O que eu preciso para construir e testar uma antena de haste de ferrite para uma frequência específica?

Estou tentando juntar o que eu precisaria para um pequeno projeto de hobby. Eu gostaria de construir algo que seja basicamente o equivalente a um localizador de farol de avalanche feito em casa. Os beacons Avalanche transmitem a 457 kHz e, com base nas pesquisas que fiz, parece que uma antena de ferrite é a primeira peça de que preciso. Embora eu seja bastante técnico, o hardware e principalmente o rádio são completamente novos para mim.

Perguntas tão específicas:

1. Se eu conseguir uma haste de ferrite daqui -> http://www.stormwise.com/page26.htm , quero a ferrita de 125u ou a ferrita de 2000u? Eles parecem cobrir a frequência que eu preciso.
2. Tudo o que encontro na rede envolve a construção de uma antena para rádios AM. Eu só preciso disso para uma frequência e está abaixo da manhã, certo?
3. Dado 2) Como sei quanto fio enrolar? Parece quase tentativa e erro e não consegui encontrar bons recursos para esses cálculos.
4. Se for tentativa e erro, depois de enrolar minha haste de ferrite, como testá-la rapidamente? Preciso de um osciloscópio ou de algum outro equipamento? Eu tenho um sinal de avalanche que posso definir para transmitir, mas acho que minha pergunta é como sei se minha antena foi projetada para pegá-lo?
5. Quaisquer recursos para esse tipo de coisa serão úteis. Estou com dificuldade para rastrear uma informação e acho que é porque simplesmente não sei quais termos de pesquisa usar.

Você fez um monte de perguntas que são realmente muito amplas, juntas, então responderei o que parece ser a pergunta subjacente sobre como fazer uma antena de haste de ferrite sintonizada.

Basicamente, uma antena com haste de ferrite é um circuito LC ressonante. A haste de ferrite e a bobina enrolada em torno dela formam o indutor, e você conecta um capacitor deliberado através dele. O Q pode ser razoavelmente alto, pois é limitado apenas pela resistência na bobina do indutor e por quaisquer perdas na ferrita. Certifique-se de obter a classificação de ferrite com uma frequência muito superior à que você deseja que ressoe. A 457 kHz, isso não será um problema.

A frequência ressonante de um circuito LC é:

  F = 1 / 2π sqrt (LC)

Quando L está em Henry e C em Farads, F está em Hertz. É claro que você pode reorganizá-lo para obter F, L ou C dos outros dois. Por exemplo, para encontrar a indutância de ressoar a 457 kHz com um capacitor de 10 nF, você precisa

  L = 1 / (2πF) ² C = 12,1 µH

Como sua frequência é fixa, resolvendo apenas um par de LC, você pode facilmente obter outros. Por exemplo, se você quisesse 10x a indutância, teria que usar 1/10 da capacitância, ou 1 nF e 121 µH.

A melhor maneira de obter a indutância certa é através da experimentação. Sim, em teoria, você poderia obter os dados para a barra de ferrite e fazer vários cálculos para determinar o número de voltas, mas será mais fácil simplesmente tentar algo, ver onde você está e ajustar iterativamente até obter o desejado frequência de ressonância. A partir dos números acima, um capacitor na faixa de 1 a 10 nF deve funcionar bem, pois 12-120 µH é possível. Eu provavelmente apontaria para algo na faixa de 50-100 µH. Faça as contas, obtenha um capacitor adequado e comece a enrolar. Os capacitores geralmente não são tão precisos, então comece com a tampa final e ajuste o indutor até obter a frequência ressonante desejada com essa tampa .

Não sei o tamanho da sua haste de ferrite, mas como um palpite, comece com cerca de 50 voltas de fio magnético e veja onde você está. Algo como o fio revestido de esmalte de calibre 28 provavelmente estará certo.

Existem várias maneiras de encontrar a frequência ressonante. Eu provavelmente começaria com um gerador de função, resistor e escopo. Alimente o circuito do tanque de LC (seu indutor com a tampa em paralelo) do gerador de funções através de um resistor e observe a voltagem do LC no osciloscópio. Haverá um pico acentuado de amplitude na frequência ressonante, e será quase 0 em outro lugar. Varra a frequência ajustando o dial do gerador de funções para encontrar o pico e veja qual é a frequência. Gostaria que o escopo me dissesse a frequência em vez de confiar no dial do gerador de funções. Esses são notoriamente imprecisos, a menos que você tenha um gerador de frequência calibrado com precisão.

Se a frequência ressonante for muito alta, adicione mais voltas. Se estiver muito baixo, tire algumas. Itere até você acertar. Depois de fazer, coloque um pouco de cola quente ou epóxi nos enrolamentos para impedir que eles se movam.

Agora você tem uma antena magnética sensível sintonizada com a frequência de interesse. O resto é um amplificador seguido por um detector, mas isso é muito complicado para essa pergunta.

Eu construí alguns receptores de ondas longas para balizas de aeroportos aqui na Austrália. Eles geralmente operam entre 200 e 450 Khz, portanto podem estar dentro do campo de jogo do que você está procurando em termos do componente L / C do seu receptor. A maioria dos receptores simples desse tipo é baseada nos CIs MK484 ou TA 7642, usados ​​para substituir o IC ZN414.

Quanto ao circuito sintonizado, quanto melhor a qualidade dos componentes utilizados, melhores serão os resultados. AM e abaixo são geralmente bandas bastante noistas em termos de zumbido, hash e outros sinais não resolvidos. Se puder, obtenha uma tampa de sintonizador que use isoladores de cerâmica em vez de paxilon ou outros materiais não tão bons. Cerâmica é para afinar tampas o que é vidro para cabos de alta tensão - evita que os sinais vazem para a terra e a perda de sinal é algo que você não precisa.

Portanto, um bom sintonizador de 500 a 600 pF por grupo, e se for 2 ou 3 grupos, melhor ainda - você usará menos fio. Com um limite de valor alto e uma boa barra de ferrite (quanto mais longa e mais grossa, melhor), tente girar cerca de 120 voltas na barra. Use litz wire, se conseguir.

Isso pode ser retirado de bobinas de antena desativadas ou de transformadores IF antigos desutilizados - mais do que o suficiente para uma bobina de 120 voltas pode ser recuperada a partir de um dispositivo de lata de metal IF de 2 bobinas, mas você terá que ter cuidado ao afrouxar as camadas externas, pois elas são frequentemente mantido intacto por uma cola de cor marrom.

Essa cola pode destruir as duas primeiras camadas, se você for muito áspera ao manusear, então use um bisturi ou uma faca para raspar a cola velha seca - delicadamente, e recupere o fio necessário.

Boas hastes de ferrite também podem ser resgatadas dos antigos receptores AM - basta remover a haste e seus suportes, remover a bobina existente e substituí-la pela que você precisa enrolar. Como alternativa, use a bobina que está na haste e simplesmente use dois ou três grupos de capacitores de sintonia conectados para obter a capacitância suficientemente baixa para os 457KHz f0 que você precisa receber.

Evite tampas sintonizadoras de plástico de policarbon (plástico) baratas e hastes curtas e baratas de ferrite, pois o resultado final pode ser decepcionante se você decidir usá-las.

Prosseguindo um projeto avançado, projetando um receptor a partir do zero, A) sem conhecimento, B) sem equipamento, C) sem experiência prévia? Cuidado, pois grandes falhas nos primeiros projetos podem afastar completamente os alunos da eletrônica.

Vá e crie vários projetos iniciantes primeiro. Para ter sucesso no receptor de avalanche, você já deve ter construído transmissores / receptores simples como kits ou projetos on-line com esquemas e já sabe as respostas para suas perguntas.

Se você realmente insiste em enfrentar projetos avançados, em vez disso, modifique os mods de circuito: altere um rádio AM comercial ou encontre um projeto / esquema on-line que se aproxime de suas necessidades (como receptores de rádio VLF para ouvir "assobiadores" etc.)

Basta pegar um capacitor de sintonia avaliado em cerca de 300 pf e um bastão de ferrite por tempo suficiente para colocar 200 voltas de fio de cobre esmaltado, não se esqueça da fita por baixo.

Às vezes eu uso fios de cobre isolados de estanho daqueles grandes aparelhos de TV antigos, essas coisas são douradas para fazer bobinas sem todo o barulho, basicamente duram para sempre também. de qualquer forma, é bom experimentar a si mesmo, entrar e experimentar. Você não precisa ser um cientista de foguetes da NASA para transformar um pouco de rádio antigo a tampa de sintonia e a bobina por si só fará um circuito sintonizado muito bom, não há necessidade de adicionar outros bits a ele, exceto seu rádio mk48

Eu fiz um rádio semelhante há algum tempo, principalmente para receber faróis etc. Acabei de enrolar o fio de cobre esmaltado em torno de uma haste comprida de ferrite que obtive do antigo aparelho de rádio da válvula. Eu dei cerca de 200 voltas e desenrolei dez de cada vez para ver o que podia pegar, consegui alguns faróis, principalmente os que podem ser usados ​​em caso de emergência.

Eu sugiro que você obtenha uma tampa de sintonizador de um rádio antigo de válvula, pois eles funcionam muito melhor para que o material de rádio receba ondas longas, basicamente é apenas um rádio am normal com uma bobina muito longa; havia um excelente diagrama de um em uma edição anterior de chip de silicone, ele usava um mk484 ic e tinha dois transistores colocados como uma configuração de par complementar. Eu acho que era bc 337 ou similar basicamente um transistor pnp e um transistor npn. Consegui encontrar esse diagrama na rede desde então, mas acho que alguém o teria.

Eu já tocava com todos os tipos de rádios há algum tempo, e silenciei alguns da rede e dei meus toques a eles, o de ondas longas do chip de silício era um design muito bom e simples de fazer. O mk484 é muito eficaz e gera estações de toda parte, mas parece que hoje em dia existem tantos diagramas na rede que simplesmente não funcionam, basicamente desperdiçadores de tempo, há muita coisa aqui.

Nunca foi assim antes, é claro que você entendeu o estranho que não funcionava, mas agora na rede é como se nada funcionasse, os livros são uma escolha melhor agora, não há muitos erros nesses, mas eles ainda estão lá.

Uma maneira muito melhor de experimentar uma haste e uma bobina de ferrite para encontrar a indutância adequada para uma frequência específica seria enrolar uma bobina grande na ferrita com fio magnético esmaltado de 28 a 30 AWG e depois de fixar as duas extremidades com cola, faça um placa de lixa ou lixa fina e descasque todo o comprimento de um lado da bobina até o cobre limpo. A partir disso, você pode encontrar o local exato que corresponde à frequência correta que você precisa. Se você possui um medidor de LCR, isso facilita muito, pois você pode encontrar a indutância certa tocando na parte apropriada com sua sonda. As bobinas são lineares, portanto, se a indutância total for de 300 micro-hélices, a metade do caminho será de 150 etc.