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

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Estoy tratando de reconstruir lo que necesitaría para un pequeño proyecto de pasatiempo. Me gustaría construir algo que sea básicamente el equivalente a un buscador de balizas de avalancha hecho en casa. Las balizas de avalancha transmiten a 457 kHz y de la investigación que he hecho parece que una antena de varilla de ferrita es la primera pieza que necesito. Si bien soy bastante técnico, el hardware y especialmente la radio son completamente nuevos para mí.

Preguntas tan específicas:

  1. Si obtengo una barra de ferrita desde aquí - > enlace ¿Quiero la ferrita 125u o la ferrita 2000u? Parece que ambos cubren la frecuencia que necesito.
  2. Todo lo que encuentro en la red implica la construcción de una antena para radios de frecuencia de AM. Solo lo necesito para una frecuencia y está por debajo de AM, ¿verdad?
  3. Dado 2) ¿Cómo sé cuánto cable debo envolver? Parece que es casi una prueba y error y no he podido encontrar ningún buen recurso para tales cálculos.
  4. Si es de prueba y error, una vez que tengo mi varilla de ferrita envuelta en un cable, ¿cómo la pruebo rápidamente? ¿Necesito un osciloscopio o algún otro equipo? Tengo una baliza de avalancha que puedo configurar para transmitir, pero supongo que mi pregunta es ¿cómo puedo saber si mi antena está diseñada para recogerla?
  5. Cualquier recurso para este tipo de cosas será útil. Me está costando mucho encontrar una información y creo que es porque no sé qué términos de búsqueda utilizar.
pregunta DanInMA

5 respuestas

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Hiciste un montón de preguntas que 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 resonante L-C. La barra de ferrita y la bobina envuelta alrededor de ella forman el inductor, y usted conecta un capacitor deliberado a través de él. El Q puede ser bastante alto ya que está limitado solo por la resistencia en la bobina del inductor y cualquier pérdida en la ferrita. Asegúrese de obtener la ferrita con una frecuencia muy superior a la que desea que resuene. A 457 kHz, eso no será un problema.

La frecuencia de resonancia de un circuito L-C es:

F = 1 / 2π sqrt (LC)

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

L = 1 / (2πF) ² C = 12.1 µH

Ya que su frecuencia es fija, al resolver solo un par L-C, puede obtener fácilmente otros. 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 mediante la experimentación. Sí, en teoría podría obtener los datos para la barra de ferrita y hacer un montón de cálculos para determinar el número de vueltas, pero será más fácil simplemente intentar algo, ver dónde se encuentra y ajustar de manera iterativa hasta obtener el valor 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 aspiraría a algo en el rango de 50-100 µH. Haga los cálculos, obtenga un condensador adecuado y comience a enrollar. Los condensadores no suelen ser tan precisos, así que comience con la tapa final y ajuste el inductor hasta que obtenga la frecuencia de resonancia deseada con esa tapa .

No sé qué tan grande es tu varilla de ferrita, pero como una suposición descabellada, comienza con alrededor de 50 vueltas de cable magnético y mira dónde te encuentras. Algo así como el alambre recubierto de esmalte de calibre 28 probablemente será correcto.

Hay varias formas de encontrar la frecuencia de resonancia. Probablemente comenzaría con un generador de funciones, resistencia y alcance. Alimente el circuito del tanque de L-C (su inductor con la tapa en paralelo) desde el generador de funciones a través de una resistencia, y observe el voltaje a través de la L-C en el alcance. Habrá un pico agudo de amplitud en la frecuencia de resonancia, y será casi 0 en otros lugares. Barrer la frecuencia ajustando el dial del generador de funciones para encontrar el pico y luego ver cuál es la frecuencia. Me gustaría que el alcance 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, quítate unos cuantos. Iterar hasta que lo consigas justo. Una vez que lo haga, coloque 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.

    
respondido por el Olin Lathrop
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He construido algunos receptores de onda larga para balizas de aeropuerto aquí en Australia. Por lo general, operan entre 200 y 450 Khz, por lo que podrían estar dentro del parque de pelota 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 IC MK484 o TA 7642, utilizados para reemplazar el IC ZN414.

En cuanto al circuito sintonizado, cuanto mejor sea la calidad de los componentes utilizados, mejores serán los resultados. AM y debajo son generalmente bandas bastante noistas en términos de zumbido, hash y otras señales sin resolución. Si puede, obtenga una tapa de sintonizador que use aislantes de cerámica en lugar de paxilon u otros materiales no tan buenos. Ceramic es un sintonizador que tapa el vidrio a los cables de alto voltaje: evita que las señales se filtren a tierra, y la pérdida de señal es algo que no necesita.

Entonces, una buena tapa de sintonizador de, por ejemplo, de 500 a 600 pF por cuadrilla, y si es de 2 o 3 pandillas, aún mejor: usarás menos cable. Con un tope de valor de lerge y una buena barra de ferrita (cuanto más larga y gruesa, mejor) intente enrollar alrededor de 120 vueltas en la barra. Usa alambre litz si puedes conseguirlo.

Esto puede eliminarse de las bobinas de la antena o de los antiguos transformadores IF en desuso. Más que suficiente para una bobina de 120 vueltas se puede recuperar de un dispositivo de lata de metal IF de 2 bobinas, pero deberá tener cuidado al aflojar las capas externas. ya que a menudo se mantienen intactos por un pegamento de color marrón.

Este pegamento puede destrozar las dos primeras capas o más si eres demasiado áspero en su manejo, así que usa un bisturí o un cuchillo de hobby para raspar el pegamento viejo y seco, y recupera la cantidad de alambre que necesites.

Las buenas barras de ferrita también pueden ser rescatadas de los viejos receptores AM: solo retire la barra y sus soportes, retire la bobina existente y reemplácela con la que necesita para enrollar. Alternativamente, use la bobina que está en la barra, y simplemente use dos o tres bandas de condensadores de sintonización conectadas entre sí, para obtener la capacitancia lo suficientemente baja como para los 457 kHz f0 que necesita recibir en.

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

    
respondido por el Austin
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¿Está siguiendo un proyecto avanzado, diseñando un receptor desde cero, A) sin conocimiento, B) sin equipo, C) sin experiencia previa? Tenga cuidado, ya que los grandes fracasos en los primeros proyectos pueden alejar completamente a los estudiantes de la electrónica.

Ve y construye muchos proyectos para principiantes primero. Para tener éxito en el receptor de avalanchas, ya debe haber construido transmisores / receptores simples como kits o proyectos en línea con esquemas, y ya conocer 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 los receptores de radio VLF para escuchar "silbidos", etc.)

    
respondido por el wbeaty
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Solo ve y obtén un condensador de sintonía con un valor de alrededor de 300 pf y una barra de ferrita lo suficientemente larga como para poner 200 vueltas de alambre de cobre esmaltado, no olvides la cinta debajo.

A veces utilizo el cable de cobre aislado aislado de las latas de estos grandes televisores, esto es oro para hacer bobinas sin todo el alboroto, básicamente, también dura para siempre. De todos modos, es bueno experimentar por ti mismo, saltar y probar. No es necesario ser un científico espacial para que la NASA haga una pequeña radio vieja con la tapa de sintonía y solo la bobina hará un muy buen circuito sintonizado, no es necesario que agregue ningún otro bit excepto la radio mk48

Hace un tiempo hice una radio similar principalmente para recibir balizas, etc. Acabo de enrollar un cable de cobre esmaltado alrededor de una varilla de ferrita larga que obtuve del viejo equipo de radio de válvula. Hice unos 200 giros y luego desenrollado diez a la vez para ver lo que podía recoger, conseguí algunas balizas, principalmente unas que se pueden usar en caso de emergencia.

Le sugeriría que obtenga una tapa de sintonizador de una radio de válvula antigua, ya que funcionan mucho mejor para que la radio reciba ondas largas. Es básicamente una radio normal con una bobina muy larga, había un excelente diagrama de una en una En el último número del chip de silicio se 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.

Hace algún tiempo toqué con todo tipo de radios, guardé silencio de algunos de la red y les puse mis propios toques, el de onda larga del chip de silicio era un diseño realmente bueno y muy simple de hacer. El mk484 es muy efectivo y atrae estaciones de todo el mundo, pero parece que en estos días hay tantos diagramas en la red que simplemente no funcionan en absoluto, básicamente pérdidas de tiempo, hay muchísimas cosas aquí.

Nunca solía ser así antes, por supuesto que sí obtuviste la cosa rara que no funcionó, pero ahora en la red es como si nada funcionara, los libros son una mejor opción ahora, no hay tantos errores en ellos, pero aún son allí.

    
respondido por el lorraine
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Una forma mucho mejor de experimentar con una barra y bobina de ferrita para encontrar la inductancia adecuada para una frecuencia particular sería enrollar una bobina grande en la ferrita con un cable magnético esmaltado de 28 a 30 AWG y luego de haber asegurado ambos extremos con pegamento , tome una tabla de emory o papel de lija fino y exponga toda la longitud de un lado de la bobina hacia el cobre limpio. De aquí puede encontrar el punto exacto que corresponde con la frecuencia correcta que necesita. Si tiene un medidor LCR, esto lo hace mucho más fácil, ya que puede encontrar la inductancia correcta al tocar la parte adecuada con su sonda. Las bobinas son lineales, por lo que si la inductancia total es de 300 microhenries, la mitad será 150, etc.

    
respondido por el Frank

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