Приветствую, радиолюбители-самоделкины!
Радиоволны, витающие в окружающем пространстве, окружают нас повсюду, особенно при нахождении в крупном городе. Например, построенный собственными руками жучёк, либо любой другой радиопередатчик будет хорошим излучателем радиоволн, при большой мощности и хорошей антенне сигнал от своего радиопередатчика можно ловить за целые километры. Увидеть или как-то почувствовать радиоволны невозможно — у человека просто нет органов чувств для их восприятия, однако в электронике существуют приборы, называемые детекторами высокочастотного излучения, они позволяют засекать наличие излучения, а также примерно оценивать его мощность. Такой прибор будет отличным помощников при построении собственных передатчиком, ведь с его помощью можно легко понять, запустился ли передатчик, а также произвести настройку по максимуму излучения. Представленный в этой статье детектор является весьма чувствительным благодаря дополнительному усилительному каскаду на входу, поэтому позволяет засекать даже маломощны сигналы, например, от Wi-fi роутера, сотового телефона, Bluetooth-устройства, а также множества других источников. Он имеет достаточно простую схему, но при этом, в отличие от более сложных фирменных устройств не может производить измерения мощности излучения в единицах измерения — шкала показывает мощность в «попугаях», но этого более чем достаточно для большинства случаев. Собирать детектор можно не обязательно для настройки передатчика, с его помощью можно проводить различные эксперименты, например, сравнить по мощности излучения два сотовых телефона, либо просто поразвлекаться, исследуя различные устройства на излучение радиоволн. Схема детектора показана на картинке ниже.
Если ввести соответствующий поисковый запрос в интернете, можно найти множество различных схем подобных детекторов, довольно часто встречаются крайне простые и примитивные схемы, не способные засечь слабый сигнал от телефона или Wi-Fi роутера. Данная же схема обладает рядом особенностей — во-первых, содержит усилитель на входе на высокочастотном транзисторе, и во-вторых, имеет фильтр, срезающий все сигналы частотой ниже 10 МГц — это позволяет избавиться от всех низкочастотных шумов и наводок, в том числе и очень сильной наводки частотой 50 Гц, которая создаётся бытовой электросетью. Но при этом стоит помнить, что схема будет нечувствительна к сигналам ниже 10 МГц, поэтому сигнал радиопередатчика, работающего на этих частотах, не будет регистрироваться схемой. К слову, большая часть аппаратуры сейчас работает на гораздо более высокочастотном диапазоне, например, Wi-Fi роутер излучает на 2,4 ГГц либо 5 ГГц, сотовый телефон на 900 МГц и 1800 МГц, Bluetooth также 2,4 ГГц. К выходу схемы подключается стрелочная головка — микроамперметр, ток полного отклонения должен составлять 50-200 мкА. В продаже на барахолках можно найти много разных подобных головок, они будет иметь разные шкалы, разные формы и размеры, подойдут любые. По отклонению стрелки будет понятна сила регистрируемого сигнала. Входная часть схемы состоит из антенны — в качестве неё можно применить обычный кусок провода длиной 5 — 20 см, длина антенны будет определять, к какому диапазону частот детектор будет наиболее чувствителен, поэтому с длиной можно будет поэкспериментировать. Удобнее всего применить прямой отрезок медного эмалированного провода диаметром 1-2 мм, он хорошо держит форму. Через конденсатор С1 уловленный антенной сигнал поступает на вход схемы, где на элементах L1, C2, L2, C3 собран фильтр, срезающий низкие частоты, до 10 МГц. Параметры катушек следующие: L1 наматывается медным эмалированным проводом диаметром 0,5 на оправке диаметром 5 мм (удобно использовать сверло) и содержит 8 витков — наматывать нужно аккуратно, виток к витку. L2 наматывается полностью аналогично, но содержит только 6 витков.
Далее обработанный сигнал поступает на базу VT1, в качестве усиливающего транзистора можно применить практически любой маломощный с большой граничной частотой, например, BFR93 или КТ399, можно применить также знаковый всем жучкостроителям КТ368, но в этом случае чувствительность к частотам выше 1 ГГц будет весьма низкая, если будет вообще. Данный каскад требует настройки — после сборки схемы необходимо подобрать сопротивление резистора R1 так, чтобы на коллекторе транзистора была половина напряжения питания — для удобства подборки можно просто установить подстроечный резистор на 5 кОм. Усиленный транзистором сигнал через конденсатор С4 поступает на диодный детектор на диоде VD1 — это важная часть схемы, ведь от выбора диода будут зависеть характеристики детектора. Применять здесь нужно высокочастотные германиевые диоды — кремниевые не подойдут, так как имеют слишком большое падение напряжения, примерно в 2 раза больше, чем у германиевых. Хорошим вариантом будут диоды ГД402, ГД507, обратите внимание, что широко популярный диод 9Д работаешь лишь на частотах до 40 МГц, поэтому с ним полоса регистрируемых частот детектора станет очень маленькой. Помимо указанных диодов можно также экспериментировать с другими, у которых высокая рабочая частота. После диодного детектора следует ещё один фильтр — он отсекает всю высокочастотную составляющую сигнала, чтобы она не попадала на вход операционного усилителя, состоит этот фильтр из дросселей L3, L4 и конденсаторов С6, С7. Наматывать дроссели собственными руками здесь не нужно, достаточно лишь взять заводские маломощные, в виде резисторов, подойдут со значениями индуктивности 50-100 мкГн, купить такие индуктивности можно в любом магазине радиодеталей. Если есть желание, можно изготовить такие дроссели и своими руками, воспользовавшись калькуляторами расчёта количества витков и индуктивности. Готовый детектированный и отфильтрованный сигнал поступает на вход операционного усилителя, использовать здесь можно практически любой одинарный операционный усилитель, например, TL071, TL081, либо отечественные 140УД12 или 140УД6, в случае использования последней резистор R9 из схемы нужно исключить. Усиление операционного усилителя в данном случае определяется соотношением резисторов R6 и R8, для достижения нужного коэффициента усиления можно подстраивать данные резисторы — не лишним будет также вместо одного из них установить подстроечный. Также на схеме присутствует переменный резистор R10 — он служит для установки положения нуля на стрелочной головке.
Данную схему можно усовершенствовать, добавив ещё один операционный усилитель — в этом случае характеристики детектора станут лучше, автор рекомендует к сборке именно эту схему. Их принцип работы одинаков, всё сказанное выше актуально и для того, и для этого варианта схем, за тем исключением, что во втором варианте операционный усилитель нужно применить сдвоенный, либо два одинарных.
Собирается вся конструкция на печатной плате, при её разводке нужно учитывать, что работает схема со сверх-высокими частотами, поэтому нужно соблюдать все правила высокочастотного монтажа, располагать все компоненты как можно плотнее, делать дорожки максимально коротки и также не оставлять длинных выводов деталей. Напряжение питания схемы составляет 9-12В, потребляемый ток достаточно мал и не превышает пары десятком миллиампер — в качестве источника питания очень удобно использовать батарейку на крону на 9В, в этом случае прибор будет полностью автономным, его можно будет брать в любую часть квартиры независимо от наличия розеток. Также в качестве источника питанию по напряжению подойдут и два последовательно включенных литий-ионных аккумулятора, хоть и напряжение в этом случае будет несколько ниже 9В.
Всю схему следует поместить в подходящий корпус, наружу вывести стрелочную головку для наблюдения результата. Таким образом, без особых финансовых затрат получился весьма интересный прибор. Удачной сборки!
Источник (Source)
Подборки: Детектор Схема Микросхема Транзистор Электроника
Источник: