参赛作品:低成本再生式小环接收天线。

21 26-01-19 21:05


参赛首图。

借助软件手绘的电路原理图。JFET为2SK241低噪声JFET

 

设计原理简介

传统的小环天线要使用品质很高的线圈和可变电容,品质高,本意上是降低损耗。

而引入有源再生过程后。就算是素质差劲的LC,每震荡一次损耗掉的能量也可以被电路及时补偿并反馈进去,从能量角度来看等效于是一个损耗能量(物理损耗能量减去补偿能量值)非常小的高品质的线圈,可以获得超级窄带的抑制噪声和高信号输出。

其原理不难理解,工作形式和再生收音机类似,只是没有设计非线性检波过程,端子输出的是射频。

在发射端要使用高品质线圈和可变电容的原因是发射端没有办法再提供继续增益,而且发射端要经过极高的电流和极大的电压(部分设计里面,中高功率发射小环天线可变电容两端震荡电压可达几千伏级别)。

但是在接收端绝大部分收音机的接收电压要求只需要几十微伏到几十毫伏就可以完美工作。此时引入有源电路机制便可以节省极其昂贵的两大构件(高品质可变电容和高品质线圈),且理论上可以获得比它们更出色的性能(因为再生构成的补偿理论上可以把等效Q值补到无穷,甚至超越无穷,能量越震越多,就是自激)。

本次设计震荡管选用2SK241低噪声JFET用于以适宜成本下尽可能降低电路本身噪声。可变电容构件使用变容管搭建。线圈使用蛛网绕法在中波波段尽量降低寄生电容。经此设计后接收的最好成绩是在很普通的夜晚于合肥接收到北京的中波北京生活广播。电路有强带外抑制噪声性能,稳定性较好;遗憾之处是调节再生正如冯报本先生所言“艺术”,搓旋钮细细调节的感觉只有制作者方能体会其中手感细腻玄妙。

 

制作过程

照着电路焊板子画板子,传统技能,焊接的半固定电位器为调节工作点,根据电路图上所示调整即可。

电路板和几款可变电容的体积对比。

小小一块电路板就能完成它们大部分的任务甚至更优越。

拿个大头LED,AB胶糊在一小片胶木板上,就是指示灯了。比买的指示灯便宜的多,而且可视角也广。

试验用的部分零件和试验用纸板装配验证。这个试验的线圈虽美观,但是线圈的寄生电容太大导致中波高端谐振上不去,所以放弃。

用胶木板切割设计,捆扎并浸泡绝缘漆的天线线圈,蛛网结构,性能较好。外圈较宽大的是谐振线圈,里圈是再生线圈。

在一个小薄松木盒子里面寻找位置并确定安装位置后用1块3240环氧板固定所有零件。这样总装较方便。各手操作件功能标示如图。

焊接完成并上机测试。

 

本图结尾并不是最终版本。可以看见面板上有一个中短波选择开关,事后可以在盒子空余位置再放入一个短波线圈扩展频率范围。但是我们实际测试来说再生和调谐两个旋钮的干扰在短波段的影响较大(可能是再生这一负载的状态改变会导致JFET改变而明显影响其谐振频率),所以如果实际要让短波段更具操作性需要对这个电路进行后续调节处理。

 

该主题于 2026-01-19 21:09:18 被 暖风轻音 执行【编辑】操作

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