Высокоомный антенный усилитель Hi-Z RF AMP 06A для радиоприемников + доработка
- Цена: около 1000 р
- Перейти в магазин
Это изделие я бы назвал скорее «преобразователь импеданса», чем усилителем. Оно преобразует сигнал от источника с высоким импедансом (например сильно укороченная антенна) в тот же сигнал со стандартным выходным сопротивлением 50 Ом. Подключать можно к радиоприемникам, измерительным приборам. К радиостанции можно только на прием, если нажать тангенту — всё сгорит.
Технические характеристики и внешний вид
Диапазон частот: 1 Гц — 300 МГц
Входное сопротивление: 1 МОм
Выходное сопротивление: 50 Ом
Коэфф. усиления по напряжению: 1
Ток потребления: 5 мА от встроенного аккумулятора
Емкость встроенного аккумулятора: 600 мА*ч
Ток зарядки аккумулятора: 800 мА, порт micro-USB
Габариты изделия: 48 x 45 x 18 мм
Для чего это нужно
Возможно сталкивались с ситуацией, когда появляется хороший связной приемник КВ диапазона, и хочется скорее проверить его в работе. Берем первый попавшийся кусок провода, втыкаем в антенное гнездо… И аппарат кажется что глухой как валенок. На находящийся рядом простой бытовой приемничек слышно кучу станций, а старый военный приемник, или КВ радиостанция, или современный SDR — эти же станции почти не принимают.
Если приемник исправен, проблема в отсуствии согласования входа приемника с укороченной КВ антенной. Входное сопротивление большинства профессиональной связной аппаратуры 50 или 75 Ом. А антенна длиной один… два метра на КВ диапазоне является сильно укороченной, по сравнению с оптимальным размером около четверти L (длины волны) принимаемого сигнала.
Особенно в диапазоне средних волн и первой половины КВ диапазона — там длина волны L от сотен до десятков метров.
Бытовой радиоприемник изначально проектировался для работы с небольшой телескопической антенной. А на связном аппарате ситуация с укороченной антенной выглядит следующим образом:
Импеданс антенны Zант по модулю во много раз больше чем 50 Ом. Поэтому из-за образовавшегося делителя напряжения, сигнал «Uвх РП» на входе приемника будет очень слабый. Чтобы передать сигнал от антенны в приемник полностью, как раз и служит наша коробочка — по входу согласованная с высоким импедансом, а на выходе совместимая с низкоомным 50 или 75 Ом входом аппаратуры.
Если антенну требуется отнести на расстояние от приемника, для согласования всех цепей устанавливаем коробочку возле антенны:
Ниже результаты практического экперимента с телескопической антенной и SDR приемником.
Слева сигнал от антенны, подключенной напрямую.
Справа — через устройство «Hi-Z RF AMP 06A».
Более интересный эффект получился с ферритовой антенной, включенной в апериодическом (нерезонансном) режиме. По сути это просто 2-секционная катушка, намотанная на ферритовом стержне.
Выходной импеданс такой антенны высокий, зато работает в широком диапазоне частот без перестройки. Как видим из сравнения спектрограмм, с ферритовой антенной коробочка оказалась очень полезной:
Кроме согласования с антеннами, есть и другие сферы применения. Например можно бесконтактно снять ВЧ сигнал при наладке какого-то устройства. Это необходимо чтобы подключение измерительного прибора не влияло на цепи, задающие частоту.
Разборка и доработка
Плата с аккумулятором выдвигается из корпуса после снятия передней панели.
Со стороны аккумулятора на плате нет деталей. Аккумулятор крепится на липучке, которую пришлось удалить, и заменить на несколько слоев толстой липучки. Это чтобы он не прижимался к контактам SMA разъемов.
Вид платы со стороны деталей.
В верхней части собственно «усилитель», точнее повторитель напряжения на операционном усилителе U1. Надпись на микросхеме содрана, но можно предположить что это AD8061 или подобный. По крайнем мере цоколевка и параметры подходят.
В нижней части платы установлена микросхема U2 серии 4056 — широко распространенный контроллер зарядки Li-ion аккумулятора. Резистор R4, задающий ток зарядки, штатно имеет сопротивление 1.5 кОм, ток получается около ампера. На мой взгляд для мелкого аккумулятора это перебор, заменил на 5 кОм. Ток зарядки стал примерно 250 мА, микросхема вообще не будет греться, аккумулятор послужит долго и надежно.
Схема высокочастотной части Hi-Z RF AMP:
Так как питание однополярное, вход повторителя подвешен на половину напряжения питания через высокоомный резистор R7.
Снял АЧХ устройства прибором NanoVNA, для этого его вход зашунтировал ВЧ нагрузкой 50 Ом.
Как видим АЧХ не особо равномерная, и заваливается после 150 МГц. А на КВ диапазоне всё работает отлично.
Технические характеристики и внешний вид
Диапазон частот: 1 Гц — 300 МГц
Входное сопротивление: 1 МОм
Выходное сопротивление: 50 Ом
Коэфф. усиления по напряжению: 1
Ток потребления: 5 мА от встроенного аккумулятора
Емкость встроенного аккумулятора: 600 мА*ч
Ток зарядки аккумулятора: 800 мА, порт micro-USB
Габариты изделия: 48 x 45 x 18 мм
Для чего это нужно
Возможно сталкивались с ситуацией, когда появляется хороший связной приемник КВ диапазона, и хочется скорее проверить его в работе. Берем первый попавшийся кусок провода, втыкаем в антенное гнездо… И аппарат кажется что глухой как валенок. На находящийся рядом простой бытовой приемничек слышно кучу станций, а старый военный приемник, или КВ радиостанция, или современный SDR — эти же станции почти не принимают.
Если приемник исправен, проблема в отсуствии согласования входа приемника с укороченной КВ антенной. Входное сопротивление большинства профессиональной связной аппаратуры 50 или 75 Ом. А антенна длиной один… два метра на КВ диапазоне является сильно укороченной, по сравнению с оптимальным размером около четверти L (длины волны) принимаемого сигнала.
Особенно в диапазоне средних волн и первой половины КВ диапазона — там длина волны L от сотен до десятков метров.
Бытовой радиоприемник изначально проектировался для работы с небольшой телескопической антенной. А на связном аппарате ситуация с укороченной антенной выглядит следующим образом:
Импеданс антенны Zант по модулю во много раз больше чем 50 Ом. Поэтому из-за образовавшегося делителя напряжения, сигнал «Uвх РП» на входе приемника будет очень слабый. Чтобы передать сигнал от антенны в приемник полностью, как раз и служит наша коробочка — по входу согласованная с высоким импедансом, а на выходе совместимая с низкоомным 50 или 75 Ом входом аппаратуры.
Если антенну требуется отнести на расстояние от приемника, для согласования всех цепей устанавливаем коробочку возле антенны:
Ниже результаты практического экперимента с телескопической антенной и SDR приемником.
Слева сигнал от антенны, подключенной напрямую.
Справа — через устройство «Hi-Z RF AMP 06A».
Более интересный эффект получился с ферритовой антенной, включенной в апериодическом (нерезонансном) режиме. По сути это просто 2-секционная катушка, намотанная на ферритовом стержне.
Выходной импеданс такой антенны высокий, зато работает в широком диапазоне частот без перестройки. Как видим из сравнения спектрограмм, с ферритовой антенной коробочка оказалась очень полезной:
Кроме согласования с антеннами, есть и другие сферы применения. Например можно бесконтактно снять ВЧ сигнал при наладке какого-то устройства. Это необходимо чтобы подключение измерительного прибора не влияло на цепи, задающие частоту.
Разборка и доработка
Плата с аккумулятором выдвигается из корпуса после снятия передней панели.
Со стороны аккумулятора на плате нет деталей. Аккумулятор крепится на липучке, которую пришлось удалить, и заменить на несколько слоев толстой липучки. Это чтобы он не прижимался к контактам SMA разъемов.
Вид платы со стороны деталей.
В верхней части собственно «усилитель», точнее повторитель напряжения на операционном усилителе U1. Надпись на микросхеме содрана, но можно предположить что это AD8061 или подобный. По крайнем мере цоколевка и параметры подходят.
В нижней части платы установлена микросхема U2 серии 4056 — широко распространенный контроллер зарядки Li-ion аккумулятора. Резистор R4, задающий ток зарядки, штатно имеет сопротивление 1.5 кОм, ток получается около ампера. На мой взгляд для мелкого аккумулятора это перебор, заменил на 5 кОм. Ток зарядки стал примерно 250 мА, микросхема вообще не будет греться, аккумулятор послужит долго и надежно.
Схема высокочастотной части Hi-Z RF AMP:
Так как питание однополярное, вход повторителя подвешен на половину напряжения питания через высокоомный резистор R7.
Снял АЧХ устройства прибором NanoVNA, для этого его вход зашунтировал ВЧ нагрузкой 50 Ом.
Как видим АЧХ не особо равномерная, и заваливается после 150 МГц. А на КВ диапазоне всё работает отлично.
Самые обсуждаемые обзоры
Опа, уже ответили. Ну, и от чуствительности телевизора.
Кстати это скорее не антенный усилитель, а антенный тюнер.
L=3,57 х ((L12 + L22)/2)0,5), [км]
Где L1 и L2 действующие высоты антенн передатчика и приёмника (они не всегда совпадают с их геометрической высотой).».
На ваших графиках особой разницы не увидел в сигнале, усиление есть. Но соотношение шум к полезному сигналу практически не изменились. Вытянуть полезный сигнал только резонансом (тюнер), либо второй антенной сигнал в противофазе.
Дырки в плате чистятся сначала швейной иголкой на 0,2… 0,25 мм тоньше диаметра дырки, а после остро заточенной спичкой (она очень редко срывает металлизацию) вращая окончательно чистим отверстие.
Поэтому швейная игла для удаления припоя (в те времена оловоотсосы уже появлялись — умельцы на заводах их делали, но это были единичные экземпляры и мало того, что надо было найти мастера который его изготовит, так его ещё нужно было уговорить это сделать — на обычном заводе нужных материалов не было, а с «ящика» готовую вещь просто так не вынести.
В общем глянул на телике аналоговым с синтезатором — и обнаружил мощнейшую регулярную помеху на 466MHz. А сигнал DVB-T2 на 498 Mhz центральная.Оказалось что это CDMA. Ну купил режекторный фильтр нга 466 MHz и этим решил проблему. Потом когда прибор появился я посмотрел — после первого усилителя уровень помехи 466MHz составлял 90-99 дБ/мкв а сигнала 50 дб/мкв. Ну естественно и второму усилителю(24dB) и темболее ТВ после него становилось плохо
Фильтр
1:4 (например, 50 Ом ↔ 200 Ом, 75 Ом ↔ 300 Ом). Очень распространён в антенной технике: согласование коаксиального кабеля с симметричными антеннами (диполь и т. п.).
1:9 (например, 50 Ом ↔ 450 Ом) — для согласования с высокоимпедансными антеннами или лестничными линиями.
Реже встречаются другие соотношения (1:2, 1:6 и т. д.) под специальные задачи.
В данном случае, если верить, согласование в более широком диапазоне частот.
Насчет антенны из подручных металлоконструкций — был такой опыт. Натягивать лучше всего полевку, жилы соединить параллельно и использовать как один провод. На крайняк алюминиевый толстый одножильный провод. По электрическим параметрам он не хуже медного, но намного легче по весу. А медный быстро оборвется. Провод не должен доходить концами до опор, поэтому он удлиняется с обоих концов капроновым шнуром. Лучше всего сделать диполь с разрезом посередине, т.к. одиночный провод придется согласовывать с приемником, заморочно. Если натягивать на деревья, надо один конец сделать подвижным с помощью груза.
Если хотите сделать вертикал из высокой бесхозной мачты, к ней просто подключаем пару крокодилов от антенно-согласующего устройства. Без АСУ, напрямую в приемник, тоже наверное что-то получится, но не пробовал. «Земляной» внизу, а «горячий» на высоте хотя бы пары метров, лучше повыше. Металл надо зачистить хорошенько, чтобы был надежный контакт.
Я с помощью этого прибора проверил все щупы от осциллографов, антенны радеек, многое другое.
Все эти мелкие, но весьма функциональные приборчики типа NanoVNA, NWT, и компактные sdr приемники обрушили рынок старосоветской аппаратуры весом в десятки кг. Которая с 90х годов была почти единственным массово доступным вариантом измериловки.
Не надо так говорить, старосоветские, для своего времени отличные приборы, надёжные. Кто с ними работал, знает это не по наслышке. Техника развивается, не стоит на месте. Но лампы до сих пор в строю. Все мощные передатчики работают на лампах.
У нас на 145 мГц наблюдается активность, доступность радиостанций на всех маркетплэйсах.
О прошлом радиоэфире, остались только воспоминания. Думаю многие согласятся со мной.
УКВ и ФМ не интересны, слушать нечего. Последствия вступления в ВТО. Спасает интернет с огромными музыкальными ресурсами. Радио Гарден как пример. Часто посещаю websdr.org.
Очень интересно было послушать СВ в Америке (не си-би). Столько радиостанций вещает!
Кому интересно, зайдите на сайт, поищите sdr приёмники которые транслируют ДВ и СВ.
Вещалки в средневолновом диапазоне:
КВ диапазон от 1 до 16 МГц. Тоже хорошо видны вещательные станции:
В далёком 1974 г. работал на РТПС. Шла помеха на ТВ от УКВ передатчиков. Меняли частоту вещания и диполи радио перемонтировали на вертикальную поляризацию. Мужики работали на высоте более 150 м, по 7 диполей на четыре стороны. Размеры солидные. Полная высота мачты 243 м.
Заметил что в фирменных аппаратах ФМ ведёт себя странно. На работе комплет Техникс стоит, та же история, плавает сигнал по приёму. Собирал из блоков приёмник, никаких проблем по приёму радиостанций.
Вот, за 167 рублей, частота от 0,1 МГц до 2000 МГц. Всё то же самое, только без аккумулятора и схемы заряда. Есть такой в наличии, нормально согласует антенну с 50 Ом-ным входом. Только питание там максимум 5 вольт, хотя написано, что до 12 вольт. Люди подключают и у них горят как спички, потом жалуются. Даташит лень прочитать перед включением.))
Выход: от 50 кГц до 1 мГц, -19 — 21 ком. До 20 мГц сопротивление минусовое. После 30 мГц плюсовое. 200 мГц — 50 ом.
Вход: 1 мГц — 720 ом. Далее сопротивление снижается, на 900 мГц = 13 ом
Картинка выхода
Подключу питание, по выходу дам нагрузку 50 ом. Интересно что получится.
На графиках ниже желтая линия это Кус, где «0» соответствует 20 дБ усиления. Голубая линия КСВ, верх экрана соответствует КСВ = 5. Частотный диапазон по горизонтали от 1 МГц до 1.2 ГГц.
Тестирование при Uпит 5v показало заниженный Kус 10 вместо 20 дБ. И повышенный КСВ по входу:
Такой усилитель получил давно, но проверить в работе пока не получилось. Не так много свободного времени. Запасаюсь на будущее, пока работаю. Сяду дома, будет чем заняться. На одну пенсию много не купишь.
Вы верно отметили, прежде чем подключать, читать документацию необходимо. На Али на такие вещи подробное описание, порой даже есть схема. Поэтому надо мониторить инфу вокруг.
И с частотомерами понятно что их вход спроектирован неправильно — наверняка «длинные линии» звенят, и тут разумно просто истоковый повторитель поставить, но у меня нет деталей чтобы сделать его на полосу до 3 ГГц…
В отзывах на этот усилитель пишут что при +5 в, слабое усиление. Поднимают до 11 в. Один товарищ использует его в качестве антенного усилителя каналов цифрового телевидения, результат отличный. Второй подключил к SDR свистку, принимает радиолюбительские станции.
Закажу ещё один себе.
Извините, только дошло что ваш коммент не ко мне. Похоже ещё не проснулся. Пойду завтракать.