Antena bucla activa pentru receptia HF

[yo5oft]

felicitari pentru descriere si constructie, spor la receptii si, de ce nu, la imbunatatiri !!
(vreau sa-l construiesc si eu, sa vad cum se comporta cu un transceiver mai vechi.)

[yo3hjv]

Multumesc pentru raspuns Petre.
Deci 14 bit.
Mi se pare cam maricel zgomotul propriu pe care l-ai mentionat si de aceea am intrebat.

73,
Adrian

[yo4hgx]

Receptorul este RSP1A, iar softul este SDR Console... pozele si video sunt capturi de pe ecranul laptop-ului meu. Receptie cu RF Gain pe treapta 6 din 10... daca maresc, softul imi spune " Overload signal, reduce rfgain", semnalul furnizat de antena fiind unul consistent.

RSP1A este SDR "entry level", cu filtre de banda foarte largi si fara pad-uri de atenuare. Daca de la nivelul 6 de RFGain atingeti "overload" inseamna ca ati depasit tensiunea maxima de intrare a ADC-ului, acesta fiind punctul slab al SDR-urilor in general, "dynamic range"-ul foarte restrictiv al ADC-urilor. Va recomand folosirea unui atenuator variabil pe intrare, fie industrial, fie construit in regim propriu cu rezistoare carbon-film. Desi principiul este general valabil, receptoarele analog sunt mult, mult mai tolerante in acest sens.

(...) cosider ca o receptie mai buna se poate obtine doar cu antena directiva.

Testele mele practice comparative au relevat ca in HF performantele antenei bucla active sunt sensibil sub nivelul unui dipol in jumatate de unda ridicat la inaltimile corespunzatoare benzilor de interes.

Am folosit mult timp o astfel de antena la receptie in combinatie cu un Hustler 6BTV (un fel de 7AVQ cu 80m) pe emisie cu IC-7300 si pot afirma ca pana in 40m SNR-ul este comparativ, iar in benzile superioare verticala fiind chiar mai buna. Un "doublet" de 2 x 12.5m la 7-8m deasupra solului si coborare cu scarita deja a depasit bucla activa in 40m si peste. Am tinut bucla activa in paralel cu doublet-ul pentru receptia tip "diversity" pe IC-7610 care are doua receptoare identice, cate un semnal in fiecare ureche, rezultatul fiind o combinatie foarte, foarte interesanta, unde datorita polarizarilor diferite si micilor diferente de faza se creeza senzatia de spatialitate. Cand am reusit sa ridic un dipol pliat rotativ pentru banda de 40m la 12-13m inaltime... am renuntat la bucla activa.

Bucla activa este de neegalat in VLF/LF/MF si chiar in 80m unde, evident, datorita dimensiunilor marea majoritate nu ne permitem antene electrice "full size" si mai ales intaltimea ideala este greu de atins, absolut de acord, in HF insa, 40m-10m, o antena electrica fara restrictii o va depasi. Aceasta concluzie nu este o presupunere ci o concluzie in urma testelor practice comparative desfasurate de-a lungul mai multor ani, in comparatie cu mai toate combinatiile de antene filare cum ar fi inv-V, inv-L, inv-U, doublet, LW, "rezonante" sau cu ATU extern in punctul de alimentare.

In incheiere, daca doriti sa experimentati in continuare, pe langa pad-urile de atenuare externe va recomand sa adaugati inca o bucla sub cea existenta, pe care sa o legati in punctul de alimentare in anti-faza, adica sa creati un 8. Desi creste un pic plafonul de zgomot, per total SNR-ul este imbunatatit consistent. Mai departe, puteti adauga in paralel fiecarei bucle inca una identica, simuland cresterea grosimii tevilor de pex-al de 3-4 ori. Scopul urmarit este cresterea suprafetei antenei dar scaderea inductantei, care este responsabila de captarea de zgomot.

[yo4hgx]

Multumesc pentru raspuns Petre.
Deci 14 bit.
Mi se pare cam maricel zgomotul propriu pe care l-ai mentionat si de aceea am intrebat.

73,
Adrian

14 bit pana la 6 MSPS, dupa care scade pana la 8 bit la, si peste 9 MSPS.

[YO91046IL]

Va recomand folosirea unui atenuator variabil pe intrare, fie industrial, fie construit in regim propriu cu rezistoare carbon-film. Desi principiul este general valabil, receptoarele analog sunt mult, mult mai tolerante in acest sens.

In nici un caz atenuatoare, eu zic ca mai degraba trebuiesc filtre de banda pentru benzile de radioamator, cauza semnalului prea mare fiind posturile in AM din afara benzilor de radioamator.
Sunt convins ca pe un receptor analogic fara zgomot propriu si cu filtre de banda, receptia ar fi una desavarsita.

Controalele care le obtin aici sunt perfect la fel cu cele date de alti radioamatori, diferenta fiind ca eu am zgomot S3-S4 (inclusiv S2-ul dat de receptor), iar marea majoritate au S9 poate si mai mult la cei care nu fac nimic pentru a imbunatati receptia. Aud QSO-uri duble in aceeasi frecventa, aud statii care fac apel peste alte QSO-uri in 80m.
Candva o sa ridic inapoi dipolul pe care l-am dat jos pentru ca nu am nevoie de el (zgomotul era S9) si o sa fac o comparatie inregistrata video. Acum n-am chef.

Nu o sa pun mai multe bucle pentru ca nu este necesar. Revin, Nu complica ceva ce poate fi atat de simplu!!

[yo3fhm]

In nici un caz atenuatoare, eu zic ca mai degraba trebuiesc filtre de banda pentru benzile de radioamator, cauza semnalului prea mare fiind posturile in AM din afara benzilor de radioamator.

Daca vreti sa va limitati doar la receptia benzilor de amatori, s-ar putea ca (in anumite conditii care nu tin doar de implementarea tehnica) solutia cu filtre de banda sa functioneze. Dar Marian (si probabil ca si altii, care n-au intervenit inca) nu v-au recomandat inutil ideea utilizarii unor atenuatoare.
Ati incercat sa reflectati la motiv ?

Sunt convins ca pe un receptor analogic fara zgomot propriu si cu filtre de banda, receptia ar fi una desavarsita.

Depinde de tipul receptorului, de solutiile tehnice implementate de constructor si de conditiile din amplasamentul de receptie.
In rest, nu exista vreun receptor "fara zgomot propriu" !

[yo3fhm]

- D-l Vener Octavian Cezar (YO9FHM) a lăudat acest preamplificator, mai ales în cazul folosirii tranzistorilor 2N5109. El a simulat într-un program preamplificatorul și a ajuns la concluzia ca inductanta transformatorului T1 este prea mare cu 2x10 spire și dezavantajeaza frecventele mai mari. Pentru o liniaritate cât mai buna este nevoie de o inductanta de 10uH, care se poate obtine (calculat și masurat) cu doar 5 spire.

Buna ziua,
Nu l-am laudat. Am fost curios sa vad cu ce avem de-a face, sa fac o evaluare prealabila unei eventuale realizari practice. E mult mai simplu asa, decat sa pierzi vremea lipind si apoi sa fii eventual dezamagit!
- ca nivel de zgomot, in simulator (folosind model ptr. tranzistoare 2N5109) rezulta ca performantele se apropie de cele ale montajului lui LZ1AQ , care este totusi usor superior.



- ref. la nr. de spire, in textul original al schemei ( https://www.qsl.net/m0ayf/active-loop-r ... tenna.html ) se mentionau 2x10 spire pe un miez FT37-43; asta ar fi insemnat cam 35uH per infasurare. Ptr. inductanta infasurarilor transformatorului de iesire, din simularea mea rezulta ca 12uH ar fi un compromis bun ptr. a obtine o liniaritate multumitoare in zona 1-30MHz (fata de utilizarea valorii de 35uH). Folosind acelasi miez, 10uH se pot obtine cu doar 5 spire.
Castigul ar fi de vreo 20dB intre 1 si 30MHz, cu aprox. -3dB la capete.



Cam atat deocamdata...

[yo3fhm]

- ca nivel de zgomot, in simulator (folosind model ptr. tranzistoare 2N5109) rezulta ca performantele se apropie de cele ale montajului lui LZ1AQ , care este totusi usor superior.

Revin pentru a-mi cere scuze ptr. o gafa pe care am facut-o prin exprimarea de mai sus.
Am facut o referire la montajul lui LZ1AQ:
https://lz1aq.signacor.com/docs/wsml/wideband-active-sm-loop-antenna.htm
Nivelul de zgomot obtinut in simularea preamplificatorului lui M0AYF (folosind model ptr. tranzistoare 2N5109) este vizibil mai bun decat cel al montajului lui LZ1AQ (simulat cu model ptr. tranzistoare 2N2222).

Mentionez ca nu am realizat deocamdata practic nici unul dintre cele doua preamplificatoare si ca evaluarile de mai sus se bazeaza strict pe simularea lor in LTSpice.

Poate va veti intreba de ce nu le-am realizat?
Dintr-un motiv simplu: nivelul cel mai bun de zgomot pe care l-am obtinut in simulari, a rezultat la un preamplificator cu 2 JFET-uri J310, dupa SV1AFN .
Pe care l-am si executat practic si care deocamdata, e in teste, amplificand semnalul de la DCF77 receptionat pe websdr-ul propriu



Castigul e de doar 17dB in zona 30KHz - 20MHz, dar ce m-a incantat imediat la acest preamplificator, a fost chiar nivelul de zgomot. Recunosc ca nu i-am masurat plafonul, dar conectandu-l direct la intrarea unui IC-7300, nu am sesizat nici o schimbare pe waterfall.
Ceea ce mi se pare incurajator!

[YO91046IL]

Ati incercat sa reflectati la motiv ?

In rest, nu exista vreun receptor "fara zgomot propriu" !

Am reflectat si logica mea imi spune asa: eu ma lupt sa receptionez si semnalele extrem de slabe si pun atenuator ca sa nu le mai "miros" deloc? In rest cunosc bine folosirea atenuatorului pentru o receptie mai linistita insa nu este cazul aici.
De acord ca orice receptor prezinta zgomot propriu, insa unul analogic cu zgomot S2 trebuie reparat sau aruncat.

[yo3fhm]

Am reflectat si logica mea imi spune asa: eu ma lupt sa receptionez si semnalele extrem de slabe si pun atenuator ca sa nu le mai "miros" deloc?

OK, OK...
Sa luam un exemplu (concret, real) ptr. banda de 40m.
Radio China International emite in banda de 40m, intre orele 00:00 si 23:59 UTC, pe 7210 KHz, cu 500KW dar si pe 7350 KHz, intre orele 18:30 si 20:27, tot cu 500KW.
Constatam ca folosind un receptor care are atat filtre de banda, cat si un IP3 de cel putin 30dBm, gasim ca semnalul de pe 7210 KHz vine cu S9+50dB, iar cel de pe 7350 KHz vine cu S9+60dB.
Calculati frecventa si amplitudinea produselor IMD de ordin 3, sa vedeti ce rezulta...

Raspunsul pe scurt, ar fi ca rezulta 2 produse :
- pe 7070 KHz, cu un nivel de -119dBm (aprox 0.25 uV)
- pe 7490 KHz, cu un nivel de -109dBm (aprox 0.8 uV)



Cam ce credeti ca s-ar intampla daca ati dori receptia unui semnal slab (asa cum si sperati) din banda de amatori pe 7070 KHz, sau poate un alt post de radiodifuziune, mai slab decat RCI, pe 7490 KHz ?
Tineti cont ca un Kenwood TS-850 (tripla schimbare de frecventa, considerat ca avand un receptor analogic de foarte buna calitate) are un IP3 binisor sub 30dBm.

Exemplul de mai sus se poate extinde intr-o infinitate de combinatii.