Di cosa ho bisogno per costruire e testare un'antenna ad asta di ferrite per una frequenza specifica?

Sto cercando di mettere insieme ciò di cui avrei bisogno per un piccolo progetto di hobby. Vorrei costruire qualcosa che equivale sostanzialmente a un cercatore di valanghe fatto in casa. I radiofari a valanga trasmettono a 457 kHz e dal po 'di ricerche che ho fatto sembra che un'antenna ad asta di ferrite sia il primo pezzo di cui ho bisogno. Mentre sono piuttosto tecnico, l'hardware e soprattutto la radio sono completamente nuovi per me.

Domande così specifiche:

1. Se ottengo un'asta di ferrite da qui -> http://www.stormwise.com/page26.htm voglio la ferrite 125u o la ferrite 2000u? Sembrano entrambi coprire la frequenza di cui ho bisogno.
2. Tutto ciò che trovo in rete implica la costruzione di un'antenna per le radio in frequenza AM. Ne ho bisogno solo per una frequenza ed è sotto AM, giusto?
3. Dato 2) Come faccio a sapere quanto filo avvolgere? Sembra quasi tentativi ed errori e non sono stato in grado di trovare buone risorse per tali calcoli.
4. Se si tratta di tentativi ed errori, una volta che ho l'asta di ferrite avvolta nel filo, come posso provarlo rapidamente? Ho bisogno di un oscilloscopio o di qualche altra attrezzatura? Ho un faro da valanga che posso impostare per trasmettere, ma credo che la mia domanda sia: come faccio a sapere se l'antenna è stata progettata per raccoglierlo?
5. Qualsiasi risorsa per questo tipo di cose sarà utile. Sto facendo fatica a rintracciare un'informazione e penso che sia perché non so quali termini di ricerca usare.

Hai fatto un sacco di domande che sono davvero troppo ampie insieme, quindi risponderò solo a quella che sembra essere la domanda di fondo su come realizzare un'antenna sintonizzata con asta di ferrite.

Fondamentalmente un'antenna ad asta di ferrite è un circuito LC risonante. L'asta di ferrite e la bobina avvolta attorno ad essa formano l'induttore e si collega un condensatore deliberato attraverso di esso. Il Q può essere abbastanza elevato poiché è limitato solo dalla resistenza nella bobina dell'induttore e da eventuali perdite nella ferrite. Assicurati che la ferrite sia classificata su una frequenza ben oltre quella a cui vuoi risuonare. A 457 kHz non sarà un problema.

La frequenza di risonanza di un circuito LC è:

  F = 1 / 2π sqrt (LC)

Quando L è in henries e C in farads, allora F sarà in hertz. Ovviamente puoi riorganizzarlo per ottenere F, L o C dagli altri due. Ad esempio, per trovare l'induttanza a risuonare a 457 kHz con un condensatore da 10 nF, è necessario

  L = 1 / (2πF) ² C = 12,1 µH

Poiché la tua frequenza è fissa, risolvendo solo una coppia LC, puoi facilmente ottenerne altre. Ad esempio, se si desidera 10 volte l'induttanza, è necessario utilizzare 1/10 della capacità, oppure 1 nF e 121 µH.

Il modo migliore per ottenere la giusta induttanza è attraverso la sperimentazione. Sì, in teoria potresti ottenere i dati per l'asta di ferrite e fare un sacco di calcoli per determinare il numero di giri, ma sarà più semplice provare qualcosa, vedere dove ti trovi e regolarlo iterativamente fino a ottenere il desiderato frequenza di risonanza. Dai numeri sopra, un condensatore nell'intervallo 1-10 nF dovrebbe funzionare bene, poiché è possibile 12-120 µH. Probabilmente mirerei a qualcosa nell'intervallo 50-100 µH. Fai i calcoli, prendi un condensatore adatto e inizia a caricare. I condensatori di solito non sono così precisi, quindi inizia con il tappo finale e regola l'induttore fino a ottenere la frequenza di risonanza desiderata con quel cappuccio .

Non so quanto sia grande la tua asta di ferrite, ma come un'ipotesi selvaggia, inizia con circa 50 giri di filo magnetico e vedi dove sei. Qualcosa come un filo rivestito di smalto calibro 28 sarà probabilmente circa giusto.

Esistono vari modi per trovare la frequenza di risonanza. Probabilmente inizierei con un generatore di funzioni, una resistenza e un ambito. Alimenta il circuito del serbatoio LC (il tuo induttore con il cappuccio attraversandolo in parallelo) dal generatore di funzioni attraverso un resistore e osserva la tensione che attraversa il LC sull'oscilloscopio. Ci sarà un forte picco di ampiezza alla frequenza di risonanza, e sarà quasi 0 altrove. Spazzare la frequenza regolando il quadrante del generatore di funzioni per trovare il picco, quindi vedere qual è la frequenza. Vorrei che l'oscilloscopio mi dicesse la frequenza invece di fidarmi del quadrante del generatore di funzioni. Questi sono notoriamente inaccurati, a meno che tu non abbia un generatore di frequenza calibrato di precisione.

Se la frequenza di risonanza è troppo alta, aggiungere più turni. Se troppo basso, prendine alcuni. Iterate fino a quando non avrete capito bene. Una volta fatto, metti della colla a caldo o resina epossidica sugli avvolgimenti per impedire loro di muoversi.

Ora hai un'antenna magnetica sensibile sintonizzata sulla frequenza di interesse. Il resto è un amplificatore seguito da un rilevatore, ma è troppo per entrare in questa domanda.

Ho costruito alcuni ricevitori a onde lunghe per i beacon aeroportuali qui in Australia. Di solito funzionano tra 200 e 450 Khz, quindi potrebbero trovarsi all'interno del parco palla di ciò che stai cercando in termini di componente L / C del ricevitore. La maggior parte dei semplici ricevitori di questo tipo si basano sui circuiti integrati MK484 o TA 7642, utilizzati per sostituire l'IC ZN414.

Per quanto riguarda il circuito sintonizzato, migliore è la qualità dei componenti utilizzati, migliori saranno i risultati. AM e sotto sono generalmente band piuttosto noiste in termini di ronzii, hash e altri segnali irrisolvibili. Se puoi, procurati un cappuccio sintonizzatore che utilizza isolanti in ceramica anziché paxilon o altri materiali non così buoni. La ceramica serve a sintonizzare i tappi come il vetro ai cavi ad alta tensione: impedisce la fuoriuscita dei segnali verso terra e la perdita del segnale è qualcosa di cui non hai bisogno.

Quindi, un buon sintonizzatore vale a dire da 500 a 600 pF per banda, e se è 2 o 3 bande, ancora meglio - userete meno filo. Con un tappo di valore lerge e una buona asta di ferrite (più lunga e più spessa è meglio) prova ad avvolgere circa 120 giri sull'asta. Usa il filo litz se riesci a ottenerlo.

Questo può essere recuperato da bobine di antenne defunte o vecchi trasformatori IF in disuso - più che sufficiente per una bobina da 120 giri può essere recuperata da un dispositivo a 2 bobine di metallo IF a 2 bobine, ma dovrai stare attento ad allentare gli strati esterni, così come sono spesso mantenuto intatto da una colla di colore marrone.

Questa colla può rovinare i primi due o più strati se sei troppo duro nel maneggiarlo, quindi usa un bisturi o un coltello da hobby per raschiare via la vecchia colla secca - delicatamente e recuperare tutto il filo di cui hai bisogno.

Le vecchie barre di ferrite possono anche essere salvate dai vecchi ricevitori AM: basta rimuovere l'asta e i suoi supporti, rimuovere la bobina esistente e sostituirla con quella che è necessario caricare. In alternativa, usa la bobina che si trova sull'asta e usa semplicemente due o tre bande di condensatori di sintonia cablate insieme, per ottenere la capacità abbastanza bassa per il 457Khz f0 che devi ricevere.

Evita tappi sintonizzatori in polivinicio (plastica) a buon mercato e aste in ferrite corte e economiche, poiché il risultato finale potrebbe essere deludente se decidi di usarle.

Perseguire un progetto avanzato, progettare un ricevitore da zero, A) senza conoscenza, B) senza attrezzatura, C) senza esperienza precedente? Fai attenzione, poiché i principali fallimenti dei primi progetti possono allontanare completamente gli studenti dall'elettronica.

Vai e costruisci prima molti progetti per principianti. Per avere successo al ricevitore valanghe, dovresti già aver creato semplici trasmettitori / ricevitori come kit o progetti online con schemi e già conoscere le risposte alle tue domande.

Se insisti davvero ad affrontare progetti avanzati, invece fai modifiche ai circuiti: modifica una radio AM commerciale o trova un progetto / schema online che si avvicini alle tue esigenze (come i ricevitori radio VLF per ascoltare "fischi").

Basta andare a prendere un condensatore di sintonia valutato circa 300 pf e un bastoncino di asta di ferrite abbastanza a lungo da mettere 200 giri di filo di rame smaltato, non dimenticare il nastro sottostante.

A volte uso filo di rame isolato in scatola stagnato di quei grandi vecchi televisori, questa roba è d'oro per fare bobine senza tante storie, praticamente dura anche per sempre. comunque è bene sperimentare te stesso e saltare dentro e provare. Non è necessario essere uno scienziato missilistico per la NASA per fare un po 'vecchia radio il cappuccio di sintonia e la bobina da sola farà un ottimo circuito sintonizzato, non è necessario aggiungere altri bit ad esso tranne la tua radio mk48

Qualche tempo fa ho realizzato una radio simile principalmente per ricevere fari, ecc. Ho appena avvolto un filo di rame smaltato attorno a una lunga asta di ferrite ricavata da un vecchio apparecchio radio a valvole. Ho fatto circa 200 turni, quindi ho svolto dieci alla volta per vedere cosa avrei potuto raccogliere, ho ricevuto alcuni segnali, principalmente quelli che possono essere utilizzati in caso di emergenza.

Ti suggerirei di ottenere un cappuccio sintonizzatore da una vecchia radio a valvole in quanto funzionano molto meglio per le cose radio per ricevere onde lunghe è fondamentalmente solo una normale radio am con una bobina molto lunga, c'era un diagramma eccellente di uno in un numero arretrato di chip di silicio ha usato un ic mk484 e aveva un transistor a due uscite come una configurazione di coppia gratuita. Penso che sia stato bc 337 o simile fondamentalmente un transistor PNP e un transistor PNP. Sono stato in grado di trovare quel diagramma in rete da allora, ma immagino che qualcuno lo avrebbe.

Qualche tempo fa ho suonato con ogni sorta di radio, ho fatto un po 'di silenzio dalla rete e ho messo i miei tocchi su di loro, quello a onde lunghe del chip di silicio era davvero un buon design e così semplice da realizzare. Il mk484 è molto efficace e attira stazioni da tutto il mondo, ma in questi giorni sembra che ci siano così tanti diagrammi in rete che semplicemente non funzionano affatto, fondamentalmente perditempo, ci sono un sacco di cose qui.

Non era mai stato così prima d'ora, ovviamente hai avuto la cosa strana che non ha funzionato ma ora in rete è come se nulla funzionasse, i libri sono una scelta migliore ora non così tanti errori in quelli ma sono ancora lì.

Un modo molto migliore di sperimentare con un'asta e una bobina di ferrite per trovare l'induttanza corretta per una particolare frequenza sarebbe avvolgere una grande bobina sulla ferrite con filo magnetico smaltato da 28 a 30 AWG e dopo aver fissato entrambe le estremità con la colla, prendere un cartone smerigliato o carta vetrata fine e nudo tutta la lunghezza di un lato della bobina fino al rame pulito. Da questo puoi trovare il punto esatto che corrisponde alla giusta frequenza di cui hai bisogno. Se si dispone di un misuratore LCR, è molto più semplice in quanto è possibile trovare la giusta induttanza toccando la parte appropriata con la sonda. Le bobine sono lineari, quindi se l'induttanza totale è di 300 microherry, a metà strada saranno 150 ecc.