Принципиальная схема устройства приведена на рис. 4.5.
Рис. 4.5. Схема детектора радиоволн на ИМС К561ЛА7
Схема работает следующим образом. Высокочастотная составляющая сигнала отфильтровывается дросселем L1 и конденсатором С1. Низкочастотный сигнал поступает через резистор R1 на базу транзистора VT1 типа КТ315, что приводит к открыванию последнего и, как следствие, к открыванию транзистора VT2 типа КТ361.
При этом на резисторе R4 появляется положительное напряжение, близкое к напряжению питания, которое воспринимается логическим элементом DD1.1 микросхемы DD1 типа К561ЛА7 как уровень логической единицы.
При этом включается генератор импульсов на элементах DD1.1, DD2.2, R5 и СЗ, с выхода которого импульсы с частотой 2 кГц поступают на вход буферного каскада на элементах DD1.3, DD1.4.
Питается детектор от источника тока напряжением 9 В через параметрический стабилизатор на элементах VD2, R6.
В детекторе используются резисторы типа МЛТ-0Д25. Диод VD1 можно заменить на ГД507 или любой германиевый высокочастотный. Транзисторы VT1 и VT2 могут быть заменены на КТ3102 и КТ3107, соответственно. Стабилитрон VD2 может быть любым с напряжением стабилизации 4,7–7,0 В. Пьезокерамический преобразователь ZQ1 можно заменить на ЗП-22. Индуктивность L1 — 1 мГн. Подробности на http://cxem.net.
Схема № 6. Далее рассмотрим пассивный индикатор электромагнитного высокочастотного поля, принципиальная схема которого представлена на рис. 4.6,а. При минимуме деталей и отсутствии активных компонентов он показывает действительно уровень поля, а не возможные неполадки своей электронной схемы.
Главным элементом для изготовления индикатора высокочастотного излучения является сверхвысокочастотный детекторный диод. В качестве такого диода могут быть применены старые (скорее всего точечные) СВЧ диоды типа Д405, Д602 или подобные, СВЧ детекторные диоды Шотки КА202—КА207, импортные детекторные СВЧ диоды. В крайнем случае, для пробы можно взять германиевый диод вроде Д311, но его рабочая Частота не превысит 100 МГц.
Главным отличием детекторного диода является то, что прямая ветвь его вольтамперной характеристики начинает подниматься почти сразу от 0 В.
Внимание.
Ни в коем случае не следует измерять СВЧ диоды тестером.
Рис. 4.6. Индикаторы поля:
а — принципиальная схема пассивного индикатора поля;
б—принципиальная схема индикатор поля со звуковой индикацией;
в — принципиальная схема простого УВЧ для индикатора поля;
г — принципиальная схема широкополосный стабильный УВЧ для индикатора поля
Любознательные, не имеющие характериографа, могут снять характеристику диода вручную с использованием вольтметра и миллиамперметра, подавая на диод прямое напряжение с шагом 0,05 В и ограничивая постоянный ток через него величиной не более 0,5 мА.
Когда диод найден, можно приступать к изготовлению индикатора. Собственно, самим индикатором выступает стрелочный микроамперметр РА1 с пределом измерения тока 30–50 мкА. Кремниевые диоды VD1, VD2 защищают детектор и индикатор от перегрузки.
Антенной WA1 могут служить проволочные «усы» из медного провода диаметром 1–2 мм длиной по 200–300 мм или две телескопические антенны. Для большей чувствительности индикатора длина антенны должна быть близка к полуволне измеряемого излучения.
С помощью пассивного индикатора поля удобно исследовать поведение передатчиков, оценивать диаграммы направленности антенн, но для обследования помещений пассивный индикатор неудобен. Он имеет невысокую чувствительность, размахивая таким индикатором, поэтому затруднительно увидеть изменение положения стрелки прибора, да и сам высокочувствительный стрелочный микроамперметр очень не любит сотрясений и ударов.
Для удобства применения приходится окружать СВЧ детектор электронной схемой (рис. 4.6,б). Схема осуществляет световую и звуковую индикацию уровня напряженности поля.
Изменение напряженности поля можно оценивать по частоте следования звуковых сигналов длительностью 0,2 мс и частотой около 1 кГц или вспышек светодиода VD4.
Количество сигналов меняется от одного за десятки секунд до непрерывного тона при большом уровне сигнала. Звуковая индикация позволяющая оценивать текущий уровень ВЧ излучения и регулятор чувствительности позволяют быстро и эффективно локализовать источник радиоизлучения.
Количество сигналов меняется от одного за десятки секунд до непрерывного тона при большом уровне сигнала. Звуковая индикация позволяющая оценивать текущий уровень ВЧ излучения и регулятор чувствительности позволяют быстро и эффективно локализовать источник радиоизлучения.
Первый ОУ DA1.1 является неинвертирующим усилителем постоянного тока, величина усиления которого регулируется резистором R3, совмещенным с выключателем. Следующие два каскада на ДА1.2, DA1.3 построены по однотипной схеме управляемого мультивибратора на ОУ. Повторитель на DA1.4 служит формирователем уровня «земли». На DA1.3 собран мультивибратор, управляемый напряжением высокого уровня, его частота около 1000 Гц. Звуковой мультивибратор запускается от генератора управляемого напряжением, выполненного на DA1.2.
Положительные импульсы генератора не зависят от уровня входного сигнала, их длительность около 0,2 с задает цепочка R8, СЗ. Длительность пауз между импульсами зависит от скорости разряда СЗ через транзистор VT1 и резистор R6. А проводимость транзистора VT1 в свою очередь зависит от входного ВЧ напряжения выпрямленного детектором VD1 и увеличенного усилителем постоянного тока на DA1.1. В качестве DA1 используется счетверенный операционный усилитель с диапазоном входных сигналов, включающим нулевое входное напряжение.
Если чувствительность индикатора покажется недостаточной, то перед VD1 можно включить широкополосный высокочастотный усилитель выполненный по схеме приведенной на рис. 4.6,в или рис. 4.6,г.
Чтобы широкополосный УВЧ не возбуждался и имел равномерную частотную характеристику, он должен быть выполнен с соблюдением требований конструирования высокочастотных устройств.
Совет.
Транзисторы для УВЧ желательно брать с граничной частотой не менее 4 ГГц.
Прибор снабжен телескопической антенной WA1 и питается от девятивольтовой батареи.
Переменным резистором R3, совмещенным с выключателем питания SA1, регулируют чувствительность прибора. Его выставляют таким образом, чтобы увеличение уровня напряженности поля вызывало наиболее резкое изменение частоты следования импульсов индикации,
Схема № 7. Низкочастотный поисковый индикатор может быть использован для обнаружения устройств, передающих информацию по проводам. Эти устройства используют приемники сигналов с проводной линии, имеющие диапазон частот, лежащий между звуковыми и радиочастотами. Высшую частоту диапазона такого приемника разумно ограничить величиной 100 кГц. Для этого есть несколько причин:
- во-первых, хорошие сканирующие приемники имеют возможность работать в ЧМ, начиная с этой частоты;
- во-вторых, при передаче сигнала по проводам ЧМ является наиболее помехозащищенным видом модуляции;
- в-третьих, в диапазоне 30—100 кГц самыми дальнобойными являются именно низкие частоты.
Причем передача сигнала на частотах 100 кГц и выше имеет заметное радиоизлучение и может быть обнаружена обычным радиоприемником с диапазоном длинных и средних волн.
Схема низкочастотного индикатора (рис. 4.7) представляет собой ЧМ приемник диапазона 25—125 кГц, адаптированный под задачу обнаружения частотно-модулированных сигналов в любой линии. Исследуемая линия подключается через входной трансформатор Т1. Он предназначен для гальванической развязки индикатора от линии в целях защиты от поражения электрическим током.
После трансформатора включен полосовой фильтр с частотами среза 30—100 кГц. Фильтр состоит из последовательно включенных фильтра высоких частот на С2, СЗ, L1 и фильтра низких частот на С4, С5, L2. Фильтры выполнены на пассивных элементах, так как в исследуемых линиях может присутствовать высокое переменное напряжение других частот (как, например, в электрической сети).
