对于150kHz导航信号放大接收模块测试实验

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tsinghuazhuoqing 发表于 2021/12/25 23:10:15 2021/12/25
【摘要】 简 介: 由 龙邱 根据 测试基于2SK241的 150kHz 的高频放大器设计的导航信号放大检波模块测试结果。并根据传统AM接收机的电路讨论了几点增加接收电路灵敏度的方案。 关键词: 调幅接收...

简 介:龙邱 根据 测试基于2SK241的 150kHz 的高频放大器设计的导航信号放大检波模块测试结果。并根据传统AM接收机的电路讨论了几点增加接收电路灵敏度的方案。

关键词 调幅接收无线电放大检波再生倍压检波智能车竞赛节能型表

 

§01 种线圈接收信号


  天看到由 龙邱 提供的仿照 测试基于2SK241的 150kHz 的高频放大器 中对于 150kHz 导航信号进行放大检波的电路性能测试的の结果。下图是放大电路的原理图。

▲ 直接放大与检波电路原理图

▲ 直接放大与检波电路原理图

1.工字型电感

  卓老师,这个是9.3mH//125pF工字电感,8*10mm。

天线参数配置:
电感(uH): 9300 μ H \mu H μH
线圈尺寸(mm) :8×10
谐振电容(nF):23.5 n F nF nF

▲ 使用8×10 9.3mH电感接收信号

▲ 使用8×10 9.3mH电感接收信号

2.扁平空心线圈

  这个是50uH//23.5nF测试的线圈。根据计算f= 150kHz ,LC=1158(uH,nF)。

天线参数配置:
电感(uH): 50 μ H \mu H μH
线圈尺寸(mm) :螺旋线圈,单圈。
谐振电容(nF):1158 n F nF nF

▲ 使用测试灯线圈来接收 **** 交变磁场

▲ 使用测试灯线圈来接收 **150kHz** 交变磁场

3.无线电能接收线圈

  那就用利兹线圈试试看,我们在焊接一个13uh的接收线圈

▲ 无线电能接收线圈

▲ 无线电能接收线圈

现券基本参数:
电感(uH): 13.79
电阻(Ω):0.068
重量(g):47
尺寸: 内径:7.1cm; 外径:10.9cm
匝数: 10匝

  下面测试,可以看到接收线圈达到了2米的距离范围了。

▲ 采用无线接收线圈接收感应信号

▲ 采用无线接收线圈接收感应信号

 

§02 放式放大检波电路


  放式放大检波电路是一款 老式的直放式AM收音机

1.基本电路形式

  这种基本AM接收机的增益主要是由两方面组成:

  • 接收天线的增益:包括天线谐振电路的等效天线高度,以及天线的Q值;
  • JFET功率放大能力,主要是由JFET的 前向转移导纳 , ∣ y f s ∣ \left| {y_{fs} } \right| yfs决定。

▲ 基于JFET直放式倍压检波调幅接收机

▲ 基于JFET直放式倍压检波调幅接收机

  为了提高这种接收机的灵敏度,通常采用一下两种方法进行改进。

2.再生放大方式

  下图给出了再生式AM接收放大器形式。它通过正反馈线圈 L 1 L_1 L1缠绕在接收线圈 L 2 L_2 L2上,形成一定的正反馈,来提高接收回路的品质因子 Q。 通过电位器 R 3 R_3 R3调节正反馈量,使得整体电路的增益达到一定数值,并且不产生振荡。

▲ 再生式AM接收检波电路

▲ 再生式AM接收检波电路

  电路的检波则是利用JFET三极管 Q 1 Q_1 Q1的非线性完成对于高频信号的检波,经过滤波电容 C 4 C_4 C4之后,驱动耳机 Z 1 Z_1 Z1(阻抗为2kΩ)输出音频信号。

3.增加前方电路

  通过前级LNA(低噪声放大器)对于来自天线的信号进行放大之后,接入后级的放大检波。

▲ 带有前置LNA电路的两管AM接收电路

▲ 带有前置LNA电路的两管AM接收电路

4.电路增益需求

  现在线圈发射模型是属于 磁偶极子 模型,所以它的磁环衰减是按照距离的三次方衰减。所以需要前端接收部分,线圈和谐振电容组成的谐振回路,Q值要高; 后级进行解调的过程中,死区要小。

  提高接收线圈的灵敏度:
  1. 需要增加线圈的体积;
  2. 需要增加谐振回路的Q值;

  这样会就可以利用前面的电路,实现 5米的范围,69mV,所以,远离到7米,达到10mV应该是没有问题。

 

试实验总结 ※


  据LQ发送的测试数据和现象,初步达到的电鱼 150kHz 导航信号的接收预放大。但距离所希望的5米范围内的可靠接收还是有一定的差距。

  根据 测试基于2SK241的 150kHz 的高频放大器 中的建议,还需要在接收天线的体积以及绕制天线线圈Q值提高方面提高,从而提高整个接收检波电路的增益。

  前面电路中测试了直接利用无线电能接收线圈来完成信号的接收,的确有想法。如果能够实现这种结构,使得无线接收线圈达到一物两用,应该称得上设计的巧妙之处了。

▓ 补充说明:

增加接收板的灵敏度的一些调试方法参见下面的博文: 如何能够得到灵敏度更高的150kHz导航信号检测板?

 


■ 相关文献链接:

文章来源: zhuoqing.blog.csdn.net,作者:卓晴,版权归原作者所有,如需转载,请联系作者。

原文链接:zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/116567555

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