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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Indicateur de champ électromagnétique sensible. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Radiocommunications civiles Un indicateur de champ sensible peut être utile non seulement sur la radio amateur. Le champ d’application de son application est beaucoup plus large. Ceci, ainsi que la conception réussie de l’indicateur de terrain, sont abordés dans cet article. Le problème de la détection et de la détection de champs électromagnétiques faibles peut être résolu avec succès en utilisant des diodes inversées dans le détecteur. La caractéristique courant-tension (caractéristique voltampère) d'une diode inverse (OD) est représentée sur la Fig. 1. Comme vous pouvez le voir, sa branche inverse part de zéro. Cette forme de branche inverse est déterminée par le fait que la DO à polarisation nulle de la jonction pn est dans un état de claquage électrique, ou, en d'autres termes, la tension de claquage inverse d'une telle diode est nulle. Cette propriété de la jonction p-n est obtenue grâce à une concentration élevée d'impuretés dopantes dans le matériau semi-conducteur d'origine.
La branche directe de la caractéristique courant-tension correspond aux caractéristiques d'une diode classique et pour divers semi-conducteurs commence par une certaine tension de seuil, environ 0,3 V pour le germanium et 0,6 V pour l'arséniure de gallium. Ainsi, en « retournant » la diode « à l'envers », nous obtenons un détecteur idéal avec une caractéristique courant-tension commençant à zéro et avec une « tension inverse » - une fraction de volt. En figue. La figure 2 montre la caractéristique OD I-V tournée de 180°, correspondant à une caractéristique presque idéale pour détecter de petits signaux - c'est la meilleure qui existe dans la base d'éléments moderne.
Cependant, en examinant de plus près la caractéristique IV de la diode inversée, on peut remarquer une non-linéarité prononcée du troisième ordre. Cela permet d'utiliser avec succès l'OD dans les mélangeurs de récepteurs et de convertisseurs radio très sensibles. Je ne suis pas sûr de la pureté de l'expérience, mais pendant les années de mon travail actif sur la bande 432 MHz (fin des années 70, station de radio VHF collective MSU UK3ACF), le simple remplacement de la diode du mélangeur convertisseur par une inverse a augmenté la volume des stations de radio reçues de 2...3 points. Dans le même temps, les ondes semblaient subjectivement « plus propres », puisque les surcharges des stations puissantes disparaissaient presque complètement. Diagramme schématique. Nous construisons donc un indicateur de champ électromagnétique avec un détecteur utilisant des diodes inversées. Le circuit indicateur représenté sur la Fig. La figure 3 correspond au circuit d'un récepteur détecteur classique sans circuit oscillant.
La polarité de la tête est indiquée correctement - les diodes sont inversées, la détection s'effectue sur la branche inverse de la caractéristique courant-tension. La sensibilité de l'appareil est déterminée uniquement par le microampèremètre à cadran disponible. Lors de l'utilisation de l'appareil avec une déviation complète de l'aiguille à un courant de 50 µA, l'indicateur détecte les émetteurs du réseau cellulaire à une distance de plusieurs centaines de mètres. Les émetteurs de radiodiffusion VHF et FM permettent une déviation de l'aiguille indicatrice de 30 à 70 % de l'échelle sur une portée de 1,5 à 2 km. En pratique, lorsqu'on se déplace à Moscou avec cet appareil, il est rarement possible de trouver un endroit où l'aiguille ne dévie pas. Des effets particulièrement intéressants peuvent être observés dans les appartements situés aux étages élevés. Parfois, dans un endroit totalement imprévisible de la pièce, l'appareil montre une déviation presque complète de l'aiguille. Une étude détaillée et une inspection des bâtiments voisins visibles depuis la fenêtre révèlent la présence de systèmes d'antennes émettrices dans la ligne de mire. Une légère modification de l'appareil avec l'introduction d'un circuit oscillant (Fig. 4) augmentera encore la sensibilité de l'appareil et permettra d'observer les configurations spatiales des champs de certains émetteurs radio ou stations de radio diffusées. Nous disposons désormais d’un indicateur résonant, c’est-à-dire sélectif, du champ électromagnétique. Pour identifier de manière fiable un émetteur radio particulier, il est conseillé de compléter l'appareil avec des téléphones à haute impédance (R > 2 kOhm), connectés en courant alternatif parallèlement au dispositif de pointage. Les paramètres de la bobine L1 et du condensateur C1 sont sélectionnés en fonction de la plage de fréquence souhaitée. La prise vers l'antenne se fait à partir de 1/5, et vers le détecteur à partir de 1/3 du nombre total de tours de la bobine, en comptant à partir de la sortie inférieure du schéma (connectée au fil commun).
Les qualités positives de l'appareil incluent également le fait que lorsqu'il est placé dans des champs de haute intensité, la tension détectée ne dépasse jamais une fraction de volt en raison des caractéristiques I-V spécifiques de la diode inversée. Cette qualité protège le microampèremètre des pannes. Les détails. L'indicateur peut utiliser des diodes inversées de la série GI401 ou AI402 avec n'importe quelle lettre d'index. Les condensateurs C1 (voir Fig. 3), C2 et C3 (Fig. 4) peuvent être de type K10-17-1 V ou tout autre céramique sans fil pour montage en surface, C4 (Fig. 4) - KM-6 ou K10-28, K10-47. Condensateur variable C1 (Fig. 4) - type KPV ou tout autre, avec un diélectrique à air. Pour que l'indicateur fonctionne dans la gamme d'ondes du compteur, la bobine L1 doit être enroulée avec un fil épais (0 > 1 mm), de préférence argenté, sur un cadre nervuré en céramique. Dans la gamme décimétrique, la bobine L1 peut être sans cadre, constituée de fil argenté 0 > 2 mm. 1 à 3 tours suffisent. Aux fréquences plus élevées, il est conseillé d’utiliser des résonateurs à bandes. L'appareil utilise un microampèremètre M4204 avec un courant de déviation complète de l'aiguille de 50 μA et une résistance de cadre de 1600 100 Ohms comme indicateur à cadran. Ces paramètres ne sont pas critiques, donc n’importe quel microampèremètre fera l’affaire, de préférence avec un courant de déviation complète de l’aiguille ne dépassant pas XNUMX µA. conception. L'antenne de l'appareil (Fig. 5) est un vibrateur symétrique à large bande à polarisation linéaire.
Il est fabriqué en fibre de verre recouverte d'une feuille sur une face. Tous les éléments indicateurs y sont situés (Fig. 6) et un microampèremètre y est fixé à l'aide de ses bornes à vis. À l'aide d'une telle antenne, la polarisation du champ électromagnétique observé et même, avec une certaine habileté, le changement de polarisation lorsque les ondes radio sont réfléchies par les murs des bâtiments en béton armé et de gros objets métalliques sont facilement déterminés.
Cet appareil peut être très utile dans les cercles radiophoniques et les établissements d'enseignement pour illustrer visuellement le modèle d'interférence spatiale du champ électromagnétique total qui nous entoure chaque jour. Lors de l'utilisation d'une antenne avec une directivité plus prononcée (cadres multi-éléments, canaux d'ondes, antennes log-périodiques), l'appareil peut être utilisé pour le jeu « indoor » « Fox Hunt » dans les cercles radio. Cependant, à ce titre, il peut être utile, par exemple, pour rechercher des émetteurs radio cachés. Cet indicateur n'est pas conçu pour fonctionner dans la plage des ondes courtes (f < 30 MHz), ce qui est dû à la faible efficacité de l'antenne vibrateur considérablement raccourcie. L'appareil décrit fonctionne correctement pour moi depuis 1985. Il n'est jamais tombé en panne ni réparé. Autrefois, en tant que développeur d'émetteurs radio, je gardais toujours cet appareil sur un établi, assurant le contrôle de la qualité du blindage et de l'absence de rayonnement non seulement sur mon lieu de travail, mais aussi dans l'environnement immédiat. Et il faut dire qu'il s'est mieux acquitté de cette tâche que les services officiels de contrôle radio. Merci beaucoup! Auteur : S. Komarov (UA3ALW), Moscou
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Commentaires sur l'article : Vladimir Petrovitch Il y a un intérêt pour un tel travail, j'étais engagé comme député permanent.
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