более качественные транзисторы, раз уж к ним такая любовь. Трансформатор очень нелинейный прибор. Тут нужен дифференциальный вход с последующим преобразованием в несимметричный выход на инструментальном ОУ. Для использования в профессиональной технике схема уже лет 20 как непригодна.

А в чем профессионализм? В безусловной ориентации на прецизионники от AD, которые на НЧ шумят как паровозы? Здесь надо иметь виду, что данная устаревшая схема была собрана, отлажена и проверена в работе неким автором и затем опубликована. Единственное несоответствие - в описанной схеме антенна до 9kHz, а нашему ТС надо 10-60kHz, что влечет за собой переделку полосового фильтра. Не важно, что морально устарело все. Здесь важно нашего топикстартера ввиду невозможности приобрести готовую антенну, сориентировать на собственный творческий поиск. Кстати самые малошумящие усилители с магнитными антеннами получаются на полевиках по схеме с общим затвором. В ферритовых антеннах я применял 2SK932 (по два в параллель в каждом плече симметричной схемы).

Сообщение отредактировал Proffessor - Sep 13 2016, 12:44

[Corner]

А в чем профессионализм? В безусловной ориентации на прецизионники от AD, которые на НЧ шумят как паровозы? Здесь надо иметь виду, что данная устаревшая схема была собрана, отлажена и проверена в работе неким автором и затем опубликована. Единственное несоответствие - в описанной схеме антенна до 9kHz, а нашему ТС надо 10-60kHz, что влечет за собой переделку полосового фильтра. Не важно, что морально устарело все. Здесь важно нашего топикстартера ввиду невозможности приобрести готовую антенну, сориентировать на собственный творческий поиск. Кстати самые малошумящие усилители с магнитными антеннами получаются на полевиках по схеме с общим затвором. В ферритовых антеннах я применял 2SK932 (по два в параллель в каждом плече симметричной схемы).

Один AD8421. Шумы, почти как у резистора. Антенну зашунтировать до нужной полосы двумя одинаковыми резисторами на общий. В ведро всю эту школьную поделку из журнала для пионеров.

[Proffessor]

Один AD8421. Шумы, почти как у резистора. Антенну зашунтировать до нужной полосы двумя одинаковыми резисторами на общий. В ведро всю эту школьную поделку из журнала для пионеров.

Ну хорошо. А теперь, продвинутые товарищи, включаем мозги и считаем. Возьмем к примеру ту же одновитковую рамку диаметром 2м. На рамку наводятся внешние индустриальные шумы. Чтобы антенна принимала самые слабые сигналы в заданной полосе приема (например 1kHz), на стыке антенна-вход усилителя отношение сигнал/шум должно достигать заданного значения (например 10dB). Кроме шума эфира на входе усилителя действует собственный эквивалентный источник шума самого усилителя (ну допустим как у AD8421 - 3,2nV/корень(Hz). Чтобы приемная система "видела" слабые сигналы на фоне внешнего шума, этот внешний шум на входе усилителя должен превышать или по крайней мере быть равным внутреннему шуму усилителя, вынесенного эквивалентно на свой вход. Или иначе говоря надо, чтобы внутренний шум был не больше внешнего. Дальше, как не разгоняй усиление ОУ (хоть до 1000), это соотношение внешний шум/внутренний шум не увеличится. Значит для профессионального приема надо соблюдать условие равенства или превышения внешнего шума над внутренним. И что мы здесь будем иметь, скажем на частоте 20kHz? В соответствии с "рекомендациями МСЭ-R P.372-11" ("Радиошум") на частоте 20kHz напряженность поля внешнего шума в полосе 1kHz будет 2,6uV/m. Действующая длина рамки диаметром 2м на частоте 20kHz получается 0,00066м и соответственно напряжение шума на выходе рамки будет 0,00066*2,6=0,0017uV (в полосе 1kHz). А на входе ОУ шумит эквивалентный источник 3,2nV/корень(Hz), что в полосе 1kHz дает 0,1uV. Понятно, что слабые сигналы утонут в шуме усилителя.
Кроме того не забываем, что любое включение резисторов в сигнальный тракт и особенно в антенны дает дополнительный тепловой шум.

Сообщение отредактировал Proffessor - Sep 13 2016, 14:51

[Corner]

Ну хорошо. А теперь, продвинутые товарищи, включаем мозги и считаем. Возьмем к примеру ту же одновитковую рамку диаметром 2м. На рамку наводятся внешние индустриальные шумы. Чтобы антенна принимала самые слабые сигналы в заданной полосе приема (например 1kHz), на стыке антенна-вход усилителя отношение сигнал/шум должно достигать заданного значения (например 10dB). Кроме шума эфира на входе усилителя действует собственный эквивалентный источник шума самого усилителя (ну допустим как у AD8421 - 3,2nV/корень(Hz). Чтобы приемная система "видела" слабые сигналы на фоне внешнего шума, этот внешний шум на входе усилителя должен превышать или по крайней мере быть равным внутреннему шуму усилителя, вынесенного эквивалентно на свой вход. Или иначе говоря надо, чтобы внутренний шум был не больше внешнего. Дальше, как не разгоняй усиление ОУ (хоть до 1000), это соотношение внешний шум/внутренний шум не увеличится. Значит для профессионального приема надо соблюдать условие равенства или превышения внешнего шума над внутренним. И что мы здесь будем иметь, скажем на частоте 20kHz? В соответствии с "рекомендациями МСЭ-R P.372-11" ("Радиошум") на частоте 20kHz напряженность поля внешнего шума в полосе 1kHz будет 2,6uV/m. Действующая длина рамки диаметром 2м на частоте 20kHz получается 0,00066м и соответственно напряжение шума на выходе рамки будет 0,00066*2,6=0,0017uV (в полосе 1kHz). А на входе ОУ шумит эквивалентный источник 3,2nV/корень(Hz), что в полосе 1kHz дает 0,1uV. Понятно, что слабые сигналы утонут в шуме усилителя.
Кроме того не забываем, что любое включение резисторов в сигнальный тракт и особенно в антенны дает дополнительный тепловой шум.

Сдается мне, что В/м неподходящая форма представления поля для индуктивной антенны. С электрической компонентой ЭМ волны индуктивная антенна взаимодействует очень мало. Вы это только что доказали расчетами. Попробуйте пересчитать в А/м и тогда Вам станет все понятно.

Сообщение отредактировал Corner - Sep 16 2016, 12:06