Предлагаемый прибор предназначен для обнаружения и настройки радиопередающих устройств, работающих на частотах 0,4...100 МГц, но может быть использован и для проверки работоспособности передатчика сотового телефона, контроля экологической безопасности микроволновых печей и других СВЧ-устройств. О наличии излучения сигнализирует хорошо видимый светодиодный индикатор.
Высокая чувствительность индикатора достигнута применением в нём компаратора напряжения LM393, интервал допустимого напряжения на входах которого начинается с потенциала отрицательного полюса источника питания. Чувствительность изготовленного прибора сравнивалась с чувствительностью резонансного волномера [ 1 ] путём подачи на них сигнала высокочастотного генератора с калиброванным выходом. Чувствительность волномера в полосе частот 0,1 ...100 МГц оказалась равной 300...900 мВ, а рассматриваемого прибора - 5...10 мВ в полосе частот 0,4...100 МГц.
Схема прибора изображена на рис. 1. Его входной контур образован конденсатором переменной ёмкости С1 (с воздушным диэлектриком) ёмкостью 10...130 пФ и одной из пяти сменных катушек L1, предназначенных для работы в следующих диапазонах: I - 0,4...1,2 МГц, II - 1,2...3,5 МГц, III - 3,5...10 МГц, IV - 10...30 МГц и V - 30...100 МГц. Сигнал с контура, выпрямленный германиевым диодом VD1 ГД507А, поступает на инвертирующий вход компаратора DA1.1. К выходу компаратора с открытым коллектором подключён через ограничительный резистор R1 светодиод красного свечения HL1. Светодиод зелёного свечения HL2 - индикатор включения питания.
Рис. 1. Схема прибора
Сопротивления резисторов R3 и R4 не должны значительно различаться. При этом условии порог срабатывания прибора остаётся практически неизменным при напряжении питания в пределах 2,5...5 В. Изменяя в небольших пределах сопротивление резистора R4, порог срабатывания можно регулировать. При этом важно, чтобы в отсутствие входного сигнала светодиод HL1 оставался погашенным.
Сменные катушки диапазонов II-IV (рис. 2) выполнены в виде прямоугольных рамочных антенн на каркасах из органического стекла размерами 45x70 мм. Катушка диапазона I (там же) намотана виток к витку на стержне из феррита с магнитной проницаемостью 600 размерами 16x4x46 мм. Намоточные данные сменных катушек приведены в таблице. Все они намотаны проводом ПЭВ-2 разного диаметра и подключаются к прибору с помощью четырёхконтактных разъёмов.
Рис. 2. Сменные катушки диапазонов II-IV
Таблица. Намоточные данные сменных катушек
Диапазон | I | II | III | IV | V |
Частота, МГц | 0,4...1,2 | 1,2...3,5 | 3,5...10 | 10... 30 | 30...100 |
Число витков | 170 | 31 | 10 | 3 | 1 |
Диаметр провода, мм | 0,19 | 0,19 | 0,38 | 0,6 | 1,4 |
Индуктивность, мкГн | 1190 | 128 | 14,9 | 1,69 | 0,222 |
Чертёж печатной платы индикатора показан на рис. 3. Батарея GB1 из двух гальванических элементов типоразмера AA, выключатель SA1, а также светодиод HL2 с резистором R2 находятся вне платы.
Рис. 3. Чертёж печатной платы индикатора
Плата рассчитана на установку резисторов МЛТ-0,125, конденсаторы С2-С4 - керамические, например, К10-17 или КМ6. Оксидный конденсатор C5 - импортный. Переменный конденсатор С1 желательно применить прямочастотный, чтобы шкала настройки получилась линейной по частоте.
Если максимальная ёмкость имеющегося конденсатора слишком велика, последовательно с ним можно включить постоянный конденсатор.
При использовании менее ярких светодиодов, чем указанные на схеме, сопротивление резисторов R1 и R2 для получения достаточной яркости придётся уменьшить. Прямое падение напряжения на применяемых светодиодах не должно превышать 2,2...2,3 В.
Прибор собран в стандартном пластиковом корпусе NBAA 46x70x134 мм.
В отсутствие светодиода HL2 и погашенном светодиоде HL1 от батареи GB1 потребляется ток 0,3 мА, при его свечении - 1...1,5 мА. Выключатель SA1 применён движковый ПДМ1-1м на основе микропереключателя.
Чувствительность описанного прибора зависит от действующей высоты антенны, роль которой выполняют сменные катушки. При желании изменить их конструкцию это нужно учитывать. Расчёт действующей высоты рамочных и ферритовых антенн можно найти в [2].
Если предполагается использовать прибор только для индикации СВЧ-излучения, следует оставить в нём только катушку индуктивности диапазона V, а конденсатор переменной ёмкости удалить. При этом габариты прибора можно существенно уменьшить.
При испытаниях прибора действующее значение ВЧ-напряжения на выходе сигнал-генератора было установлено равным 1 В, а к его выходному разъёму подключена антенна - отрезок провода длиной 5 см. Этот сигнал в диапазоне 0,4...100 МГц изготовленный прибор уверенно регистрировал с расстояния 20...40 см.
Чтобы контролировать СВЧ-излучение, в прибор устанавливалась катушка диапазона V, а конденсатор C1 переводился в положение минимальной ёмкости. Излучение микроволновой печи было обнаружено с расстояния 0,5...2 м (для разных экземпляров пе-
чей). Излучение сотовых телефонов фиксировалось с расстояния 2...4 м, а работающего на частоте 90 МГц ретранслятора звукового сопровождения телевизионных передач мощностью 10 мВт - с расстояния 1...2 м.
Литература
1. Смирнов Л. Резонансный волномер.- Радио, 1976, № 8, с. 47.
2. Васильев В. Ф. Антенны портативных приёмников. - М.: Энергия, 1973.
Автор: Б. Демченко, г. Киев, Украина