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发表于 2019-4-20 15:02:44
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本帖最后由 cheungbx 于 2019-4-20 16:33 编辑
接上文的翻译
2010-11-28更新：
由于原始材料首次出现在这个页面上，我继续修补这个电路，导致几个渐进的改进。虽然这些改进有很多小的增量，但累积的结果是，这是一个非常好的接收器。按重要性排列的改进（最重要的是首先）是：
•将探测器二极管更换为Avago HSMS-2850;
•改变RF输入变压器的匝数比;
•获得一套好的声音耳机;
•永久安装探测器回路;
•寻找良好的天线位置;
•缩短谐振器螺旋线。
二极管
Avago（以前称为Agilent）HSMS-2850二极管相当奇怪。我和其他一些不同类型的探测器二极管一起或多或少地随机购买了这些探测器二极管，以测试它们的有效性。这些特殊的二极管被描述为“零偏置”，这使得它们太有趣而无法通过。当他们到达时，我将它们放在一边，直到我在Dick Kleijer的网站上浏览这个页面时才再次考虑它们。他还制造了一个FM晶体组，并测试了许多不同的二极管。其中包括HSMS-2850，这是他表现最好的。我挖了二极管分类并确认它们与我的相同。这些是表面贴装，因此我不得不构建一个小型印刷电路适配器板。否则，我会更早地尝试它们。当我尝试它们时，性能有了相当大的提高。我提到这些二极管是奇数。它们的R0（零交叉电阻）非常低，约为5000欧姆（非常感谢Mike Tuggle为我测量它们）。巧合的是，这与方铅矿探测器的R0大致相同。低R0通常会使它们成为一个糟糕的选择，作为晶体检测器（尽管是方铅矿爱好者）。然而，看起来这个特定的谐振器电路具有非常低的谐振RF输出电阻，这证明是与二极管的良好匹配。有关这方面的更多信息，请参阅Ben Tongue网站上的第4条。这种低RF抗性具有另一个结果，下面将对此进行讨论。
除了上面提到的二极管，我最近还测试了三洋1SS351二极管。这些是表面贴装型，在一个封装中有两个二极管，虽然不如HSMS-2850那么敏感，但它们明显优于我测试过的任何锗或其他肖特基。我也试过平行其中两个，并进一步提高了性能。在听力测试中（这是完全主观的）我发现很难区分并行1SS351和单个HSMS-2850。
射频输入变压器
获得RF输入变压器的最佳匝数比是一个迭代过程，它也影响了谐振器上的最佳输入抽头位置。本页前面出现的原理图显示了一个4匝的初级，4匝的次级，1转接地。经过大量的实验（和断线），我目前有一个6匝的初级，和8匝的次级，在1转再次接地。这是当前的原理图：
如果我没有做出一些错误，将偶极天线与折叠式偶极天线混淆，并且认为我的天线阻抗为300欧姆，实际上它是75欧姆，我可能会更快地达到这个匝数比。 （你可能会在本页的早期文本中找到这个问题，我还没有纠正过。）我还没有达到我要求这个变压器配置最佳的程度，但它已经大大提高了我之前有过的。
另外还有27μH扼流圈连接在探测器回路上的中心抽头和电话之间。这似乎有助于将音频线路与电路的RF部分隔离，反之亦然。这种改进在这一点上是主观的（它似乎增加了数量），但无论如何，它似乎并不是一个坏主意。
此外还对电路进行了一些其他更改，但最后，除了二极管，修改后的RF变压器绕组以及27μH扼流圈的增加外，其他变化导致了可忽略不计的改进。因此，他们被丢弃了。
在原理图的主题上，如果二极管正好导通，警报读者会注意到音频处的明显短路。其结果是，当接收到非常强的信号时，检测器将产生多少音频存在上限。我之前的电路仿真验证了这一点，但我还没有遇到足够强大的现实生命信号来达到这个极限。但是，如果这成为一个问题，我已经允许进行电路修改。这将涉及在二极管之间增加电阻或无功分量（Z1），如图所示。
模拟中使用的电路模型还没有足够精确的二极管或其他元件参数，以便很好地了解Z1或耦合电容的值。我的电路板有几个位于战略位置的跳线插头，以便将来添加，无需任何焊接或脱焊。
声音电话
关于声音电话除了以外我没有什么可说的：如果你对水晶收音机很认真，最终你必须买一双。在灵敏度上没有别的比较。如果没有其他可用的东西，压电手机也不错，但根本不能与声音手机相比。我很幸运能够获得一对Western Electric SP手机（感谢Darryl Boyd），并且接收器中的其他改进，不再需要放大器，甚至不用于测试目的。
Western Electric手机（型号D173014）每个元件的阻抗约为600欧姆，我将它们串联连接，总阻抗为1200欧姆。这对于低阻抗检测器来说是一个很好的匹配，我没有发现使用音频匹配变压器的任何优势。最初，我使用Bogen T725变压器作为自耦变压器进行了测试。最好的变压器配置是2：1和4：1比率。但是，我根本无法在没有变压器的情况下检测到直接连接的任何改进。我注意到频率响应略有不同（变压器的低音更好），但使用变压器的音量没有明显改善。我猜测最佳阻抗大约在2400到3000欧姆之间，但变压器的插入损耗可能会抵消更好的阻抗匹配带来的任何好处。
探测器环路安装
最初，如上面的早期照片所示，我将二极管和探测器环安装在一个单独的可移动底座上。一旦我确定了环路的最佳位置，我就将其永久地安装在机柜的侧面。这消除了相当多的多余电线，这在处理VHF时永远不会有好处。 RF变压器和二极管现在安装在外壳通过的外壳侧面。以下是探测器如何安装的详细信息：探测器回路是直径为50毫米（2英寸）的＃14 AWG（1.6毫米）铜线，一旦确定，就足够坚硬以保持最佳的形状和位置。它是通过外壳侧面的摩擦配合。两根引线在穿过屏蔽层时都是绝缘的。
探测器环可以通过护罩的四个侧面中的任何一个安装。然而，我选择了这里所示的布置，其中环的两端以90°穿过螺旋的接地端。我认为这可以最大限度地减少由于地电容效应导致的环路中的任何可能的不平衡。
照片中未显示的是探测器环与谐振器螺旋底部之间的分离。距离约为16毫米（5/8英寸）。环中有一点扭曲，跟随螺旋的螺距，所以在所有点处的间距相当恒定为16毫米，除非它在周围弯曲螺旋的接地端。音频在环路中间通过27μH扼流圈取下。输入抽头（黑线）从接地端连接到谐振器螺旋线约75 mm（3“）。
天线位置
不幸的是，在处理VHF时，天线位置比处理中波时更为关键。小于一米的位置变化会严重影响接收效果。最初，我发现要接收一些电台，天线必须在一个位置，并且要接收其他电台，天线必须在其他地方移动。在所有情况下，必须旋转天线以获得最强的信号。
我的天线是一套简单的兔耳（偶极子），配有一些长期被遗忘的电视接收器。我将它安装在带有平头的摄像机三脚架上，使其易于旋转。
目前，它位于我家的一个角落，在那里我发现它为我所有的本地FM电台提供了良好的接收（除了一个;下面更多）。我没有解释为什么这个特定的位置是最好的。毫无疑问，有许多复杂的因素。但是，我注意到这是在我家的一个角落里，墙壁和天花板上的电线可能最少。
谐振器螺旋长度
最初的螺旋是4.3转管。根据我的设计计算，这应该给出大约110 MHz的谐振频率，恰好高于FM频段的顶部。实际上，它的谐振频率仅为103 MHz。我希望这主要是因为我无法完全按照设计制作螺旋直径。
谐振频率还受到螺旋的未接地端和外屏蔽之间的边缘电容的影响。如果螺旋未完全位于屏蔽中心（特别是未接地端），则边缘电容将更高并且谐振频率将更低。通过调整螺旋的位置（即，确保其精确居中），通常可以略微增加共振频率。然而，使用这种方法我无法充分增加共振。因此，我从螺旋末端修剪碎片，直到共振增加到可接受的值。
修剪后，将螺旋线纵向拉伸，使总长度恢复到84mm（3.3“）的设计值。
目前，螺旋线为3.75匝，它调谐到106.3 MHz，覆盖了我所在地区的所有FM电台，但不是整个FM频段。
听力测试
我有12个本地FM电台（约30公里内）。有了这个接收器，我可以清楚地听到除了两个之外的所有接收器在这两个中，第一个（91.7 MHz）似乎暂时停播（尽管我可以在其他接收器上拾取其未调制的载波）。第二个（100.3 MHz）是如此之弱，以至于我几乎无法在普通的FM接收器上拾取它，即便如此，它仍然被噪声掩盖，几乎无法理解。
所以，我并不是因为没有把它拿在水晶机上而感到沮丧。
我能听清楚的十个本地FM电台的功率范围从1300瓦到100,000瓦。所有这些都可以在一个相当安静的房间里以愉快的音量听到。 1300瓦的车站是最响亮的车站之一。然而，它的发射器可能比其他发射器更接近我的收听位置。接收器具有足够的选择性，在站点中绝对没有重叠。有声电话的音质非常好。
其中四个电台足够强大，以便在与Bogen T725变压器正确匹配时，使用Sony MDR-W08 Sport Walkman手机可以很好地听到它们。虽然音量远低于声音电话，但它仍然非常清晰。
更多来
虽然这个项目即将完成，但仍有一些工作要做。
首先，调谐机制非常非线性。在乐队的低端进行调音是非常敏感的，调节螺丝的间隙使这些调音台有点令人沮丧。我目前正在寻找一种可以产生更多线性调整的替代调整方法。
其次，我想用高质量的室外FM天线测试接收器。
最后，我需要对结构做一些最后的清理工作，并使案例更加清晰。
施工数据汇总（截至2010-11-06）
由于许多电路参数在课程实验中发生了变化，并且数字分散在此页面周围，因此我将相关信息合并到以下摘要中：
谐振器
•螺旋导体：直径9.5毫米（3/8“）的铜管;
•螺旋外径：65 mm（2.6“）
•螺旋长度：84 mm（3.3“）
•螺旋圈数：3.75
•螺旋输入分接位置：距螺旋接地端75 mm（3“）
•护盾材料：16盎司。铜闪烁;实际厚度为0.56毫米（0.022英寸）
•护罩宽度：84x84 mm（3.3“x 3.3”）
•护罩长度：200毫米（8英寸）
•距离 - 螺旋安装孔中心到护罩底边：50 mm（2“）
探测器循环
•材料：＃14 AWG（1.6 mm）裸铜线
•直径：50毫米（2英寸）
•螺旋间距：16 mm（5/8“）
•估计的探测器输出阻抗：2400至3000欧姆
射频输入变压器
•核心类型：铁氧体环形
•核心材料：未知的铁氧体混合物，但可能适用于VHF宽带变压器使用
•核心外径：8毫米（5/16“）
•核心内径：4 mm（5/32“）
•芯长：4 mm（5/32“）
•初级绕组：6匝，＃30 AWG，Kynar绝缘（AKA：绕线）
•次级绕组：1 + 7圈，＃30 AWG，Kynar绝缘，1圈接地
杂项组件
•探测器二极管：Avago HSMS-2850
备选类型：三洋1SS351
•探测器RF扼流圈：27μH，JW Miller 79F270K
（注意，由于14 MHz的低自谐振频率，这个扼流圈可能不是最好的选择）
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发表于 2019-4-20 12:43:26
