Semplici indicatori di campo a microonde fai da te. Misuratore di radiazioni a microonde fatto in casa Semplici indicatori di campo a microonde fai-da-te

Sono rimasto molto sorpreso quando il mio semplice rilevatore-indicatore fatto in casa è andato fuori scala accanto a un forno a microonde funzionante nella nostra mensa di lavoro. E’ tutto schermato, forse c’è qualche malfunzionamento? Ho deciso di dare un'occhiata alla mia nuova stufa: era stata usata pochissimo. Anche l'indicatore si è discostato fino al fondo scala!

Metto insieme un indicatore così semplice in breve tempo ogni volta che vado a testare sul campo le apparecchiature di trasmissione e ricezione. Aiuta molto nel lavoro, non devi portare con te molta attrezzatura, è sempre facile verificare la funzionalità del trasmettitore con un semplice prodotto fatto in casa (dove il connettore dell'antenna non è completamente avvitato o hai dimenticato per accendere l'alimentazione). Ai clienti piace molto questo stile di indicatore retrò e devono lasciarlo in regalo.

Il vantaggio è la semplicità del design e la mancanza di potenza. Dispositivo eterno.

È facile da fare, molto più semplice dello stesso identico "Rilevatore da una prolunga di rete e una ciotola di marmellata" nella gamma delle onde medie. Invece di una prolunga di rete (induttore) - un pezzo di filo di rame; per analogia, puoi avere più fili in parallelo, non sarà peggio. Il filo stesso a forma di cerchio lungo 17 cm, spesso almeno 0,5 mm (per una maggiore flessibilità utilizzo tre di questi fili) è sia un circuito oscillante nella parte inferiore che un'antenna ad anello per la parte superiore della portata, che spazia da 900 a 2450 MHz (non ho controllato le prestazioni sopra). È possibile utilizzare un'antenna direzionale e una corrispondenza di ingresso più complesse, ma tale deviazione non corrisponderebbe al titolo dell'argomento. Non è necessario un condensatore variabile, integrato o semplicemente (noto anche come bacino), per un microonde ci sono due collegamenti uno accanto all'altro, già un condensatore.

Non è necessario cercare un diodo al germanio; verrà sostituito da un diodo PIN HSMP: 3880, 3802, 3810, 3812, ecc., oppure HSHS 2812 (l'ho usato io). Se si desidera spostarsi al di sopra della frequenza del forno a microonde (2450 MHz), scegliere diodi con capacità inferiore (0,2 pF), potrebbero essere adatti diodi HSMP -3860 - 3864. Durante l'installazione, non surriscaldarsi. È necessario saldare rapidamente i punti, in 1 secondo.

Al posto delle cuffie ad alta impedenza c'è un comparatore. Il sistema magnetoelettrico ha il vantaggio dell'inerzia. Il condensatore di filtro (0,1 µF) aiuta l'ago a muoversi agevolmente. Maggiore è la resistenza dell'indicatore, più sensibile è il misuratore di campo (la resistenza dei miei indicatori varia da 0,5 a 1,75 kOhm). L'informazione contenuta in una freccia che devia o si contrae ha un effetto magico sui presenti.

Un tale indicatore di campo, installato accanto alla testa di una persona che parla al cellulare, causerà prima stupore sul viso, forse riporterà la persona alla realtà e la salverà da possibili malattie.

Se hai ancora forza e salute, assicurati di puntare il mouse su uno di questi articoli.

Invece di un dispositivo puntatore, puoi utilizzare un tester che misurerà la tensione CC al limite più sensibile.

Circuito indicatore microonde con LED.

Indicatore microonde con LED.

Provato LED come indicatore. Questo design può essere progettato sotto forma di portachiavi utilizzando una batteria scarica da 3 volt o inserito in una custodia vuota per cellulare. La corrente di standby del dispositivo è 0,25 mA, la corrente operativa dipende direttamente dalla luminosità del LED e sarà di circa 5 mA. La tensione raddrizzata dal diodo viene amplificata dall'amplificatore operazionale, accumulata sul condensatore e apre il dispositivo di commutazione sul transistor, che accende il LED.

Se il comparatore senza batteria deviava entro un raggio di 0,5 - 1 metro, la musica a colori sul diodo si spostava fino a 5 metri, sia dal telefono cellulare che dal forno a microonde. Non mi sono sbagliato sulla musica a colori, verifica tu stesso che la massima potenza sarà solo quando parli al telefono cellulare e in presenza di forti rumori estranei.

Regolazione.

Ho raccolto diversi indicatori di questo tipo e hanno funzionato immediatamente. Ma ci sono ancora delle sfumature. All'accensione, la tensione su tutti i pin del microcircuito, tranne il quinto, dovrebbe essere uguale a 0. Se questa condizione non è soddisfatta, collegare il primo pin del microcircuito tramite un resistore da 39 kOhm al meno (terra). Succede che la configurazione dei diodi a microonde nell'assieme non coincide con il disegno, quindi è necessario attenersi allo schema elettrico e prima dell'installazione ti consiglierei di far suonare i diodi per garantirne la conformità.

Per facilità d'uso, è possibile peggiorare la sensibilità riducendo la resistenza da 1 mOhm o riducendo la lunghezza della spira del filo. Con i valori di campo indicati è possibile rilevare le stazioni telefoniche base a microonde in un raggio di 50 - 100 m.
Con un tale indicatore puoi redigere una mappa ambientale della tua zona ed evidenziare i luoghi in cui non puoi uscire con i passeggini o stare a lungo con i bambini.

Essere sotto le antenne della stazione base più sicuro che in un raggio di 10 - 100 metri da loro.

Grazie a questo dispositivo sono giunto alla conclusione che i telefoni cellulari sono migliori, cioè hanno meno radiazioni. Poiché questa non è una pubblicità, lo dirò in modo puramente confidenziale, sottovoce. I migliori telefoni sono moderni, con accesso a Internet; più sono costosi, meglio è.

Indicatore di livello analogico.

Ho deciso di provare a rendere l'indicatore delle microonde un po' più complesso, per il quale ho aggiunto un misuratore di livello analogico. Per comodità ho utilizzato lo stesso elemento base. Il circuito mostra tre amplificatori operazionali DC con guadagni diversi. Nel layout ho optato per 3 stadi, anche se è possibile pianificarne un 4 utilizzando il microcircuito LMV 824 (4o amplificatore operazionale in un unico pacchetto). Avendo utilizzato l'alimentazione da 3 (3,7 batteria del telefono) e 4,5 volt, sono giunto alla conclusione che è possibile fare a meno dello stadio chiave sul transistor. Pertanto, abbiamo un microcircuito, un diodo a microonde e 4 LED. Tenendo conto delle condizioni di forti campi elettromagnetici in cui funzionerà l'indicatore, ho utilizzato condensatori di blocco e filtraggio per tutti gli ingressi, circuiti di feedback e alimentazione dell'amplificatore operazionale.
Regolazione.
All'accensione, la tensione su tutti i pin del microcircuito, tranne il quinto, dovrebbe essere uguale a 0. Se questa condizione non è soddisfatta, collegare il primo pin del microcircuito tramite un resistore da 39 kOhm al meno (terra). Succede che la configurazione dei diodi a microonde nell'assieme non coincide con il disegno, quindi è necessario attenersi allo schema elettrico e prima dell'installazione ti consiglierei di far suonare i diodi per garantirne la conformità.

Questo prototipo è già stato testato.

L'intervallo tra 3 LED accesi e quelli completamente spenti è di circa 20 dB.

Alimentazione da 3 a 4,5 volt. Corrente di standby da 0,65 a 0,75 mA. La corrente operativa quando si accende il 1° LED è compresa tra 3 e 5 mA.

Questo indicatore di campo a microonde su un chip con un quarto amplificatore operazionale è stato assemblato da Nikolai.
Ecco il suo diagramma.

Dimensioni e marcature dei pin del microcircuito LMV824.

Installazione dell'indicatore a microonde sul chip LMV824.

Il microcircuito MC 33174D, che ha parametri simili e comprende quattro amplificatori operazionali, è contenuto in un pacchetto dip ed è di dimensioni maggiori e quindi più conveniente per l'installazione radioamatoriale. La configurazione elettrica dei pin coincide completamente con il microcircuito L MV 824. Utilizzando il microcircuito MC 33174D, ho realizzato un layout di un indicatore a microonde con quattro LED. Tra i pin 6 e 7 del microcircuito vengono aggiunti un resistore da 9,1 kOhm e un condensatore da 0,1 μF in parallelo. Il settimo pin del microcircuito è collegato tramite una resistenza da 680 Ohm al 4o LED. La dimensione standard delle parti è 06 03. La breadboard è alimentata da una cella al litio da 3,3 - 4,2 volt.

Indicatore sul chip MC33174.

Rovescio.

Il design originale dell'indicatore del campo economico è un souvenir prodotto in Cina. Questo giocattolo economico contiene: una radio, un orologio con data, un termometro e, infine, un indicatore da campo. Il microcircuito senza cornice e allagato consuma pochissima energia, poiché funziona in modalità temporizzata; reagisce all'accensione di un telefono cellulare da una distanza di 1 metro, simulando alcuni secondi di indicazione LED di un allarme di emergenza con i fari. Tali circuiti sono implementati su microprocessori programmabili con un numero minimo di parti.

Aggiunta ai commenti.

Misuratori di campo selettivi per la banda amatoriale 430 - 440 MHz
e per la banda PMR (446 MHz).

Gli indicatori di campi a microonde per bande amatoriali da 430 a 446 MHz possono essere resi selettivi aggiungendo un circuito aggiuntivo L a SK, dove L a è un giro di filo con un diametro di 0,5 mm e una lunghezza di 3 cm, e SK è un condensatore di trimming con valore nominale di 2 - 6 pF. La spira di filo stesso, come opzione, può essere realizzata sotto forma di una bobina a 3 spire, con passo avvolto su un mandrino di diametro 2 mm con lo stesso filo. Un'antenna sotto forma di un pezzo di filo lungo 17 cm deve essere collegata al circuito tramite un condensatore di accoppiamento da 3,3 pF.

Gamma 430 - 446 MHz. Invece di un giro, c'è una bobina con avvolgimento a gradini.

Diagramma per gli intervalli 430 - 446 MHz.

Montaggio della gamma di frequenza 430 - 446 MHz.

A proposito, se prendi sul serio le misurazioni a microonde delle singole frequenze, puoi utilizzare filtri SAW selettivi invece di un circuito. Nei negozi di radio della capitale il loro assortimento è attualmente più che sufficiente. Dovrai aggiungere un trasformatore RF al circuito dopo il filtro.

Ma questo è un altro argomento che non corrisponde al titolo del post.

I campi ad alta frequenza (campi HF) sono oscillazioni elettromagnetiche nell'intervallo 100.000 – 30.000.000 Hz. Tradizionalmente, questa gamma comprende onde corte, medie e lunghe. Esistono anche onde a frequenza ultra e ultra alta.

In altre parole, i campi HF sono quelle radiazioni elettromagnetiche con cui opera la stragrande maggioranza dei dispositivi che ci circondano.

L'indicatore di campo HF consente di determinare la presenza di queste stesse radiazioni e interferenze.

Il suo principio di funzionamento è molto semplice:

1.È necessaria un'antenna in grado di ricevere un segnale ad alta frequenza;

2. Le oscillazioni magnetiche ricevute vengono convertite dall'antenna in impulsi elettrici;

3. L'utente viene avvisato in un modo a lui conveniente (tramite la semplice illuminazione dei LED, una scala corrispondente a qualsiasi livello di potenza del segnale previsto, o anche display digitali o a cristalli liquidi, nonché il suono).

In quali casi può essere necessario un indicatore di campo EM RF:

1. Determinare la presenza o l'assenza di radiazioni indesiderate sul posto di lavoro (l'esposizione alle onde radio può avere un effetto dannoso su qualsiasi organismo vivente);

2. Ricerca di dispositivi di cablaggio o addirittura di localizzazione (“cimici”);

3.Notifica sullo scambio di dati con la rete cellulare sui telefoni cellulari;

4.E altri obiettivi.

Quindi, tutto è più o meno chiaro con gli obiettivi e i principi operativi. Ma come assemblare un dispositivo del genere con le tue mani? Di seguito sono riportati alcuni semplici diagrammi.

Il più semplice

Riso. 1. Diagramma degli indicatori

L'immagine mostra che in realtà ci sono solo due condensatori, diodi, un'antenna (andrà bene un conduttore di metallo o rame lungo 15-20 cm) e un milliamperometro (quello più economico è di qualsiasi scala).

Per determinare la presenza di un campo di potenza sufficiente, è necessario avvicinare l'antenna alla sorgente di radiazione RF.

L'amperometro può essere sostituito con un LED.

La sensibilità di questo circuito dipende fortemente dai parametri dei diodi, quindi devono essere selezionati per soddisfare i requisiti specificati per la radiazione rilevata.
Se è necessario rilevare un campo RF all'uscita di un dispositivo, al posto di un'antenna è necessario utilizzare una semplice sonda che può essere collegata galvanicamente ai terminali dell'apparecchiatura. Ma in questo caso è necessario fare attenzione in anticipo alla sicurezza del circuito, poiché la corrente di uscita può sfondare i diodi e danneggiare i componenti dell'indicatore.

Se stai cercando un piccolo dispositivo portatile in grado di dimostrare molto chiaramente la presenza e la forza relativa di un segnale RF, allora sarai sicuramente interessato al seguente circuito.

Riso. 2. Circuito con indicazione del livello del campo RF su LED

Questa opzione sarà notevolmente più sensibile della sua controparte del primo caso considerato a causa dell'amplificatore a transistor integrato.

Il circuito è alimentato da una normale “corona” (o qualsiasi altra batteria da 9 V), la bilancia si illumina all'aumentare del segnale (il LED HL8 indica che il dispositivo è acceso). Ciò può essere ottenuto dai transistor VT4-VT10, che funzionano come chiavi.
Il circuito può essere montato anche su breadboard. E in questo caso le sue dimensioni possono rientrare in 5*7 cm (anche insieme all'antenna, un circuito di queste dimensioni, anche in una custodia rigida e con batteria, entrerà facilmente in tasca).

Il risultato finale, ad esempio, sarà simile a questo.

Riso. 3. Assemblaggio del dispositivo

Il transistor master VT1 deve essere sufficientemente sensibile alle oscillazioni HF e quindi è adatto al suo ruolo un KT3102EM bipolare o simile.

Tutti gli elementi nello schema sono nella tabella.

Tavolo

Tipo di elemento	Designazione sul diagramma	Codifica/valore	Qtà
Diodo Schottky
Diodo raddrizzatore
Transistor bipolare
Transistor bipolare
Resistenza
Resistenza
Resistenza
Resistenza
Resistenza
Condensatore ceramico
Condensatore elettrolitico
Diodo ad emissione luminosa		2...3 V, 15...20 mA

Indicatore con allarme sonoro sugli amplificatori operazionali

Se hai bisogno di un dispositivo semplice, compatto e allo stesso tempo efficace per rilevare le onde RF, che ti avviserà facilmente della presenza di un campo non con la luce o l'ago di un amperometro, ma con il suono, allora lo schema seguente fa per te.

Riso. 4. Circuito indicatore con allarme sonoro sugli amplificatori operazionali

La base del circuito è un amplificatore operazionale di media precisione KR140UD2B (o un analogo, ad esempio CA3047T).

Questa guida di riferimento fornisce informazioni sull'utilizzo di diversi tipi di cache. Il libro discute le possibili opzioni per i nascondigli, i metodi per crearli e gli strumenti necessari, descrive i dispositivi e i materiali per la loro costruzione. Vengono fornite raccomandazioni per organizzare nascondigli in casa, in macchina, su un terreno personale, ecc.

Particolare attenzione è posta alle modalità e alle modalità di controllo e protezione delle informazioni. Viene fornita una descrizione delle speciali apparecchiature industriali utilizzate in questo caso, nonché dei dispositivi disponibili per la ripetizione da parte di radioamatori addestrati.

Il libro fornisce una descrizione dettagliata del lavoro e raccomandazioni per l'installazione e la configurazione di oltre 50 dispositivi e dispositivi necessari per la produzione di cache, nonché quelli destinati al loro rilevamento e sicurezza.

Il libro è destinato a un vasto pubblico di lettori, a tutti coloro che desiderano conoscere questo specifico ambito della creazione delle mani dell'uomo.

I dispositivi industriali per il rilevamento dei tag radio, brevemente discussi nella sezione precedente, sono piuttosto costosi (800-1500 USD) e potrebbero non essere convenienti per te. In linea di principio, l'uso di mezzi speciali è giustificato solo quando le specificità della tua attività possono attirare l'attenzione di concorrenti o gruppi criminali e la fuga di informazioni può portare a conseguenze fatali per la tua attività e persino per la salute. In tutti gli altri casi non bisogna temere i professionisti dello spionaggio industriale e non è necessario spendere ingenti somme di denaro in attrezzature speciali. La maggior parte delle situazioni possono ridursi a banali intercettazioni delle conversazioni del capo, del coniuge infedele o del vicino di casa.

In questo caso, di norma, vengono utilizzati marcatori radio artigianali, che possono essere rilevati con mezzi più semplici: indicatori di emissioni radio. Puoi facilmente realizzare questi dispositivi da solo. A differenza degli scanner, gli indicatori di emissione radio registrano l’intensità del campo elettromagnetico in uno specifico intervallo di lunghezze d’onda. La loro sensibilità è bassa, quindi possono rilevare una fonte di emissione radio solo in prossimità di essa. Anche la bassa sensibilità degli indicatori di intensità di campo ha i suoi aspetti positivi: l'influenza di potenti trasmissioni radiotelevisive e di altri segnali industriali sulla qualità del rilevamento è significativamente ridotta. Di seguito esamineremo diversi semplici indicatori dell'intensità del campo elettromagnetico delle gamme HF, VHF e microonde.

Gli indicatori più semplici dell'intensità del campo elettromagnetico

Consideriamo l'indicatore più semplice dell'intensità del campo elettromagnetico nella gamma di 27 MHz. Lo schema schematico del dispositivo è mostrato in Fig. 5.17.

Riso. 5.17. L'indicatore di intensità di campo più semplice per la gamma dei 27 MHz

È costituito da un'antenna, un circuito oscillante L1C1, un diodo VD1, un condensatore C2 e un dispositivo di misurazione.

Il dispositivo funziona come segue. Le oscillazioni HF entrano nel circuito oscillante attraverso l'antenna. Il circuito filtra le oscillazioni a 27 MHz dalla miscela di frequenze. Le oscillazioni HF selezionate vengono rilevate dal diodo VD1, grazie al quale solo le semionde positive delle frequenze ricevute passano all'uscita del diodo. L'inviluppo di queste frequenze rappresenta le vibrazioni a bassa frequenza. Le restanti oscillazioni HF vengono filtrate dal condensatore C2. In questo caso, una corrente scorrerà attraverso il dispositivo di misurazione, che contiene componenti alternate e continue. La corrente continua misurata dal dispositivo è approssimativamente proporzionale all'intensità del campo agente nel sito ricevente. Questo rilevatore può essere collegato a qualsiasi tester.

La bobina L1 con un diametro di 7 mm con un nucleo di sintonia ha 10 giri di filo PEV-1 da 0,5 mm. L'antenna è realizzata in filo d'acciaio lungo 50 cm.

La sensibilità del dispositivo può essere notevolmente aumentata se davanti al rilevatore viene installato un amplificatore RF. Un diagramma schematico di un tale dispositivo è mostrato in Fig. 5.18.

Riso. 5.18. Indicatore con amplificatore RF

Questo schema, rispetto al precedente, ha una sensibilità del trasmettitore maggiore. Ora la radiazione può essere rilevata a una distanza di diversi metri.

Il transistor ad alta frequenza VT1 è collegato secondo un circuito di base comune e funziona come un amplificatore selettivo. Il circuito oscillatorio L1C2 è incluso nel suo circuito di collettore. Il circuito è collegato al rilevatore tramite una presa dalla bobina L1. Il condensatore SZ filtra i componenti ad alta frequenza. Il resistore R3 e il condensatore C4 fungono da filtro passa-basso.

La bobina L1 è avvolta su un telaio con un nucleo di sintonia con un diametro di 7 mm utilizzando un filo PEV-1 da 0,5 mm. L'antenna è realizzata in filo di acciaio lungo circa 1 m.

Per la gamma ad alta frequenza di 430 MHz è possibile assemblare anche un indicatore di intensità di campo molto semplice. Un diagramma schematico di un tale dispositivo è mostrato in Fig. 5.19, a. L’indicatore, il cui schema è mostrato in Fig. 5.19b, consente di determinare la direzione della sorgente di radiazione.

Riso. 5.19. Indicatori di banda 430 MHz

Intervallo indicatore di intensità di campo 1..200 MHz

Puoi controllare in una stanza la presenza di dispositivi di ascolto con un trasmettitore radio utilizzando un semplice indicatore di intensità di campo a banda larga con un generatore di suoni. Il fatto è che alcune "cimici" complesse con un trasmettitore radio iniziano a trasmettere solo quando si sentono segnali sonori nella stanza. Tali dispositivi sono difficili da rilevare utilizzando un indicatore di tensione convenzionale; è necessario parlare costantemente o accendere un registratore. Il rilevatore in questione dispone di una propria sorgente di segnale sonoro.

Il diagramma schematico dell'indicatore è mostrato in Fig. 5.20.

Riso. 5.20. Indicatore di intensità di campo Gamma 1…200 MHz

Come elemento di ricerca è stata utilizzata la bobina volumetrica L1. Il suo vantaggio, rispetto ad un'antenna a stilo convenzionale, è un'indicazione più precisa della posizione del trasmettitore. Il segnale indotto in questa bobina viene amplificato da un amplificatore ad alta frequenza a due stadi utilizzando transistor VT1, VT2 e raddrizzato da diodi VD1, VD2. Dalla presenza di tensione costante e dal suo valore sul condensatore C4 (il microamperometro M476-P1 funziona in modalità millivoltmetro), è possibile determinare la presenza di un trasmettitore e la sua posizione.

Un set di bobine L1 rimovibili consente di trovare trasmettitori di varie potenze e frequenze nella gamma da 1 a 200 MHz.

Il generatore di suoni è costituito da due multivibratori. Il primo, accordato a 10 Hz, controlla il secondo, accordato a 600 Hz. Di conseguenza, si formano raffiche di impulsi, successive con una frequenza di 10 Hz. Questi pacchetti di impulsi vengono forniti all'interruttore a transistor VT3, nel circuito del collettore di cui è inclusa la testa dinamica B1, situata in una scatola direzionale (un tubo di plastica lungo 200 mm e con un diametro di 60 mm).

Per ricerche più riuscite, è consigliabile disporre di più bobine L1. Per una portata fino a 10 MHz, la bobina L1 deve essere avvolta con filo PEV da 0,31 mm su un mandrino cavo di plastica o cartone con un diametro di 60 mm, per un totale di 10 spire; per la gamma 10-100 MHz non è necessario il telaio, la bobina è avvolta con filo PEV 0,6...1 mm, il diametro dell'avvolgimento volumetrico è di circa 100 mm; numero di giri - 3...5; per la gamma 100–200 MHz, il design della bobina è lo stesso, ma ha una sola spira.

Per funzionare con trasmettitori potenti, è possibile utilizzare bobine di diametro inferiore.

Sostituendo i transistor VT1, VT2 con quelli a frequenza più alta, ad esempio KT368 o KT3101, è possibile aumentare il limite superiore dell'intervallo di frequenza di rilevamento del rilevatore a 500 MHz.

Indicatore dell'intensità di campo per la gamma 0,95…1,7 GHz

Recentemente, i dispositivi di trasmissione ad altissima frequenza (microonde) sono stati sempre più utilizzati come parte dei lanciatori radio. Ciò è dovuto al fatto che le onde in questo intervallo passano bene attraverso i muri di mattoni e cemento e l'antenna del dispositivo trasmittente è di piccole dimensioni ma altamente efficiente nel suo utilizzo. Per rilevare la radiazione a microonde da un dispositivo radiotrasmittente installato nel vostro appartamento, potete utilizzare il dispositivo il cui schema è mostrato in Fig. 5.21.

Riso. 5.21. Indicatore dell'intensità di campo per la gamma 0,95…1,7 GHz

Principali caratteristiche dell’indicatore:

Intervallo di frequenza operativa, GHz…………….0,95-1,7

Livello del segnale di ingresso, mV…………….0,1–0,5

Guadagno del segnale a microonde, dB…30 - 36

Impedenza di ingresso, Ohm………………75

Consumo attuale non superiore a ml………….50

Tensione di alimentazione, V………………….+9 - 20 V

Il segnale a microonde in uscita dall'antenna viene fornito al connettore di ingresso XW1 del rilevatore e viene amplificato da un amplificatore a microonde utilizzando i transistor VT1 - VT4 ad un livello di 3...7 mV. L'amplificatore è costituito da quattro stadi identici costituiti da transistor collegati secondo un circuito di emettitore comune con connessioni risonanti. Le linee L1 - L4 servono come carichi di collettore dei transistor e hanno una reattanza induttiva di 75 Ohm ad una frequenza di 1,25 GHz. I condensatori di accoppiamento SZ, C7, C11 hanno una capacità di 75 Ohm ad una frequenza di 1,25 GHz.

Questo design dell'amplificatore consente di ottenere il massimo guadagno delle cascate, tuttavia, l'irregolarità del guadagno nella banda di frequenza operativa raggiunge i 12 dB. Un rilevatore di ampiezza basato su un diodo VD5 con un filtro R18C17 è collegato al collettore del transistor VT4. Il segnale rilevato viene amplificato da un amplificatore CC sull'amplificatore operazionale DA1. Il suo guadagno di tensione è 100. Un quadrante è collegato all'uscita dell'amplificatore operazionale, indicando il livello del segnale di uscita. Un resistore regolato R26 viene utilizzato per bilanciare l'amplificatore operazionale in modo da compensare la tensione di polarizzazione iniziale dell'amplificatore operazionale stesso e il rumore intrinseco dell'amplificatore a microonde.

Un convertitore di tensione per alimentare l'amplificatore operazionale è assemblato sul chip DD1, sui transistor VT5, VT6 e sui diodi VD3, VD4. Un oscillatore principale è realizzato sugli elementi DD1.1, DD1.2, producendo impulsi rettangolari con una frequenza di ripetizione di circa 4 kHz. I transistor VT5 e VT6 forniscono l'amplificazione di potenza di questi impulsi. Un moltiplicatore di tensione viene assemblato utilizzando diodi VD3, VD4 e condensatori C13, C14. Di conseguenza, sul condensatore C14 si forma una tensione negativa di 12 V con una tensione di alimentazione dell'amplificatore a microonde di +15 V. Le tensioni di alimentazione dell'amplificatore operazionale sono stabilizzate a 6,8 V dai diodi zener VD2 e VD6.

Gli elementi indicatori sono posizionati su un circuito stampato in fibra di vetro a doppia faccia di 1,5 mm di spessore. La scheda è racchiusa in uno schermo di ottone, al quale è saldata lungo il perimetro. Gli elementi si trovano sul lato dei conduttori stampati, il secondo lato in lamina della scheda funge da filo comune.

Le linee L1 - L4 sono pezzi di filo di rame argentato lunghi 13 mm e con un diametro di 0,6 mm. che sono saldati nella parete laterale dello schermo in ottone ad un'altezza di 2,5 mm sopra la scheda. Tutti gli strozzatori sono frameless con diametro interno di 2 mm, avvolti con filo PEL da 0,2 mm. I pezzi di filo per l'avvolgimento sono lunghi 80 mm. Il connettore di ingresso dell'XW1 è un connettore del cavo C GS (75 ohm).

Il dispositivo utilizza resistori fissi MLT e resistori a mezza stringa SP5-1VA, condensatori KD1 (C4, C5, C8-C10, C12, C15, C16) con un diametro di 5 mm con conduttori sigillati e KM, KT (il resto). Condensatori all'ossido - K53. Indicatore elettromagnetico con una corrente di deviazione totale di 0,5...1 mA - da qualsiasi registratore.

Il microcircuito K561LA7 può essere sostituito con K176LA7, K1561LA7, K553UD2 - con K153UD2 o KR140UD6, KR140UD7. Diodi Zener - qualsiasi silicio con una tensione di stabilizzazione di 5,6...6,8 V (KS156G, KS168A). Il diodo VD5 2A201A può essere sostituito con DK-4V, 2A202A o GI401A, GI401B.

La configurazione del dispositivo inizia con il controllo dei circuiti di alimentazione. I resistori R9 e R21 sono temporaneamente dissaldati. Dopo aver applicato una tensione di alimentazione positiva di +12 V, misurare la tensione sul condensatore C14, che deve essere almeno -10 V. Altrimenti verificare con un oscilloscopio la presenza di tensione alternata sui pin 4 e 10 (11) del DD1 microcircuito.

Se non c'è tensione, assicurarsi che il microcircuito sia funzionante e installato correttamente. Se è presente tensione alternata, verificare la funzionalità dei transistor VT5, VT6, dei diodi VD3, VD4 e dei condensatori C13, C14.

Dopo aver impostato il convertitore di tensione, saldare i resistori R9, R21, controllare la tensione all'uscita dell'amplificatore operazionale e impostare il livello zero regolando la resistenza del resistore R26.

Successivamente, all'ingresso del dispositivo viene fornito un segnale con una tensione di 100 μV e una frequenza di 1,25 GHz da un generatore di microonde. Il resistore R24 ​​raggiunge la deflessione completa della freccia dell'indicatore PA1.

Indicatore di radiazione a microonde

Il dispositivo è progettato per cercare radiazioni a microonde e rilevare trasmettitori a microonde a bassa potenza realizzati, ad esempio, utilizzando diodi Gunn. Copre la gamma 8...12 GHz.

Consideriamo il principio di funzionamento dell'indicatore. Il ricevitore più semplice, come è noto, è un rilevatore. E tali ricevitori a microonde, costituiti da un'antenna ricevente e un diodo, trovano la loro applicazione per misurare la potenza delle microonde. Lo svantaggio più significativo è la bassa sensibilità di tali ricevitori. Per aumentare notevolmente la sensibilità del rilevatore senza complicare la testa a microonde, viene utilizzato un circuito ricevitore del rilevatore a microonde con una parete posteriore modulata della guida d'onda (Fig. 5.22).

Riso. 5.22. Ricevitore a microonde con parete posteriore in guida d'onda modulata

Allo stesso tempo, la testa del microonde non era quasi complicata, è stato aggiunto solo il diodo di modulazione VD2 e VD1 è rimasto quello del rilevatore.

Consideriamo il processo di rilevamento. Il segnale a microonde ricevuto dall'antenna a tromba (o qualsiasi altra, nel nostro caso, dielettrica) entra nella guida d'onda. Poiché la parete posteriore della guida d'onda è cortocircuitata, nella guida d'onda viene stabilita una modalità di volontà permanente. Inoltre, se il diodo rivelatore si trova a una distanza di mezza onda dalla parete posteriore, sarà in un nodo (cioè minimo) del campo, e se a una distanza di un quarto d'onda, allora al antinodo (massimo). Cioè, se spostiamo elettricamente la parete posteriore della guida d'onda di un quarto d'onda (applicando una tensione modulante con frequenza di 3 kHz a VD2), allora su VD1, a causa del suo spostamento con frequenza di 3 kHz dal nodo a all'antinodo del campo a microonde, verrà rilasciato un segnale a bassa frequenza con una frequenza di 3 kHz, che può essere amplificato ed evidenziato da un convenzionale amplificatore a bassa frequenza.

Pertanto, se una tensione modulante rettangolare viene applicata a VD2, quando entra nel campo delle microonde, un segnale rilevato della stessa frequenza verrà rimosso da VD1. Questo segnale sarà sfasato rispetto a quello modulante (questa proprietà verrà utilizzata con successo in futuro per isolare il segnale utile dalle interferenze) e avrà un'ampiezza molto piccola.

Cioè, tutta l'elaborazione del segnale verrà effettuata a basse frequenze, senza le scarse parti a microonde.

Lo schema di elaborazione è mostrato in Fig. 5.23. Il circuito è alimentato da una sorgente a 12 V e consuma una corrente di circa 10 mA.

Riso. 5.23. Circuito di elaborazione del segnale a microonde

Il resistore R3 fornisce la polarizzazione iniziale del diodo rivelatore VD1.

Il segnale ricevuto dal diodo VD1 viene amplificato da un amplificatore a tre stadi utilizzando i transistor VT1 - VT3. Per eliminare le interferenze, i circuiti di ingresso sono alimentati tramite uno stabilizzatore di tensione sul transistor VT4.

Ma ricorda che il segnale utile (dal campo delle microonde) dal diodo VD1 e la tensione modulante sul diodo VD2 sono sfasati. Ecco perché il motore R11 può essere installato in una posizione in cui le interferenze verranno soppresse.

Collega un oscilloscopio all'uscita dell'amplificatore operazionale DA2 e, ruotando il cursore del resistore R11, vedrai come avviene la compensazione.

Dall'uscita del preamplificatore VT1-VT3, il segnale va all'amplificatore di uscita sul chip DA2. Da notare che tra il collettore VT3 e l'ingresso DA2 è presente un interruttore RC R17C3 (o C4 a seconda dello stato dei tasti DD1) con una larghezza di banda di soli 20 Hz (!). Questo è il cosiddetto filtro di correlazione digitale. Sappiamo che dobbiamo ricevere un segnale ad onda quadra con frequenza di 3 kHz, esattamente uguale al segnale modulante, e sfasato rispetto al segnale modulante. Il filtro digitale sfrutta proprio questa conoscenza: quando si deve ricevere un livello alto del segnale utile, viene collegato il condensatore C3 e quando è basso, viene collegato C4. Pertanto, in SZ e C4, i valori superiore e inferiore del segnale utile vengono accumulati su più periodi, mentre il rumore con una fase casuale viene filtrato. Il filtro digitale migliora più volte il rapporto segnale-rumore, aumentando di conseguenza la sensibilità complessiva del rilevatore. Diventa possibile rilevare in modo affidabile segnali al di sotto del livello di rumore (questa è una proprietà generale delle tecniche di correlazione).

Dall'uscita DA2, il segnale attraverso un altro filtro digitale R5C6 (o C8 a seconda dello stato dei tasti DD1) viene fornito all'integratore-comparatore DA1, la cui tensione di uscita, in presenza di un segnale utile all'ingresso ( VD1), diventa approssimativamente uguale alla tensione di alimentazione. Questo segnale accende il LED “Allarme” HL2 e la testina BA1. Il suono tonale intermittente della testina BA1 e il lampeggio del LED HL2 è assicurato dal funzionamento di due multivibratori con frequenze di circa 1 e 2 kHz, realizzati sul chip DD2, e dal transistor VT5, che devia la base VT6 con il frequenza operativa dei multivibratori.

Strutturalmente, il dispositivo è costituito da una testa a microonde e da un pannello di elaborazione, che può essere posizionato accanto alla testa o separatamente.

I disegni descritti nell'articolo indicatori di campo elettrico può essere utilizzato per determinare la presenza di potenziali elettrostatici. Questi potenziali sono pericolosi per molti dispositivi a semiconduttore (chip, transistor ad effetto di campo); la loro presenza può provocare l'esplosione di una nube di polvere o aerosol. Gli indicatori possono essere utilizzati anche per determinare a distanza la presenza di campi elettrici ad alta tensione (da impianti ad alta tensione e ad alta frequenza, apparecchiature elettriche ad alta tensione).

Come elemento sensibile di tutti i progetti vengono utilizzati transistor ad effetto di campo, la cui resistenza elettrica dipende dalla tensione sul loro elettrodo di controllo: il gate. Quando un segnale elettrico viene applicato all'elettrodo di controllo di un transistor ad effetto di campo, la resistenza elettrica drain-source di quest'ultimo cambia notevolmente. Di conseguenza, cambia anche la quantità di corrente elettrica che scorre attraverso il transistor ad effetto di campo. I LED vengono utilizzati per indicare le modifiche attuali. L'indicatore (Fig. 1) contiene tre parti: transistor ad effetto di campo VT1 - sensore di campo elettrico, HL1 - indicatore di corrente, diodo zener VD1 - elemento di protezione del transistor ad effetto di campo. Come antenna è stato utilizzato un pezzo di filo spesso isolato lungo 10...15 cm.Più lunga è l'antenna, maggiore è la sensibilità del dispositivo.

L'indicatore in Fig. 2 differisce dal precedente in presenza di una sorgente di polarizzazione regolabile sull'elettrodo di controllo del transistor ad effetto di campo. Questa aggiunta è spiegata dal fatto che la corrente che attraversa il transistor ad effetto di campo dipende dalla polarizzazione iniziale al suo gate. Per transistor anche dello stesso lotto di produzione, e ancor più per transistor di tipo diverso, il valore della polarizzazione iniziale per garantire la stessa corrente attraverso il carico è notevolmente diverso. Pertanto, regolando la polarizzazione iniziale sul gate del transistor, è possibile impostare sia la corrente iniziale attraverso la resistenza di carico (LED) sia controllare la sensibilità del dispositivo.

La corrente iniziale attraverso i LED dei circuiti considerati è 2...3 mA. L'indicatore successivo (Fig. 3) utilizza tre LED per l'indicazione. Nello stato iniziale (in assenza di campo elettrico), la resistenza del canale source-drain del transistor ad effetto di campo è piccola. La corrente scorre prevalentemente attraverso l'indicatore di stato acceso del dispositivo: il LED verde HL1.

Questo LED bypassa una catena di LED collegati in serie HL2 e HL3. In presenza di un campo elettrico esterno superiore alla soglia, la resistenza del canale source-drain del transistor ad effetto di campo aumenta. Il LED HL1 si spegne dolcemente o istantaneamente. La corrente proveniente dalla fonte di alimentazione attraverso il resistore limitatore R1 inizia a fluire attraverso i LED rossi HL2 e HL3 collegati in serie. Questi LED possono essere installati a sinistra o a destra di HL1. Gli indicatori di campo elettrico ad alta sensibilità che utilizzano transistor compositi sono mostrati nelle Figure 4 e 5. Il principio del loro funzionamento corrisponde ai progetti precedentemente descritti. La corrente massima attraverso i LED non deve superare i 20 mA.

Al posto dei transistor ad effetto di campo indicati negli schemi, possono essere utilizzati altri transistor ad effetto di campo (specialmente in circuiti con polarizzazione di gate iniziale regolabile). È possibile utilizzare un diodo Zener di protezione di altro tipo con tensione di stabilizzazione massima di 10 V, preferibilmente simmetrico. In numerosi circuiti (Fig. 1, 3, 4), il diodo zener, a scapito dell'affidabilità, può essere escluso dal circuito. In questo caso, per evitare danni al transistor ad effetto di campo, l'antenna non deve toccare un oggetto carico; l'antenna stessa deve essere ben isolata. Allo stesso tempo, la sensibilità dell'indicatore aumenta notevolmente. Il diodo zener in tutti i circuiti può anche essere sostituito con una resistenza da 10...30 MOhm.

Quasi ogni radioamatore alle prime armi ha provato ad assemblare una microspia radio. Sul nostro sito web sono presenti numerosi circuiti, molti dei quali contengono solo un transistor, una bobina e un cablaggio: diversi resistori e condensatori. Ma anche uno schema così semplice non sarà facile da configurare correttamente senza attrezzature speciali. Non parleremo del misuratore di onde e del misuratore di frequenza HF: di norma, i radioamatori principianti non hanno ancora acquisito dispositivi così complessi e costosi, ma assemblare un semplice rilevatore HF non è solo necessario, ma assolutamente necessario.

Di seguito sono riportati i dettagli.

Questo rilevatore consente di determinare se sono presenti radiazioni ad alta frequenza, cioè se il trasmettitore genera qualche segnale. Ovviamente non mostrerà la frequenza, ma per questo puoi utilizzare un normale ricevitore radio FM.

Il design del rilevatore RF può essere qualsiasi: montato a parete o una piccola scatola di plastica in cui si adatteranno un comparatore e altre parti e verrà estratta l'antenna (un pezzo di filo spesso 5-10 cm). I condensatori possono essere utilizzati di qualsiasi tipo; le deviazioni nei valori nominali delle parti sono consentite entro un intervallo molto ampio.

Parti del rilevatore di radiazioni RF:

- Resistore 1-5 kilo-ohm;
- Condensatore 0,01-0,1 microfarad;
- Condensatore 30-100 picofarad;
- Diodo D9, KD503 o GD504.
- Microamperometro a puntatore per 50-100 microampere.

L'indicatore stesso può essere qualsiasi cosa, anche se è per alta corrente o tensione (voltmetro), basta aprire la custodia e rimuovere lo shunt all'interno del dispositivo, trasformandolo in un microamperometro.

Se non conosci le caratteristiche dell'indicatore, per scoprire a che corrente si trova, collegalo semplicemente prima a un ohmmetro a una corrente nota (dove è indicata la marcatura) e ricorda la percentuale di deviazione della scala.

E poi collega un dispositivo di puntamento sconosciuto e dalla deflessione del puntatore diventerà chiaro per quale corrente è progettato. Se un indicatore da 50 µA fornisce una deviazione completa e un dispositivo sconosciuto alla stessa tensione fornisce una deviazione dimezzata, allora è 100 µA.

Per chiarezza, ho assemblato un rilevatore di segnali RF montato su superficie e ho misurato la radiazione da un microfono radio FM appena assemblato.

Quando il circuito del trasmettitore è alimentato da 2 V (corona molto ristretta), l'ago del rilevatore devia del 10% della scala. E con una batteria nuova da 9 V, quasi la metà.