Предлагаю Вашему вниманию немного усовершенствованный вариант активной электрической антенны.
В ее основе лежат схемы Stealth-антенны (
http://www.vlf.it/poggi4/stealthantenna.html) - входная часть с динамической нагрузкой в цепи истока (VT1, VT2); выходной двухтактный каскад (VT3, VT4) от усилителя магнитной антенны OK2BVG (
http://www.ok2bvg.cz/lf/VLFLOOP/index.html).
Вход усилителя защищен цепочкой диодов VD1-VD4, они включены по два последовательно для уменьшения общей емкости. Полевой транзистор также выбран с наименьшей входной емкостью и, разумеется, малошумящий. Резистор R4 определяет входное сопротивление, поставил самый высоокомный из имеющихся. На схеме пунктиром показана емкость C5, в статье о Stealth-антенне предлагается таким образом, с помощью обратной связи, существенно повысить входное сопротивление. Я попробовал так сделать, но получил некоторое возбуждение на частоте около 100 Гц, поэтому от установки С5 отказался. Для приема ДВ и СДВ входного сопротивления хватает и без этой обратной связи. Подбором R6 устанавливаем напряжение на истоке примерно равным половине напряжения питания. Диод VD5 обеспечивает термостабилизацию точки покоя. Транзистор VT2 тоже должен быть малошумящим.
Выходной каскад двухтактный, цепочкой VD6-R10-VD7, транзисторы поддерживаются в открытом состоянии с током покоя около 10-15 ма.Транзисторы VT3,VT4 нужно подобрать с близким h21. Не забываем, что они должны быть тоже малошумящими. Налаживания каскад практически не требует, падение на резисторе R12 должно быть около 0,5 В, напряжение на эмиттере VT3 близко к половине напряжения питания. Резистор R13 защищает каскад от случайных замыканий на выходе. R14 пригодится для проверки целостности кабеля, когда антенна стоит на крыше - тестер покажет 2200 Ом, если все в порядке.
Питание на усилитель подается через стабилизатор на транзисторе VT5. Напряжение стабилизации определяется стабилитроном VD8 и в данном случае равно 9,1 В. Таким образом на усилитель будет подано стабильное напряжение 8,5 В с учетом падения на транзисторе VT5. Транзистор установлен на небольшом теплоотводе; впрочем в процессе работы он почти не греется - потребляемый ток мал.
Обратим внимание на блокировочные конденсаторы. Так как антенна будет стоять на крыше многие годы в жару и холод, то здесь нет электролитов. Только керамические и, что еще лучше, металло-пленочные конденсаторы. Я поставил крупные, высоковольтные конденсаторы, так как при больших размерах они, на мой взгляд, будут более надежны и долговечны. Транзистор VT5 совместно с C10 образуют активный фильтр, эквивалентная емкость которого может превышать 100 мкФ.
Частотные свойства антенны в области низких частот определяются главным образом дросселем развязки питания L2. Я намотал его на достаточно крупном кольце из НЧ-феррита. Обмотка состоит из примерно 200 витков провода ПЭВ 0,2 мм, намотанных в один слой виток к витку. Само кольцо предварительно обмотано изолентой, чтобы провод не повредился. По окончании намотки также намотал изоленту поверх слоя провода, чтобы дополнительно защитить его.
Дроссель L1 служит для некоторой защиты входа усилителя от наводок от сигналов УКВ станций и сотовых телефонов.
Антенна традиционно защищена со стороны коаксиального разъема газовым разрядником, в данном случае неоновой лампочкой. Всегда так делаю в своих конструкциях, может быть это и перестраховка, но пока что даже в самые жестокие грозы они (конструкции) меня не подводили...
Чувствительность антенны определяется соотношением емкости электрода E-probe к входной емкости усилителя, чем это отношение больше, тем сигнал сильнее. Так как моя антенна будет эксплуатироваться в достаточно тихом в электромагнитном смысле месте, то я решил существенно увеличить размер электрода по сравнению с Минивипом. Его длина равна 30 см при ширине 45 мм. Так как вся конструкция будет находиться в цилиндрическом корпусе (сантехнической трубке), то электрод дополнен двумя распорками по краям, чтобы он в этой трубке не болтался. По краям (по периметру) электрода, в том месте где он будет прилегать к стенке трубки, удалена полоска фольги шириной в 2-3 мм. Это сделано для уменьшения возможных токов утечек с электрода на корпус и общую шину через возможную влагу, конденсирующуюся в холодное время. Кроме того, все платы покрыты слоем акрилового лака.
Электрод подключается к усилителю четырьмя гибкими проводами. Так оказалось удобнее, чем выполнять все в виде единой конструкции - плату усилителя нужно травить.
Готовая конструкция помещена в стандартную сантехническую трубку внешним диаметром 50 мм и длиной 50 см, с заглушками на концах.
Испытания антенны показали, что уровень принимаемого сигнала по сравнению с предыдущей антенной по образу МиниВипа (описана в моей статье в журнале Радио), возрос в несколько раз. Частотные свойства антенны значительно улучшились в области СДВ, теперь нет никакого завала вплоть до частот в 3 кГц. Уровень принимаемых сигналов от служебных СДВ станций увеличился примерно на 10 дб (так например Альфа раньше у меня шла с С/Ш +20 дБ, теперь более +30 дБ!).
Потребляемый ток составляет примерно 20-25 мА. Уровень сигнала с антенны не меняется при изменении напряжения питания от 11 до 15 В (и выше).
Собственно, целью изготовления этого варианта антенны было максимально возможное в моей ситуации улучшение приема на СДВ, а заодно и ДВ. Как мне кажется, задача успешно решена.
PS на схеме была опечатка - транзистор VT4 был нарисован вверх ногами. На плате и монтаже все правильно. Исправил схему и выложил обновленный вариант. Добавил резистор R17, который должен ограничить возможный импульс тока через диоды.
