Radios y energía [cerrado]

RF novato aquí.

Últimamente he estado experimentando con RF. Construí algunos osciladores simples, logrando hacer funcionar un circuito de tanque y amortiguando la salida de 1 megahercio de un oscilador de lata. Excelente.

Luego conecté un carrete de alambre y escuché una radio AM cercana sintonizada a 1000 kilohercios. Tras la conexión de la antena de cable, se silenció (debido a la falta de modulación de amplitud de mi pequeño circuito). Maravilloso.

Pero una cosa me molesta... ¿cómo puedo aumentar la potencia de la transmisión? Ahora todo en línea dice algo sobre el poder, bla, bla, vatios, bla, bla. Pero nada explica realmente cómo funciona. ¿Cómo aumentas la potencia?

Podría hacer la antena del largo correcto. Eso podría ayudar.

¿Más voltaje o amplitud de la frecuencia portadora? En este momento está funcionando con 5 voltios. Probablemente tendrá un efecto hasta cierto punto, pero realmente no creo que esta sea la forma correcta de hacerlo...

¿Más actual? Esto no tiene sentido. ¡Es solo un cable conectado a un oscilador! Nada fluye hacia el cable. ¿Cómo aumentaría la corriente a la antena? Esto simplemente no tiene ningún sentido.

Entonces, ¿cómo inyectas más potencia en la antena? Más corriente no tiene sentido, así que supongo que se debe aumentar el voltaje. Pero... eso tampoco tiene sentido. ¡Esas estaciones comerciales que transmiten en kilovatios deben usar una cantidad extremadamente peligrosa de voltios!

¿Podría alguien explicarme esto?

Más específicamente, ¿cómo funciona la potencia de radio? ¿Cómo se amplificaría la señal que entra en una antena?

Lo que necesita es un amplificador, con ganancia a la frecuencia de su oscilador. Da la casualidad de que los amplificadores de RF son más complicados que los osciladores, principalmente porque en este tipo de frecuencia, hay todo tipo de rutas de retroalimentación furtiva que convierten los amplificadores en osciladores. Tenga en cuenta que si alcanza más de 0,1 W, las normas de licencia comienzan a aplicarse. Sin embargo, tal como está, su pregunta es bastante amplia y es probable que se cierre.
No entiendo esto... si la señal cambia de riel a riel, ¿cómo podrías amplificarla?
El voltaje no lo es todo. Hay amplificación de voltaje y luego hay amplificación de potencia. Tal vez su oscilador tenga una salida de riel a riel cuando la salida no está cargada, pero a medida que aumenta la carga (resistencias más bajas), ese voltaje se hundirá. Si la impedancia de salida de su oscilador es alta, es posible que no soporte mucha carga. Introduzca el amplificador de potencia. Esencialmente cambia la impedancia de su señal. Incluso podría recibir un golpe en el voltaje y aún ver una ganancia en potencia, ya que el amplificador de potencia permite conducir cargas más pesadas.

Respuestas (1)

La potencia es el producto de la corriente y el voltaje.

PAG = I mi

La impedancia es la relación entre el voltaje y la corriente (más su fase relativa).

Z = mi I

Tu antena tiene algo de impedancia. Si se tratara de una antena diseñada, la impedancia probablemente sería 50 Ω , por convención. Si su antena es solo un carrete de cable al azar, su impedancia es otra cosa. Probablemente ni siquiera sea puramente resistivo. Sin embargo, tiene una impedancia, y esa impedancia no cambia a menos que cambie la geometría de la antena.

Su transmisor es una máquina diseñada para suministrar energía eléctrica a una carga, y esa carga es su antena. Su antena está diseñada para aceptar esa energía eléctrica y acoplarla eficientemente al espacio libre de modo que se irradie.

Si desea entregar más potencia a la antena, puede aumentar el voltaje o la corriente. Pero, la impedancia de su antena es fija (a menos que diseñe una nueva antena). Por lo tanto, la relación de voltaje a corriente no puede cambiar. Por lo tanto, para aumentar la potencia, debe aumentar el voltaje y la corriente de manera que su relación permanezca igual.

O bien, puede cambiar su antena. Si diseña una antena más eficiente, se irradiará más energía eléctrica y se perderá menos en forma de calor en la antena y el transmisor.

Y sí, las estaciones de transmisión de alta potencia utilizan altos voltajes peligrosos.

Alto voltaje

¡Gracias por la respuesta! ¿Cómo harías para aumentar la corriente? No es como si pudiera ir a medirlo usando un multímetro entre el osc. y la antena y decir "¡ajá! Hay X mA pasando por aquí". Específicamente, ¿qué corriente aumentas?
@ fuzzyhair2 la corriente a la antena. El problema no es diferente a aumentar la corriente/voltaje/potencia a una resistencia, pero su carga no es una resistencia: es una antena.
¡Gracias, Phil! ¿Podría indicarme algunos recursos donde podría aprender algo de teoría del diseño?
@ fuzzyhair2 suena como si ya los hubieras encontrado e interpretado todo como "potencia, bla, bla, vatios, bla, bla". Dicen esas cosas por una razón: sugiero volver a leerlo y llegar a un acuerdo con exactamente qué es lo que no entiendes.
@ fuzzyhair2 Desea una copia de "Métodos experimentales en el diseño de RF", tal vez también una copia del manual de ARRL.
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