Indicatori pasivi de câmp de înaltă frecvență. Indicatoare simple de câmp cu microunde DIY Diagrama de indicare a câmpului pentru telefonul mobil

Modelele descrise în articol indicatoare de câmp electric poate fi folosit pentru a determina prezența potențialelor electrostatice. Aceste potențiale sunt periculoase pentru multe dispozitive semiconductoare (cipuri, tranzistori cu efect de câmp) prezența lor poate provoca o explozie a unui nor de praf sau aerosoli; Indicatorii pot fi utilizați și pentru a determina de la distanță prezența câmpurilor electrice de înaltă tensiune (de la instalații de înaltă tensiune și de înaltă frecvență, echipamente electrice de înaltă tensiune).

Tranzistoarele cu efect de câmp sunt utilizate ca element sensibil al tuturor modelelor, a căror rezistență electrică depinde de tensiunea electrodului lor de control - poarta. Atunci când un semnal electric este aplicat electrodului de comandă al unui tranzistor cu efect de câmp, rezistența sursei de scurgere electrică a acestuia din urmă se modifică semnificativ. În consecință, se modifică și cantitatea de curent electric care curge prin tranzistorul cu efect de câmp. LED-urile sunt folosite pentru a indica modificările curente. Indicatorul (Fig. 1) conține trei părți: tranzistor cu efect de câmp VT1 - senzor de câmp electric, HL1 - indicator de curent, dioda zener VD1 - element de protecție a tranzistorului cu efect de câmp. Ca antenă a fost folosită o bucată de fir izolat gros de 10...15 cm lungime.

Indicatorul din fig. 2 diferă de cel anterior prin prezența unei surse de polarizare reglabilă pe electrodul de control al tranzistorului cu efect de câmp. Această adăugare se explică prin faptul că curentul prin tranzistorul cu efect de câmp depinde de polarizarea inițială la poarta sa. Pentru tranzistoarele chiar și din același lot de producție și cu atât mai mult pentru tranzistoarele de diferite tipuri, valoarea polarizării inițiale pentru a asigura un curent egal prin sarcină este semnificativ diferită. Prin urmare, ajustând polarizarea inițială pe poarta tranzistorului, puteți seta atât curentul inițial prin rezistența de sarcină (LED), cât și controlul sensibilității dispozitivului.

Curentul inițial prin LED-ul circuitelor considerate este de 2...3 mA. Următorul indicator (Fig. 3) folosește trei LED-uri pentru indicație. În starea inițială (în absența unui câmp electric), rezistența canalului sursă-dren al tranzistorului cu efect de câmp este mică. Curentul circulă predominant prin indicatorul de stare pornit al dispozitivului - LED-ul verde HL1.

Acest LED ocolește un lanț de LED-uri HL2 și HL3 conectate în serie. În prezența unui câmp electric extern peste prag, rezistența canalului sursă-dren al tranzistorului cu efect de câmp crește. LED-ul HL1 se stinge lin sau instantaneu. Curentul de la sursa de alimentare prin rezistorul de limitare R1 începe să circule prin LED-urile roșii HL2 și HL3 conectate în serie. Aceste LED-uri pot fi instalate în stânga sau în dreapta HL1. Indicatoarele de câmp electric de înaltă sensibilitate care utilizează tranzistori compoziți sunt prezentate în Figurile 4 și 5. Principiul funcționării lor corespunde modelelor descrise anterior. Curentul maxim prin LED-uri nu trebuie să depășească 20 mA.

În locul tranzistorilor cu efect de câmp indicați în diagrame, pot fi utilizați și alți tranzistori cu efect de câmp (în special în circuitele cu polarizare de poartă inițială reglabilă). Dioda de protectie Zener poate fi folosita de alt tip cu o tensiune de stabilizare maxima de 10 V, de preferinta simetrica. Într-un număr de circuite (Fig. 1, 3, 4), dioda zener, în detrimentul fiabilității, poate fi exclusă din circuit. În acest caz, pentru a evita deteriorarea tranzistorului cu efect de câmp, antena nu trebuie să atingă un obiect încărcat, antena în sine trebuie să fie bine izolată. În același timp, sensibilitatea indicatorului crește considerabil. Dioda zener din toate circuitele poate fi înlocuită și cu o rezistență de 10...30 MOhm.

Aș dori să prezint o diagramă a unui dispozitiv care este sensibil la radiațiile electromagnetice de înaltă frecvență. În special, poate fi utilizat pentru a indica apelurile de telefon mobil primite și ieșite. De exemplu, dacă telefonul este în modul silențios, atunci acest dispozitiv vă va permite să observați rapid un apel sau un SMS primit.

Toate acestea se potrivesc pe o placă de montare de 7 cm lungime.

Cea mai mare parte a plăcii este ocupată de circuitul de afișare.

Există și o antenă aici.

Antena poate fi o bucată din orice fir de cel puțin 15 cm lungime am făcut-o sub formă de spirală, asemănătoare unei bobine. Capătul său liber este pur și simplu lipit de placă, astfel încât să nu atârne. Au fost încercate multe forme diferite de antene, dar am ajuns la concluzia că nu forma este importantă, ci mai degrabă lungimea antenei, pe care o poți experimenta.

Să ne uităm la diagramă.

Aici este asamblat un amplificator bazat pe tranzistori.
KT3102EM a fost folosit ca tranzistor VT1. Am decis sa o aleg pentru ca are o sensibilitate foarte buna.

Toate celelalte tranzistoare (VT2-VT10) sunt 2N3904.

Să luăm în considerare circuitul de indicație: tranzistoarele VT4-VT10 sunt elementele cheie aici, fiecare dintre acestea pornind LED-ul corespunzător atunci când sosește un semnal. Pot fi utilizați orice tranzistoare de această scară, chiar și KT315, dar la lipire este mai convenabil să folosiți tranzistori în pachetul TO-92 datorită locației convenabile a terminalelor.
Aici sunt folosite diode de prag (VD3-VD8) și, prin urmare, un singur LED se aprinde în orice moment, indicând nivelul semnalului. Adevărat, acest lucru nu se întâmplă în legătură cu radiația unui telefon mobil, deoarece semnalul pulsează în mod constant la o frecvență înaltă, determinând aproape toate LED-urile să strălucească.

Numărul de celule „LED-tranzistor” nu trebuie să fie mai mare de opt. Valorile rezistențelor de bază sunt aceleași aici și se ridică la 1 kOhm. Evaluarea va depinde de câștigul tranzistorilor atunci când se utilizează KT315, ar trebui să fie utilizate și rezistențe de 1 kOhm.

Este recomandabil să folosiți diode Schottky ca diode VD1, VD2, deoarece au o cădere de tensiune mai mică, dar totul funcționează chiar și atunci când utilizați 1N4001 obișnuit. Unul dintre ele (VD1 sau VD2) poate fi exclus dacă indicația este prea mare.
Toate celelalte diode (VD3 - VD8) sunt aceleași 1N4001, dar puteți încerca să utilizați oricare pe care le aveți la îndemână.

Condensatorul C2 este electrolitic, capacitatea sa optimă este de la 10 la 22 μF, întârzie stingerea LED-urilor pentru o fracțiune de secundă.

Valoarea rezistențelor R13 ȘI R14 depinde de curentul consumat de LED-uri și va varia de la 300 la 680 Ohmi, dar valoarea rezistenței R13 poate fi modificată în funcție de tensiunea de alimentare sau dacă scara LED-ului este insuficient de strălucitoare. În schimb, puteți lipi un rezistor trimmer și puteți obține luminozitatea dorită.

Există un comutator pe placă care pornește un anumit „mod turbo” și trece rezistorul de ocolire a curentului R13, în urma căruia luminozitatea scalei crește. Îl folosesc atunci când este alimentat de o baterie Krona, când se descarcă și scara LED se stinge. Comutatorul nu este indicat pe diagramă, deoarece nu este necesar.

Odată ce este aplicată alimentarea, LED-ul HL8 se va aprinde imediat și va indica pur și simplu că dispozitivul este pornit.

Circuitul este alimentat cu o tensiune de la 5 la 9 volți.

Apoi, puteți face o carcasă pentru el, de exemplu, din plastic transparent, iar PCB-ul de folie poate fi folosit ca bază. Prin conectarea unei antene la metalizarea plăcii, poate fi posibilă creșterea sensibilității acestui indicator de radiație de înaltă frecvență.

Apropo, reacționează și la radiațiile cu microunde.

Lista radioelementelor

Starea de spirit acum este

Este posibil să fie necesar un indicator de intensitate a câmpului atunci când configurați o stație radio sau un transmițător, dacă trebuie să determinați nivelul de smog radio și să găsiți sursa acestuia sau când căutați și detectați transmițătoare ascunse („microfoane radio spion”). Te poți descurca fără un osciloscop, poți chiar și fără un tester, dar niciodată fără un indicator de câmp RF! În ciuda simplității sale aparente, acesta este un dispozitiv care are o fiabilitate excepțională și funcționează fiabil în orice condiții. Cel mai bun lucru este că practic nu este nevoie să-l configurați (dacă selectați componentele indicate în diagramă) și nu necesită nicio alimentare externă.


Circuitul poate fi făcut și mai simplu - și va funcționa în continuare grozav...

Cum funcționează schema?
Semnalul de la transmițătorul de la antena W1, prin condensatorul C1, este furnizat unui detector de diode pe VD1 și VD2, construit conform unui circuit de dublare a tensiunii. Ca urmare, la ieșirea detectorului (capătul drept al diodei VD2) se generează o tensiune constantă, proporțională cu intensitatea semnalului care ajunge la antena W1. Condensatorul C2 este un condensator de stocare (dacă am vorbi despre o sursă de alimentare, s-ar spune despre ea „netezește ondulațiile”).

Apoi, tensiunea detectată este furnizată fie indicatorului de pe LED-ul VD3, fie unui ampermetru, fie unui voltmetru. Jumperul J1 este necesar pentru a face posibilă oprirea LED-ului VD3 în timpul măsurătorilor cu instrumente (introduce în mod firesc distorsiuni puternice, neliniare de altfel), dar în majoritatea cazurilor nu poate fi oprit (dacă măsurătorile sunt relative și nu absolute). )
Proiecta.
Multe depind de design, în primul rând, trebuie să decideți cum veți utiliza acest indicator: ca sondă sau ca un contor de intensitate a câmpului electromagnetic. Dacă este o sondă, atunci vă puteți limita la instalarea doar a LED-ului VD3. Apoi, când aduceți acest indicator la antena emițătorului, acesta se va aprinde, cu cât mai aproape de antenă, cu atât mai puternic. Vă recomand cu căldură să aveți această opțiune în buzunar pentru „testarea pe teren a echipamentului” - pur și simplu aduceți-o la antena emițătorului sau a stației radio pentru a vă asigura că partea RF funcționează.
Dacă este necesară măsurarea intensității (adică, dați valori numerice - acest lucru va fi necesar la configurarea modulului RF), va fi necesar să instalați fie un voltmetru, fie un ampermetru. Fotografiile de mai jos arată versiunea hibridă.

În ceea ce privește detaliile, nu există cerințe speciale. Condensatorii sunt cei mai obișnuiți, poate SMD, poate obișnuiți în pachete cu plumb. Dar, vreau să vă avertizez că circuitul este foarte sensibil la tipurile de diode. Pentru unii poate să nu funcționeze deloc. Diagrama arată tipurile de diode cu care este garantat să funcționeze. Mai mult, cele mai bune rezultate au fost date de vechile diode cu germaniu D311. Când le folosiți, circuitul funcționează până la 1 GHz (testat!), în orice caz, puteți vedea ceva tensiune la ieșire. Dacă nu funcționează imediat, încercați ÎNTOTDEAUNA o altă pereche de diode (fie de același tip, fie diferite), pentru că... adesea rezultatul muncii variază în funcție de instanță.
Dispozitivele sunt un ampermetru pentru curent de până la 100 µA sau un voltmetru până la 1 V, este posibil până la 2-3 V.

Configurare.
În principiu, nu este necesară nicio ajustare, totul ar trebui să funcționeze. Scopul stabilirii unui control de performanță este de a vedea deviația acului instrumentului sau aprinderea LED-ului. Dar, cu toate acestea, aș recomanda să încercați chiar și un indicator care funcționează normal, cu diferite tipuri de diode disponibile - sensibilitatea poate crește semnificativ. În orice caz, este necesar să se obțină o deviere maximă a acului instrumentului
Dacă nu ați asamblat încă un transmițător sau pur și simplu nu aveți acces la ceva care funcționează și oferă un câmp HF bun (de exemplu, un generator HF, tip G4-116), atunci pentru a verifica funcționarea sondei puteți merge la Ostankino (stația de metrou „VDNKh”) sau la Shabolovskaya (stația de metrou „Shabolovskaya”). În Ostankino, acest indicator funcționează chiar și într-un troleibuz când treci pe lângă turn. Pe Shabolovskaya, trebuie să vă apropiați aproape de turn însuși. Uneori, echipamentele de uz casnic servesc ca o sursă de câmpuri HF puternice, dacă antena sondei este plasată lângă cablul de alimentare al unei sarcini puternice (de exemplu, un fier de călcat sau un fierbător de apă), apoi pornindu-l și oprindu-l periodic, puteți obține și un devierea acului dispozitivului. Dacă cineva are un post de radio, atunci acesta este, de asemenea, destul de potrivit pentru verificarea funcționării (trebuie să-l aduceți la antenă în timp ce stația de radio este în modul de transmisie). Ca altă opțiune, puteți utiliza un semnal către un oscilator cu cuarț de la unele echipamente de uz casnic (de exemplu, un joc video, computer, VCR) - pentru a face acest lucru, trebuie să găsiți „în interiorul acestui echipament” un rezonator cu cuarț cu o frecvență de la 0,5 MHz până la 70 MHz și atingeți antena W1 la unul dintre terminalele sale (sau aduceți-o la unul dintre terminale).
O astfel de descriere detaliată a verificării funcționării sondei are un singur scop - înainte de a construi modulul transmițător RF, trebuie să fii 100% sigur că indicatorul RF este funcțional! ESTE FOARTE IMPORTANT! Până nu sunteți sigur că indicatorul RF funcționează, este inutil să începeți construirea emițătorului.
Iată cum ar putea arăta (puteți vedea că VD3 este pornit, în mod natural J1 este conectat și un voltmetru este conectat la gama de 2,5 V):

Perspective și utilizare.
Pentru a configura un transmițător, în loc de o antenă rigidă, puteți folosi una flexibilă, multi-core. În acest caz, puteți fie să-l lipiți pur și simplu la punctele măsurate ale circuitului, fie dacă conectați masa indicatorului (punctul de conectare VD1, C2, VD3) cu un alt fir la pământul sistemului RF care este configurat, pur și simplu aduceți acest fir de antenă flexibil la punctul sau circuitul de testare (fără lipire). Dacă nu există niciun ecran pe circuit, uneori este suficient să aduceți pur și simplu firul antenei al indicatorului la bobina circuitului. În acest caz, totul depinde de intensitatea tensiunii RF din sistemul măsurat.
În loc de ampermetru sau voltmetru, puteți încerca să conectați căști - apoi puteți auzi semnalul emițătorului, așa cum, de exemplu, este recomandat să faceți acest lucru în cartea lui Borisov „Young Radio Amateur”.
Aceeași sondă (dacă este conectat un voltmetru), știind frecvența la care funcționează sistemul RF, poate ajuta la măsurarea destul de precisă a puterii semnalului. În acest caz, trebuie să luați citiri de la dispozitiv la distanța minimă posibilă de antenă, apoi puțin mai departe (măsurând această distanță cu o riglă), apoi înlocuiți-o în formulă (trebuie să o căutați în cărțile de referință - Nu-mi amintesc din memorie) pentru a obține valoarea în dB. Desigur, este recomandabil să efectuați această operațiune, de exemplu, cu un post de radio a cărui putere este cunoscută și abia apoi să măsurați puterea unei surse necunoscute. Desigur, trebuie să ții cont de faptul că frecvențele postului de radio de referință și sursa ta sunt aceleași, pentru că Deși în cazul nostru sonda descrisă nu are un circuit de intrare, aceasta are totuși proprietăți selective în funcție de frecvență datorită designului său (lungimea antenei, capacitatea de montare etc.)

Ușor de făcut, mult mai ușor decât exact la felDetector realizat dintr-o priză și un bol de gem » intervalul undelor medii. În loc de un prelungitor de rețea (inductor) - o bucată de fir de cupru, prin analogie, puteți avea mai multe fire în paralel, nu va fi mai rău; Firul în sine sub forma unui cerc de 17 cm lungime, de cel puțin 0,5 mm grosime (pentru o mai mare flexibilitate folosesc trei astfel de fire) este atât un circuit oscilant în partea de jos, cât și o antenă buclă pentru partea superioară a gamei, care variază. de la 900 la 2450 MHz (nu am verificat mai sus performanța). Este posibil să se utilizeze o antenă direcțională mai complexă și o potrivire a intrării, dar o astfel de abatere nu ar corespunde titlului subiectului. Nu este nevoie de un alternant, de clădire sau doar de un condensator (aka un bazin) pentru un cuptor cu microunde există două conexiuni una lângă alta, deja un condensator.

Îmi propun să luăm în considerare un circuit simplu și ușor de realizat pentru un „detector de bug” (orice sursă de câmp electromagnetic). Pe care l-am adunat, cred că nu este complicat și este accesibil chiar și unui radioamator începător. Simplu și ușor.

DPM-1 la 200 μH a fost folosit ca inductor L1 și L2. Condensatorul C1 68 nF, poate fi înlocuit cu un condensator de reglare. GD507A este o diodă de înaltă frecvență cu o frecvență maximă de până la 900 MHz. Pentru a măsura frecvențe mai mari, este necesar să folosiți diode cu microunde

Indicatorul este un panou din PCB foliat care măsoară 24x5cm. Circuitul nu necesită doar o astfel de soluție de proiectare - este posibil să se folosească antene „MUSTACHE”, etc. Mărimea antenei depinde de lungimea undei măsurate.

Măsurătorile au fost efectuate cu un multimetru M300 în modul milivoltmetru. Principalul avantaj este domeniul larg de măsurare. Incepand de la 0 la 5V.

Practic, măsurătorile nu depășesc 200-300 mV. Fotografia prezintă măsurători ale sursei de alimentare (de la un punct de acces Wi-Fi) - tensiune 1,1V. Valoarea maximă înregistrată este foarte mare - 4,5V, câmpul magnetic este destul de mare, dar datorită frecvenței scăzute a câmpului la 15-20 cm de dispozitiv, valoarea este aproape de 0.

Căutarea dispozitivelor care emit radiații de înaltă frecvență, cum ar fi dispozitivele de ascultare (bucuri, microfoane), este destul de simplă. Indicatorul determină cu ușurință și încredere direcția din care provine radiația. Sursa este detectată de la o distanță de 3-5m, chiar dacă este un telefon mobil obișnuit. O creștere a citirii instrumentului indică faptul că direcția de căutare este corectă. Mai des, la etajele superioare ale unei case dintr-un apartament există un „fond” electromagnetic. Această intensitate a câmpului electromagnetic se datorează aparent surselor de radiații puternice pe o rază de câteva sute de metri: bazele operatorilor celulari.

Indicatorul nu are propriul amplificator, deci rezultatul depinde de designul de antenă ales. Condensatorul C1 este o reactanță care „taie” frecvențele și vă permite să configurați indicatorul la un anumit interval. Reglajul fin nu a fost efectuat din cauza lipsei unui generator de frecvență de referință sau a unui frecvențămetru bun.

S-a efectuat cositorirea lipirii. Acest lucru nu este deloc necesar. În principiu, după gravarea plăcii, este necesară spălarea și uscarea temeinică.

Ca analog care poate fi folosit în locul diodei D1 GD507A, recomand să folosiți KD922B cu o frecvență maximă de 1 GHz. În ceea ce privește caracteristicile la frecvențe medii de până la 400 MHz, KD922B este de două ori mai superior față de omologul său cu germaniu. De asemenea, în timpul măsurătorilor de test de la o stație radio de 150 MHz cu o putere de 5 W, s-a obținut 4,5 V de tensiune de vârf cu GD507A, iar cu ajutorul KD922B s-a obținut o putere de 3 ori mai mare.

La măsurarea frecvențelor inferioare (27 MHz), nu se observă diferențe semnificative între diode. Indicatorul este potrivit pentru configurarea echipamentelor de transmisie și a generatoarelor de înaltă frecvență. Indicatorul nu vă permite să determinați frecvența, distorsiunea sau armonicile emițătorului, dar cred că nimic nu vă împiedică să modificați circuitul, să amplificați semnalul - conectarea unui receptor și a unui osciloscop.