ANTENNE DE RÉCEPTION EN BOUCLE ACTIVE À LARGE BANDE

par **14RC126** Mer 29 Mar - 13:14

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Si l'on n'a pas de place pour une antenne d'une longueur suffisante pour recevoir les signaux radio, une petite antenne active peut être la solution et vous trouverez peut-être sur Internet de nombreuses publications à ce sujet. Si vous voulez un système capable de réduire ou de supprimer les signaux parasites, la plupart des articles ne sont pas adaptés ! La conception suivante a cette qualité de suppression du bruit, vous pouvez le confirmer en écoutant les fichiers MP3 plus loin dans cet article !

PA3GZK a construit un certain nombre d'antennes actives sous diverses formes et il a beaucoup expérimenté. L'antenne décrite ici (fig ») a donné de loin les meilleures performances et c'est le résultat final de nombreux tests avec divers circuits et systèmes. Pour un bon fonctionnement de l'antenne, et une symétrie conséquente du système, il est recommandé de suivre au mieux la construction mécanique.

Pour moi, la réception a diminué les bruits parasites notamment en réduisant les interférences sur les bandes 160 et 80 m. D'autres jambons ont également trouvé grâce avec le système. Quelqu'un à environ 16 kilomètres ne pouvait pas écouter sur 80 m, mais c'était un SWL .

Parce qu'en pratique l'antenne fonctionnait bien avec un courant de 45 mA, j'ai fait une alimentation source à courant constant. Le courant reste constant malgré la longueur de la ligne d'alimentation. Dans le cas improbable d'un court-circuit dans l'antenne ou la ligne d'alimentation, il n'y a pas de dommages insurmontables !

Voir aussi : l'antenne boucle active de PA0FRI.

DIAMÈTRE BOUCLE = 120 cm

Le format proposé de 120 cm de diamètre est un compromis éprouvé dans la pratique entre signal souhaité et interférence réduite. Grand diamètre, signal plus fort, moins d'effet de visée, petite taille, effet de visée pointu et moins de points S lors de la réception.
De plus, avec un modèle plus grand, plus de produits d'intermodulation peuvent être produits et un signal perturbateur ne peut pas être bien annulé dans l'expérience du concepteur.
BTW : Dans d'autres publications, je n'ai pas encore trouvé la taille maximale recommandée.

Mon expérience est que l'antenne doit être installée à au moins 2 m au-dessus du niveau du sol.

DESCRIPTION GÉNÉRALE
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L'antenne cadre active à large bande (~ 200 MHz) blindée offre une réception plus silencieuse et relativement moins d'interférences. On sait qu'une antenne d'émission fonctionne aussi bien comme antenne de réception, on oublie seulement que tous les signaux parasites sont proportionnellement forts. Par conséquent, PA3GZK pense que vous devez en fait utiliser deux antennes, une pour la transmission et une pour la réception. Ce dernier est le plus nécessaire dans les bandes de fréquences inférieures.

Cette antenne est beaucoup moins affectée par le fading (QSB) qu'un dipôle ou d'autres antennes similaires. Le champ E dans le champ proche qui cause le plus d'interférences est très bien supprimé, car l'antenne dans ce champ répondra principalement au champ H. En tournant l'antenne, les interférences peuvent être supprimées presque à zéro sans perdre le signal NVIS souhaité. Avec les signaux DX, une sensibilité directionnelle est établie. Par rapport à une antenne de référence, la boucle a une réception diminuée d'un point S en moyenne. Une antenne Zepp classique de 80 mètres a été utilisée comme référence à une hauteur de 20 mètres, tandis que la boucle était montée sur un tuyau de 2 mètres. Avec une antenne active, le rapport signal sur bruit ou rapport signal sur interférence était bien meilleur, écoutez les fichiers MP3 dans cet article.

Il a montré que la feuille touchant l'antenne n'a pas d'impact négatif appréciable sur le fonctionnement, donc s'accrocher ou se camoufler dans un arbre n'est pas un problème.

L'antenne est construite avec un tube de cuivre souple de 15 mm et est conçue comme une boucle symétrique blindée. Cela a été fait afin de minimiser autant que possible l'influence perturbatrice des objets conducteurs environnants tels que les arbres, les clôtures et les portails. Lors d'essais avec des structures et des modèles antérieurs, il se produit qu'une légère perturbation de la construction symétrique affecte le degré de suppression du bruit.

L'antenne cadre active peut être installée à proximité d'une antenne émettrice sans problème. utilise l'antenne d'émission à 4 mètres de l'antenne de réception, qui est toujours intacte malgré une puissance d'émission parfois de 1 KW.

ENREGISTREMENT DE FICHIERS MP3

le test avec un Kenwood TS-480 réglé sur la bande des 80 mètres et le signal de bruit d'une ferme à environ 500 mètres. L'enregistrement est commuté entre une antenne Zepp de 80 mètres ou une antenne cadre magnétique d'un diamètre de 3,7 mètres. L'antenne cadre active a été tournée de telle sorte que le signal d'interférence a été supprimé. La séquence était : les 10 premières secondes Zepp - 10 sec. la grande boucle magnétique (de transmission) - 10 sec. Zepp - 10 sec. boucle active - 10 sec. Zepp - enfin boucle active

[size=18] Cliquez sur [url=https://pa0fri.home.xs4all.nl/Ant/Active antenna/MP3-1.mp3]MP3-1[/url] .[/size]

[size=18]Le test suivant porte sur la différence entre ZEPP et antenne active. PA3GZK a commuté plusieurs fois entre les deux antennes. Cliquez sur [url=https://pa0fri.home.xs4all.nl/Ant/Active antenna/MP3-2.mp3]MP3-2[/url] .[/size]

[size=18]Dans ce test, vous entendrez la différence si la boucle active est dirigée ou détournée de la source "brouillante" à environ 500 mètres de distance. Cliquez sur [url=https://pa0fri.home.xs4all.nl/Ant/Active antenna/MP3-3.mp3]MP3-3[/url] .[/size]

[size=18]Tous les tests se déroulent en néerlandais.[/size]

par **14RC126** Mer 29 Mar - 13:15

CI INA-02186

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IC INA-02186 est maintenant devenu "vintage" et les lecteurs ont indiqué que des types plus modernes étaient sur le marché. Cependant, PA3GZK a constaté que les successeurs ne résistent pas aussi bien à la surcharge.
L'IC est toujours proposé via eBay.

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Dave Bunyan a trouvé sur eBay une carte d'amplificateur prête à l'emploi et lorsqu'il a regardé attentivement les photos du MMIC sur notre carte et l'a comparé au MMIC sur la carte prête à l'emploi, ils semblent tous les deux être identiques - le MMIC indiquant le numéro N02. Il a écrit : "La courbe gain/fréquence sur l'annonce eBay est identique à celle de la fiche technique INA-02186. Le PCB complet (5,2 × 2,4 cm) peut vous intéresser ainsi que d'autres personnes qui pourraient vouloir essayer la boucle. Ajout du les diodes de protection et le condensateur de 10 pF à l'entrée et le condensateur de 15 pf à la sortie devraient être faciles à faire.Pour alimenter le câble coaxial, une self RF entre le Vcc et la broche centrale du connecteur sma fonctionnerait - j'espère sans instabilité - et adaptateur de connecteur SMA vers F pour la sortie".

Cela m'a pris beaucoup de temps, mais j'ai enfin obtenu un modèle fonctionnel de la boucle magnétique blindée. Il utilise la carte disponible sur E-bay.
Une différence importante. J'utilise un balun 1 ÷ 1 bobiné sur un noyau BN-73-202. Celui-ci est monté sur bande large et dispose d'un connecteur PCB sma mâle pour faciliter la connexion au préamplificateur. Les résultats sont très impressionnants - je ne peux pas faire de comparaison appropriée - mais j'écoutais des signaux CW clairs de DK1 et DF1 sur la bande Top ce soir. Quand j'étais G4XHN (1983-1988), je ne pouvais pas utiliser la bande supérieure, c'était tellement bruyant. Et j'ai entendu JK1P en QSO avec une station portugaise sur 80 m. Un dipôle court alimenté par coaxial donne des signaux beaucoup plus pauvres - mais c'est tout ce que j'avais pour les ondes courtes/moyennes.
La boucle donne de bons signaux dans la bande de diffusion LW, sans changer les condensateurs d'entrée - qui sont de 100 nF - la même valeur dans votre schéma de circuit. Cela fonctionne assez bien dans la bande FM - je vais le tester sur 50 MHz et la bande FM russe 66-74 MHz lorsque la saison Es commencera.
La boucle alimente un SDRPlay RSP et j'ai dû installer un atténuateur de 10 dB avant. Sans l'atténuateur, il y a des produits d'intermodulation même avec le gain complètement baissé et le LNA éteint.

Merci d'avoir publié l'article.
David.

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(PA Ø FRI) Ce circuit imprimé provient d'un autre fournisseur trouvé sur eBay.

J'ai acheté le mini PCB suivant via eBay, mais il n'a pas encore été testé. L'empreinte de l'IC est déposée et est très probablement une INA-02186.

Caractéristiques:
100% tout neuf et de haute qualité
Caractéristiques[Vous devez être inscrit et connecté pour voir cette image]
Taille : 25 × 52 mm
Diamètre de l'extrémité : 5 mm
Couleur : vert + or[Vous devez être inscrit et connecté pour voir cette image]
Fréquence de fonctionnement : 0,1-2000 MHz
Gain d'ampli :
F=0,1 MHz, gain=32 dB
F=500Mhz, gain=31dB
F=1000MHz, gain=29dB
F=1500Mhz, gain=25dB
F=2000MHz, gain=20dB
Puissance de sortie maximale : +10 dBm (10 mW)
Tension d'alimentation : 6-12 VCC
Impédance du système : 50 Ω
Conseils:

1.Lorsque la fréquence de travail est inférieure à 600 MHZ, elle gagne bien en planéité, peut être inférieure à 1 dB après un réglage minutieux. Plus la fréquence est basse, plus la cohérence du gain est élevée.

2. La fréquence de fonctionnement de l'amplificateur de la limite inférieure est soumise au condensateur d'entrée et de sortie, la valeur par défaut est de 0,1 uF, fonctionnant à 0,1 MHz. Augmentez la capacité d'entrée et de sortie de manière appropriée, peut étendre la fréquence de coupure, telle que la capacité de 10 uF peut fonctionner à 5 KHz.

3. Lorsque la tension d'alimentation change de 5 à 8 V, il peut être utilisé comme amplificateur à gain variable, le gain augmente avec l'augmentation de la tension d'alimentation, ce qui convient au circuit frontal de réception par radiofréquence, en utilisant la puissance de contrôle DA tension d'alimentation, pour contrôler le gain de l'amplificateur, contrôle automatique du gain

4.Lorsque la tension d'alimentation est de 8 à 10 V, l'extrémité basse fréquence gagne jusqu'à 30 db, à ce moment, l'amplificateur a un faible coefficient de bruit et une bonne stabilité.

5.Lorsque la tension est de 12 V, atteignez le gain maximum, le gain final basse fréquence de 32,5 dB

INTERMODULATION

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Marqueur 1D = 2 générateur de tonalité 3,58 MHz

Marqueur 2D = 2 générateur de tonalité 4 MHz

Marqueur 3D = signal intermod 3 ^l' ordre =-33 dBm

Marqueur 4D = signal intermod 3 ^l' ordre = -27 dBm

Le niveau du générateur à l'entrée de l'amplificateur était de - 26 dBm (S9 + 50 dBm).

Il est peu probable qu'un signal aussi fort soit jamais reçu par l'antenne.

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Marqueur 1D = 2 générateur de tonalité 3,58 MHz

Marqueur 2D = 2 générateur de tonalité 4 MHz

Marqueur 3D = signal intermod 3 ^l' ordre = -55 dBm

Marqueur 4D = signal intermod 3 ^l' ordre = - 55 dBm

Le niveau du générateur à l'entrée de l'amplificateur était de - 36 dBm (S9 + 35 dBm).

Il est évident que seul un signal très fort est capable de saturer l'amplificateur.

CONSTRUCTION MÉCANIQUE

"MATÉRIEL"

Tube de cuivre souple de 15 mm de longueur 4 mètres.
Raccord en T en laiton 15 × 22 × 15 cm à compression.
Embout en laiton Raccord à compression 22 mm.
Tube cuivre 22 mm longueur 15 cm.
Pièce en T en plastique 15 × 15 × 15 mm.
Tube PVC ou polyester 32 mm longueur 160 cm.
Panneau Trespa 6 mm × 13 6 cm.
Tige filetée inox M6 4 écrous et rondelles.
Connecteur de châssis femelle PL
L'IC 02-186 INA est en vente sur eBay.com
La fiche technique est disponible sur Alldatasheet.come

À l'exception des châssis IC et PL, on peut obtenir les autres éléments dans une quincaillerie ordinaire.

[size=18]Pour les passionnés de bricolage, les images suivantes seront suffisamment claires pour construire l'antenne avec succès. La conception précédente était construite avec un câble coaxial épais , mais la construction actuelle est plus facile à assembler et les différents composants mécaniques sont standard.[/size]

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Le tube en cuivre souple de 15 mm de diamètre (provenant d'une quincaillerie) mesure 4 mètres de long, en fait il y a deux pièces faciles à plier de 2 mètres.

La "piste de flexion" est marquée avec un crayon et un morceau de corde.

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[size=13][size=14]Le connecteur en T en plastique, qui est monté sur la colonne montante, est scellé avec un kit approprié tel que Polymax pour éviter toute fuite d'eau ou condensation.[/size][/size]

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Le fil isolé flexible n'a pas besoin d'être concentrique.

[size=18]Faites glisser l'amplificateur dans le tube en cuivre de 22 mm. Souder la masse du PCB avec un fer à souder adapté à l'intérieur du tube. Utilisez également ce point pour un côté du fil flexible. Soudez l'autre côté du fil à l'entrée de l'amplificateur.[/size]
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Soudez les deux côtés du PCB sur le côté intérieur (« fig ») du tube. Commencez par souder des fils épais au tube, puis soudez la carte PCB aux fils.

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Vous pouvez peindre l'antenne mais le cuivre oxydé n'affecte pas le fonctionnement de l'antenne

EMI/RFI
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[size=18]Dans les modèles précédents, plus de composants en plastique étaient utilisés. La gaine extérieure du câble coaxial servait d'antenne pour le signal transmis et perturbait ainsi le fonctionnement de l'amplificateur IC. Afin de supprimer un starter, un balun a été installé. Dans le modèle présenté ici, le starter n'est pas nécessaire. Cependant, en cas d'instabilité, un suppresseur de câble peut être utilisé.[/size]

DÉCOUVREZ LES AUTRES

Bonjour,
salutations des États-Unis !
J'ai construit votre antenne et j'ai utilisé le LNA d'ebay. Je n'ai pas suivi le guide à 100% car je n'ai pu acheter que 10 pieds de tube de cuivre 3/8. Mais les résultats sont incroyables et il surpasse mon miniwhip PA0RDT.
Merci pour votre commentaire.

G8JNJ

J'aime la méthode de construction soignée qui utilise des tuyaux en cuivre de 15 mm et des tés de tuyau d'irrigation. Mais je pensais qu'il s'agissait d'une conception très simple qui bénéficierait d'un type de puce d'amplification plus récent. Le PGA-103+ serait un bon candidat à essayer à la place du INA-02186 obsolète.

J'ai essayé un coup rapide en utilisant des fils de test RG58 de longueurs impaires qui traînaient pour former une boucle dans la cabane, et cela fonctionne assez bien. Surtout si l'on considère qu'il se trouve parmi tous les PC et les générateurs de bruit. La taille de la boucle doit être optimisée, mais je peux déjà obtenir des valeurs nulles assez bonnes et la boucle n'est pas du tout correctement équilibrée. Je pense que cela fonctionnerait très bien à l'extérieur.

Bien que l'antenne fonctionne dans une certaine mesure, il y a quelques problèmes.

La boucle blindée a plusieurs résonances dans la plage de fréquences requise à environ 4 MHz, 20 MHz et 40 MHz, ce qui perturbe la réponse en fréquence de gain. Il peut être possible de les déplacer vers des fréquences moins problématiques en utilisant une boucle non blindée ou une boucle blindée plus petite.

Un autre problème est que le PGA-103+ est conçu pour être utilisé comme un "bloc de gain" à large bande pour une utilisation dans des systèmes de 50 ohms. Cependant, son impédance d'entrée commence à augmenter à des fréquences inférieures à 50 MHz. Il est donc bien adapté pour une utilisation dans une antenne E-Field à sonde de « tension ». Mais moins adapté à une utilisation en tant qu'amplificateur de boucle H-Field "magnétique" qui doit avoir une très faible valeur d'impédance d'entrée.

Il y a un grand décalage entre l'impédance de boucle du XC faible R élevé et l'impédance d'entrée 1K du PGA-103+. Il est possible d'améliorer cela en ajoutant un amortissement résistif à l'entrée PGA, mais cela réduit considérablement le gain global. J'ai également essayé un transformateur de 12,5 à 50, ce qui aide, mais de nombreuses autres égalisations seraient nécessaires pour obtenir une courbe de réponse plate. Je soupçonne que cela est susceptible d'être un problème avec la conception d'origine aussi.

Les amplificateurs Norton ont une impédance d'entrée d'environ 2 ohms alors que le PGA-103+ a une impédance d'entrée d'environ 1K ohm. Ainsi, le PGA-103 + fonctionnera comme un amplificateur de boucle, mais la perte de désadaptation signifie que le facteur de bruit et la planéité du gain ne sont pas aussi bons qu'ils devraient l'être pour cette application.

Les conceptions d'amplificateurs de boucle de Chris Trask et Clifton Laboratories sont de bonnes sources d'inspiration.

Une autre ligne de recherche consiste à utiliser deux PGA-103+ pour former un amplificateur équilibré. Un connecté à chaque extrémité de la boucle avec leurs sorties combinées via un transformateur d'impédance de phase 0/180 à 50 Ohms. Un peu comme la boucle active simple G8CQK illustrée ci-dessous.

J'ai également pensé à mettre l'ampli dans une boîte moulée sous pression et à fixer les extrémités de la boucle coaxiale avec quelque chose comme des connecteurs "F" ou TNC.

De cette façon, des boucles de tailles différentes pourraient être permutées selon les besoins ou la boucle pourrait être facilement décomposée à des fins de transport/de stockage.

GUUS

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Guus, un visiteur de mon site Web, a été encouragé à expérimenter une boucle magnétique. Par coïncidence, les installateurs d'antennes de son quartier étaient occupés à installer des antennes. Avec une longueur donnée de coaxial vert assez rigide (220 cm, diamètre 70 cm), un montage expérimental a été réalisé avec un LNA (acheté via e-Bay, voir photo ci-dessus). Ce n'est pas un INA-02186, mais un SMD à 6 pattes. Rien n'était imprimé et il n'y avait aucune documentation. Guus l'a testé avec une tension de 0 à 12 VDC et il a bien fonctionné avec 5 à 12 volts. Pour plus de commodité, il a utilisé une pile bloc de 9 V avec un courant nominal d'environ 45 mA.
Le résultat l'a surpris, car avec un petit tour de boucle le QRM de la maison ou du quartier pouvait être détourné. En fin de compte, cela a mieux fonctionné que son mini fouet ou une longueur de fil qui pend malheureusement à l'intérieur. La configuration de test est simplement au-dessus du récepteur. Parce que cela fonctionne si bien, il envisage de fabriquer une antenne à boucle active plus grande et plus définitive. Une conduite d'eau à 8 angles (comme PE1ADY) avec un amplificateur INA-02186 ou équivalent plus une alimentation fantôme. Le tout peut alors être installé à l'extérieur ou dans les combles.

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D'autres efforts ont été faits avec l'INA02186 car parfois une instabilité se produisait et le gain était trop élevé.
Une résistance à l'entrée rend la charge sur l'antenne plus constante. Une résistance de 220 ohms dans l'alimentation contribue à la stabilité et l'impression existe que le niveau de bruit a diminué. Peut-être que l'amplificateur a légèrement oscillé et a causé le bruit indésirable.
Avec la combinaison 330 pF et 4,7 Ohm le gain diminue progressivement après 15 MHz et les résistances 47 et 150 Ohm réduisent encore le niveau, mais c'est mon choix. Si vous voulez un gain différent, vous pouvez le régler avec un potentiomètre 220. C'est aussi possible avec un atténuateur "normal".

HISTOIRE
Voici une sélection des expériences avec cette conception.

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ASSEMBLAGE

[size=18]Les composants sont installés avec le système Manhattan, c'est-à-dire que les îlots de soudure sont des bandes de PCB collées.[/size]

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[size=18]Dans le schéma précédent, la résistance de 330 ohms était de 240 ohms. Parfois, le CI oscillait avec un câble coaxial court, donc la résistance a été augmentée et la tension d'alimentation du CI a été réduite à 5,5 volts.[/size]
Il sera clair que cette offre est obsolète par l'offre plus simple plus haut dans cet article.

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L' INA 02186 a un gain élevé et une bonne connexion à la terre est essentielle. Certains brasseurs amateurs ont dû faire face à un amplificateur oscillant . Pour éviter l'instabilité, assurez-vous que les deux lèvres sont en contact direct l'une avec l'autre via une piste . Ne pas séparer par une rainure usinée , mais souder sur le même " îlot" ou piste .

POTMETRE R

Il s'avère que le réglage de R pour le moins de bruit est le meilleur et non pour une lecture maximale du S-mètre. Le rapport signal sur bruit est alors optimal.
Ici le circuit est alimenté en 13,8 V. Si on tourne trop le compteur, le système oscille et un fort bruit se produit. Cela s'arrête lorsque R est à nouveau réduit. Mon meilleur résultat est obtenu lorsque R est réglé sur environ 30 mA à partir de l'alimentation 13,8 V.

ANTENNE DE RÉCEPTION EN BOUCLE ACTIVE À LARGE BANDE

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Re: ANTENNE DE RÉCEPTION EN BOUCLE ACTIVE À LARGE BANDE