¿Qué necesito para construir y probar una antena de varilla de ferrita para una frecuencia específica?

Hizo un montón de preguntas que en realidad son demasiado amplias en conjunto, así que solo responderé lo que parece ser la pregunta subyacente sobre cómo hacer una antena de varilla de ferrita sintonizada.

Básicamente, una antena de varilla de ferrita es un circuito LC resonante. La barra de ferrita y la bobina envuelta alrededor de ella forman el inductor, y conectas un capacitor deliberadamente a través de ella. La Q puede ser bastante alta ya que está limitada solo por la resistencia en la bobina del inductor y las pérdidas en la ferrita. Asegúrese de clasificar la ferrita a una frecuencia mucho más allá de la que desea que resuene. A 457 kHz eso no será un problema.

La frecuencia de resonancia de un circuito LC es:

  F = 1 / 2π raíz cuadrada (LC)

Cuando L está en henrios y C en faradios, entonces F estará en hercios. Por supuesto, puede reorganizar esto para obtener F, L o C de los otros dos. Por ejemplo, para encontrar la inductancia para resonar a 457 kHz con un capacitor de 10 nF, necesita

  L = 1 / (2πF)² C = 12,1 µH

Dado que su frecuencia es fija, al resolver solo un par LC, puede obtener otros fácilmente. Por ejemplo, si quisiera 10 veces la inductancia, tendría que usar 1/10 de la capacitancia, o 1 nF y 121 µH.

La mejor manera de obtener la inductancia correcta es experimentando. Sí, en teoría, podría obtener los datos de la varilla de ferrita y hacer un montón de cálculos para determinar el número de vueltas, pero será más fácil simplemente probar algo, ver dónde se encuentra y ajustar iterativamente hasta obtener el deseado. frecuencia de resonancia. De los números anteriores, un condensador en el rango de 1-10 nF debería funcionar bien, ya que es factible 12-120 µH. Probablemente apuntaría a algo en el rango de 50-100 µH. Haga los cálculos, obtenga un capacitor adecuado y comience a enrollar. Los condensadores no suelen ser tan precisos, así que comience con el límite final y ajuste el inductor hasta que obtenga la frecuencia de resonancia deseada con ese límite .

No sé qué tan grande es su barra de ferrita, pero como una suposición descabellada, comience con alrededor de 50 vueltas de alambre magnético y vea dónde está. Algo así como un alambre recubierto de esmalte de calibre 28 probablemente sea lo correcto.

Hay varias formas de encontrar la frecuencia de resonancia. Probablemente comenzaría con un generador de funciones, una resistencia y un osciloscopio. Alimente el circuito del tanque LC (su inductor con la tapa en paralelo) desde el generador de funciones a través de una resistencia, y mire el voltaje a través del LC en el osciloscopio. Habrá un pico de amplitud agudo en la frecuencia resonante, y será casi 0 en cualquier otro lugar. Realice un barrido de la frecuencia ajustando el dial del generador de funciones para encontrar el pico, luego vea cuál es la frecuencia. Haría que el osciloscopio me dijera la frecuencia en lugar de confiar en el dial del generador de funciones. Esos son notoriamente inexactos, a menos que tenga un generador de frecuencia calibrado con precisión.

Si la frecuencia de resonancia es demasiado alta, agregue más vueltas. Si es demasiado bajo, quítese algunos. Iterar hasta que lo consigas bien. Una vez que lo haga, ponga un poco de pegamento caliente o epoxi en los devanados para evitar que se muevan.

Ahora tiene una antena magnética sensible sintonizada a la frecuencia de interés. El resto es un amplificador seguido de un detector, pero eso es demasiado para esta pregunta.

He construido algunos receptores de onda larga para balizas de aeropuertos aquí en Australia. Por lo general, operan entre 200 y 450 Khz, por lo que podrían estar dentro del alcance de lo que está buscando en términos del componente L/C de su receptor. La mayoría de los receptores simples de este tipo se basan en los circuitos integrados MK484 o TA 7642, utilizados para reemplazar el circuito integrado ZN414.

En cuanto al circuito sintonizado, cuanto mejor sea la calidad de los componentes utilizados, mejores serán sus resultados. AM e inferiores son generalmente bandas bastante ruidosas en términos de zumbido, hash y otras señales irresolubles. Si puede, obtenga una tapa de sintonizador que use aislantes cerámicos en lugar de paxilon u otros materiales no tan buenos. La cerámica es para las tapas del sintonizador lo que el vidrio es para los cables de alto voltaje: evita que las señales se filtren a tierra y la pérdida de señal es algo que no necesita.

Entonces, un buen límite de sintonizador de, digamos, 500 a 600 pF por banda, y si es de 2 o 3 bandas, aún mejor: usará menos cable. Con una tapa de gran valor y una buena varilla de ferrita (cuanto más larga y gruesa, mejor), intente enrollar alrededor de 120 vueltas en la varilla. Use alambre litz si puede conseguirlo.

Esto se puede recuperar de bobinas de antena desaparecidas o transformadores IF viejos en desuso: se puede recuperar más que suficiente para una bobina de 120 vueltas de un dispositivo de lata de metal IF de 2 bobinas, pero tendrá que tener cuidado al aflojar las capas externas, ya que son a menudo se mantiene intacto por un pegamento de color marrón.

Este pegamento puede arruinar las primeras dos o más capas si lo manejas con demasiada brusquedad, así que usa un bisturí o una navaja para raspar el pegamento viejo y seco, suavemente, y recupera todo el cable que necesites.

Las varillas de ferrita buenas también se pueden rescatar de los viejos receptores de AM: simplemente retire la varilla y sus soportes, retire la bobina existente y reemplácela con la que necesita enrollar. Alternativamente, use la bobina que está en la varilla, y simplemente use dos o tres conjuntos de capacitores de sintonización conectados entre sí, para obtener la capacitancia lo suficientemente baja para los 457Khz f0 que necesita recibir.

Evite las tapas de sintonizador de polyvaricon (plástico) baratas y las varillas de ferrita cortas y baratas, ya que el resultado final puede ser decepcionante si decide usarlas.

Simplemente vaya a buscar un condensador de sintonización valorado en alrededor de 300 pf y una varilla de ferrita lo suficientemente larga como para colocar 200 vueltas de alambre de cobre esmaltado, no olvide la cinta adhesiva debajo.

A veces uso alambre de cobre aislado trenzado estañado de esos grandes televisores antiguos, este material es oro para hacer bobinas sin todo el alboroto, básicamente también duran para siempre. De todos modos, es bueno experimentar por ti mismo y saltar e intentarlo. No es necesario ser un científico espacial para que la NASA haga una pequeña radio vieja, la tapa de sintonización y la bobina por sí solas harán un muy buen circuito sintonizado, no es necesario agregarle ningún otro bit, excepto su radio mk48.

Hice una radio similar hace algún tiempo principalmente para recibir balizas, etc. Simplemente enrollé alambre de cobre esmaltado alrededor de una barra de ferrita larga que obtuve de un viejo equipo de radio de válvulas. Giré unas 200 vueltas y luego desenrollé diez a la vez para ver qué podía recoger, obtuve algunas balizas, principalmente las que pueden usarse en caso de emergencia.

Le sugiero que obtenga una tapa de sintonizador de una vieja radio de válvula, ya que funcionan mucho mejor para que las cosas de radio reciban onda larga, básicamente es solo una radio am normal con una bobina muy larga, había un excelente diagrama de uno en un número anterior de chip de silicio que usaba un mk484 ic y tenía dos transistores de salida como una configuración de par complementaria. Creo que fue bc 337 o similar básicamente un transistor pnp y un transistor npn. He podido encontrar ese diagrama en la red desde entonces, pero supongo que alguien lo tendría.

Jugué con todo tipo de radios hace algún tiempo y saqué algunas de la red y les puse mis propios toques, la de onda larga con chip de silicio tenía un diseño realmente bueno y muy fácil de hacer. El mk484 es muy efectivo y atrae estaciones de todas partes, pero parece que en estos días hay tantos diagramas en la red que simplemente no funcionan en absoluto, básicamente son una pérdida de tiempo, hay muchísimos aquí.

Nunca solía ser así antes, por supuesto que tenías cosas extrañas que no funcionaban, pero ahora en la red es como si nada funcionara, los libros son una mejor opción ahora, no hay tantos errores en ellos, pero todavía están ahí.

Persiguiendo un proyecto avanzado, diseñando un receptor desde cero, A) sin conocimiento, B) sin equipo, C) sin experiencia previa? Tenga cuidado, ya que un gran fracaso en los primeros proyectos puede alejar a los estudiantes de la electrónica por completo.

Vaya y construya muchos proyectos para principiantes primero. Para tener éxito con el receptor de avalancha, ya debería haber construido transmisores/receptores simples como kits o proyectos en línea con esquemas, y ya debe saber las respuestas a sus preguntas.

Si realmente insiste en abordar proyectos avanzados, en su lugar, realice modificaciones de circuito: modifique una radio AM comercial o encuentre un proyecto/esquema en línea que se acerque a sus necesidades (como receptores de radio VLF para escuchar "silbatos", etc.

Una manera mucho mejor de experimentar con una barra de ferrita y una bobina para encontrar la inductancia adecuada para una frecuencia en particular sería enrollar una bobina grande en la ferrita con alambre magneto esmaltado de 28 a 30 AWG y después de haber asegurado ambos extremos con pegamento, tomar una Cartón de memoria o papel de lija fino y pele todo el largo de un lado de la bobina hasta el cobre limpio. A partir de esto, puede encontrar el lugar exacto que corresponde con la frecuencia correcta que necesita. Si tiene un medidor LCR, lo hace mucho más fácil ya que puede encontrar la inductancia correcta tocando la parte apropiada con su sonda. Las bobinas son lineales, por lo que si la inductancia total es de 300 microhenrios, la mitad será de 150, etc.