Strömsnål AM-mottagare

Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Strömsnål AM-mottagare

Inlägg av Spisblinkaren »

E Kafeman,

Känner att jag bör förklara mig även om ursäkten naturligtvis kvarstår.

Anledningen till att jag slängde Marconi i ansiktet på dig var att din uträkning om 1kW för 100m@100MHz lät absurd för mig.

Med mitt okunniga resonemang summerar det nämligen upp till typ GW för Marconi's legendariska sändning över Atlanten.

Detta ihop med ditt, preliminärt korrekta, totalsågande av min ide' gjorde mig ledsen.

Dock läste jag passionerat din långa berättelse om Marconi (m.fl) och jag tackar dig för den.

En viktig sak lärde du mig. Trivial men viktig. En passiv mottagare har förstärkningen 1.

Men även om antennsignaler brukar handla om microvolt så är jag inte beredd att såga min egen ide' än.

Allt handlar ju om sändareffekt. Optimal antenn innebär "bara" minsta möjliga sändareffekt för samma insignal till detektorn.

Och på riktigt korta avstånd inbillar jag mig alltjämt att nån Watt räcker.

Men lyssnar man på dig som tycks förstå har jag nog fel :)

MVH/Roger
PS
Räckvidden för sändare och pip behöver alltså inte vara mer än typ 5m!
xxargs
Inlägg: 10185
Blev medlem: 23 september 2006, 14:28:27
Ort: Södertälje

Re: Strömsnål AM-mottagare

Inlägg av xxargs »

Problemet som E Kafeman tar upp är inte trivial och har att effektnivån minskar kvadratiskt med avståndet (när man ser antennen på tillräcklig avstånd att det betraktas som en punktkälla)

RF-ID är typiska kretsar som försörjs av effekten utifrån och som bekant så handlar det om cm - dm avstånd för att det skall fungera och då samlar ändå chippet upp energi ett tag innan den avger 'svaret' i pulser - där är man också nära sändarantennen och energiöverföringen kan nog i många fall betraktas som magnetisk överföring - när man är väldigt nära antenn på cm avstånd så har man ingen 1/r^2 verkan med avståndet men det räcker med ett par kliv bakåt så är antennen förminskad i storlek ur andra ändans perspektiv och 1/r^2-verkan börja bli dominerande och därför brukar gränsen när det fungerar och sluta fungera vara ganska bestämd när det gäller RFID.

en gammal tumregel säger att dämpningen mellan två lika antenner typ dipol av rimlig storlek typ 400-900 MHz är ca 36 dB vid 1 meter avstånd - och räknat på det så är din inmatade 1 Watt så är det 1/4-dels mW kvar redan på 1 meters avstånd, så dina 5 meter är redan det alldeles för långt om du inte pratar om uppemot 10-50 Watt sändare då effekten i fri luft minskar med 6 dB per dubblad avstånd

dvs. din 1/4 mW vid 1 meter, blir 1/16-dels mW på 2 meter, 1/64-dels mW vid 4 meter etc. - har du lite väggar mm så är dämpfaktorn uppemot 1/r^4 med avståndet!!


Att radio fungerar som det gör är för att man har förstärkning uppemot 120 dB och mera vid behov samt dämpningstakten planar ut med allt långsammare dämpning per meter sett ju längre bort från källan man är och för 100 dB förstärkning så behövs det energi från annan källa.

idag så plockar man information på signaler som är lägre än termiska brusnivå med smart kodning (tex GPS ligger ca 25 dB _under_ den termiska brusnivån genom spread spectrum-modulation) och termiska brusnivån sätts vid -174 dBm per 1 Hz bandbredd vid 20 grader eller för 25 kHz bandbredd så ligger termiska bruset på ca -129 dBm och en komradio låter med förståelig talkvalitet (12 dB SINAD) runt -120 - -123 dBm.

räkna man om -120 dBm till Watt så blir det ungefär 0.00000000000001 Watt (1E-15 Watt) och över landbacken med relativt hög monterad antenn på basstationsidan och handapparat på marknivå så är det runt 2-4 mil avstånd i räckvidd och då är det närmare r^4 i dämpningsgrad med avståndet i dessa fall pga. träd och annat i vägen som ökar dämpningstakten mycket samt jordens böjning (rymden är betydligt enklare och kommer längre per Watt när man är utanför atmosfären då signalen minskar bara med 1/r^2...)


Med detta i bakhuvudet så är Teslas dröm att överföra energi just en dröm eftersom man tappar så mycket på vägen pga. r^2 - ja om man inte bor i de enorma antennstrukturen och då skall man helst inte vara orolig för 'elallergier' (det räcker med de ganska duktiga fältstyrkor runt induktiva spisarna som tydligen inte betraktas som farliga )
Senast redigerad av xxargs 30 oktober 2014, 22:13:00, redigerad totalt 1 gång.
Användarvisningsbild
TomasL
EF Sponsor
Inlägg: 45298
Blev medlem: 23 september 2006, 23:54:55
Ort: Borås
Kontakt:

Re: Strömsnål AM-mottagare

Inlägg av TomasL »

Den typen av mottagare du försöker ge dig på, byggde jag när jag var typ 8/10 år eller så, dvs på 60/70-talet.
De var inga större problem att få dem att fungera, nu vet jag inte eftersom det troligen inte sänds så mycket på LV/MV-banden längre.

En skojjig sak, man kunde göra, antenn (dvs ett par meter isolerad koppartråd), germaniumdiod och en örsnäcka (ni som kommer ihåg, de där hudfärgade kristall-tingestarna) och ett vattenrör att jorda i , man hörde då alla stationer på samtliga band samtidigt. :D
xxargs
Inlägg: 10185
Blev medlem: 23 september 2006, 14:28:27
Ort: Södertälje

Re: Strömsnål AM-mottagare

Inlägg av xxargs »

Nu behövs det inte speciellt mycket effekt och med dom våglängder och relativt stora antennytorna på mottagarsidan och lite impedansptransformatorer så räckte det för att mata en kristall-örsnäcka - dessutom var det rejält stora antenner och ganska groteskt med uteffekt på dessa sändare - dom flesta har väl hört 'ryssen' i sin stereonanäggning och räknat på antennstorlek och vågländer i sträcka ifrån dessa så var man inte speciellt lång ifrån antennerna rent geometriskt även om luxenburg eller ryssland ser ut att vara en bit bort på kartan.

dvs man behövde åka bort en bra bit innan dessa jätteantennerna kunde betraktas som 'punkt' och r^2-effekten (i verkligheten r^4...) verkade fullt ut.
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Strömsnål AM-mottagare

Inlägg av Spisblinkaren »

Det här är en variant.

En variant jag dock inte är nöjd med.

Men den drar teoretiskt bara ström vid signal.

Dock krävs >0,5V vid gate för att det överhuvudtaget skall kunna gå någon ström (REM min summer=200uA@1V).

Ur batterilivslängdsperspektiv vore det sedan intressant att veta Rds(off).

Vad tycks :)

MVH/Roger
PS
Kopplingen liknar lite Marconi's kohäroriginal (där ett relä och en "hammare" användes istället).
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Strömsnål AM-mottagare

Inlägg av Spisblinkaren »

xxargs skrev:Problemet som E Kafeman tar upp är inte trivial och har att effektnivån minskar kvadratiskt med avståndet (när man ser antennen på tillräcklig avstånd att det betraktas som en punktkälla)

RF-ID är typiska kretsar som försörjs av effekten utifrån och som bekant så handlar det om cm - dm avstånd för att det skall fungera och då samlar ändå chippet upp energi ett tag innan den avger 'svaret' i pulser - där är man också nära sändarantennen och energiöverföringen kan nog i många fall betraktas som magnetisk överföring - när man är väldigt nära antenn på cm avstånd så har man ingen 1/r^2 verkan med avståndet men det räcker med ett par kliv bakåt så är antennen förminskad i storlek ur andra ändans perspektiv och 1/r^2-verkan börja bli dominerande och därför brukar gränsen när det fungerar och sluta fungera vara ganska bestämd när det gäller RFID.

en gammal tumregel säger att dämpningen mellan två lika antenner typ dipol av rimlig storlek typ 400-900 MHz är ca 36 dB vid 1 meter avstånd - och räknat på det så är din inmatade 1 Watt så är det 1/4-dels mW kvar redan på 1 meters avstånd, så dina 5 meter är redan det alldeles för långt om du inte pratar om uppemot 10-50 Watt sändare då effekten i fri luft minskar med 6 dB per dubblad avstånd

dvs. din 1/4 mW vid 1 meter, blir 1/16-dels mW på 2 meter, 1/64-dels mW vid 4 meter etc. - har du lite väggar mm så är dämpfaktorn uppemot 1/r^4 med avståndet!!


Att radio fungerar som det gör är för att man har förstärkning uppemot 120 dB och mera vid behov samt dämpningstakten planar ut med allt långsammare dämpning per meter sett ju längre bort från källan man är och för 100 dB förstärkning så behövs det energi från annan källa.

idag så plockar man information på signaler som är lägre än termiska brusnivå med smart kodning (tex GPS ligger ca 25 dB _under_ den termiska brusnivån genom spread spectrum-modulation) och termiska brusnivån sätts vid -174 dBm per 1 Hz bandbredd vid 20 grader eller för 25 kHz bandbredd så ligger termiska bruset på ca -129 dBm och en komradio låter med förståelig talkvalitet (12 dB SINAD) runt -120 - -123 dBm.

räkna man om -120 dBm till Watt så blir det ungefär 0.00000000000001 Watt (1E-15 Watt) och över landbacken med relativt hög monterad antenn på basstationsidan och handapparat på marknivå så är det runt 2-4 mil avstånd i räckvidd och då är det närmare r^4 i dämpningsgrad med avståndet i dessa fall pga. träd och annat i vägen som ökar dämpningstakten mycket samt jordens böjning (rymden är betydligt enklare och kommer längre per Watt när man är utanför atmosfären då signalen minskar bara med 1/r^2...)


Med detta i bakhuvudet så är Teslas dröm att överföra energi just en dröm eftersom man tappar så mycket på vägen pga. r^2 - ja om man inte bor i de enorma antennstrukturen och då skall man helst inte vara orolig för 'elallergier' (det räcker med de ganska duktiga fältstyrkor runt induktiva spisarna som tydligen inte betraktas som farliga )
Tack för ditt förtydligande.

Mycket intressant att läsa om RFID. Det hade jag ingen aning om!

Jag är tydligen inte så medveten om 1/r^2-regeln som jag trodde då jag både använder den inom audio och för beräkning av solens temperatur (I=P/4pir^2, P~T^4).

Om jag räknat rätt utifrån din tacksamt givna information så skulle en 100W-sändare på säg 300MHz innebära 1/4mW vid 10m avstånd där antennerna eventuellt kunde bestå av 0,25m (=lambda/4) långa stumpar :)

Återstår att mäta på mitt piezo-element och hur högt den låter vid 1/4mW :)

MVH/Roger
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Strömsnål AM-mottagare

Inlägg av Spisblinkaren »

Funderar nu seriöst på att linda mig en egen relä-spole och därmed bygga mig ett eget relä.

Det kan ju faktiskt göras hur känsligt som helst.

Allt hänger på massan/fjäderblecket den måste dra.

Eftersom germanium-dioden ändå tappar typ 0,3V och detta bevisligen fungerar så borde 0,1V över spolen inte innebära några ytterligare problem.

Alltså måste jag linda mig ett relä som växlar vid 0,1V samt drar...100uA dvs 10uW (= min insignaleffekt).

Fördelen med detta är att odraget representerar relät i det närmaste oändlig resistans.

Vilken ide' tycker ni är bäst?

MOS-FET:en eller relät enligt ovan?

MVH/Roger
E Kafeman
Inlägg: 3260
Blev medlem: 29 april 2012, 18:06:22

Re: Strömsnål AM-mottagare

Inlägg av E Kafeman »

rogerk8 skrev:Jag ber om ursäkt.
Accepteras men det är inte det viktiga, jag provocerar gärna lite för att få igång eftertanke, men ibland blir det motsatt effekt och det får jag tåla.
För egen del blir jag mest nöjd om du gör ett försök att mata in de siffror jag gav dej på denna sidan, Friis ekvation.
rogerk8 skrev:Marconi's legendariska sändning över Atlanten.
Den första sändningen, till Nova Scotia, somliga tvivlar på att den ägde rum då det skedde dagtid på 800kHz. Oavsett utrustning så är atmosfäriska dämpningen på detta bandet för högt även med dagens utrustning.
Dock så var sändaren M. använde en gnistsändare på 35kW som spred signal bredbandigt. Om mottagaren var lagom bredbandig och några andra faktorer hjälpt till så var möjlig insignal i Marconis kohär uppemot -40 dBm, vilket var tillräckligt för att sedan förstärkas till hörbart ljud. Många detaljer om mottagarutrustningen är diffusa men sitter man i dagar i sträck och lyssnar på brus i förhoppning att höra svaga morse-koder, så kommer man att höra dom förr elleer senare.
Dagtids-problemet, som jämförelse för de som var med på den tiden Radio Luxemburg sände på mellanvåg, att ta emot signalen dagtid var sällan möjligt ens med bra mottagare, medans det kvällstid spelade glatt ur det mesta i radio-väg.

Om jag skulle bygga din anordning, och då jag har tillgång till de mesa som behövs för att justera in radio-funktion, såsom filter och impedansanpassning så tror jag att räckvidd 5-10 meter är rimligt för att få ett svagt men hörbart ljud. Men det fungerar inte med borttappade grejor, då det kräver att man har en örsnäcka i örat för att höra något.
Har själv haft ett par olika anordningar typ vissal efter nyckknippa, och adresslappar med spårsändare att hänga på resväskar. Problemet med dessa är att batteriet är dött när de skulle behövas som bäst. Batterilöst fungerar inte heller då mottagen energi är för dålig för att driva saftblandare och siren.

Min tips till dej är att använda en transistor som AM-detektor använd enklaste design som används för dioder men ersätt ena dioden med transistorn. Nivån trimmas in så att när ingen mottagen signal finns är transistorn i gränslandet till oledande.
Transistorn ska få fungera som en strömbrytare för efterföljande batterdrina krets. Batterikretsen som switchas endast när det finns inkommande signal.
På det viset tar radion ingen ström från batteriet annat än om det finns en relativt stark sändare i närheten. Det blir en mottagare som inte använder batteri men ändå så ger transistorn mottagaren gain, vilket ökar användbara räckvidden.
Skulle det finnas antydan till signal så kopplar man in resten av radion och får ännu mer förstärkning.
Den krets man switchar in kan vara t.ex. ZN414, vilken fungerar utmärkt på ett klockbatteri. Man låter den vara avslagsfördröjd några sekunder så att man kan lokalisera ljudkällan, om det sedan är lysdiod, högtalare eller piezo-summer spelar ingen roll, men en piezo-summer kräver rätt hög drivspänning för att få vettig ljudnivå, så det behövs någon driv-oscillator om det ska fungera neråt 1-2 Volt drivspänning.

Ska man använda licensfria och tillåtna sändare så bör man nog inte kalkylera med mer än 10 mW sändareffekt på den krets som ska ropa upp den "nästan batteri-lösa" mottagaren men det bör räcka för åtminston 10 meters räckvidd eller lite mer om du kan få till en högimpediv men matchad ingång på detektor-trissan.
Ytterligare räckvidd kräver på mottagaren bra filter, och blir den för känslig så aktiveras den allt för ofta av störkällor så då måste mottagaren kunna avgöra om mottagen signal är adresserad på rätt sätt genom att detektera någon form av modulation.
Ett starkt begränsande problem är om mottagar-antenn ska vara i mobil-storlek, typ 10 cm vid 100 MHz, då effektiviteten blir låg i en sådan antenn och den är knepig att matcha utan bra mät-verktyg, så då tappar man lätt ytterligare 10 dB eller mer.
433 MHz är nog bättre alternativ som också då kan bli lagligt.

Det finns oändliga variationer på temat men det är kanske mindre bra förslag jag kommer med som kanske inte passar med tanke på vad du har tillgång til mätutrustning osv.


PS.
Såg nu ditt nya schema, det är på rätt väg. Rätt komponeter men fel plats.
Am_detektor.gif
Dioden till höger ersätts med bas-emitter på trissan, följ upp med riktigt slött lågpass-filter om det bara är bärvåg som ska detekteras, det minska störninga från strömbrytare osv.
Att du får 0.5 Volt basspänning har ingen betydelse för spänningen kan få så hög som du vill genom lämplig varvomsättning på din antenn-anpassning och avstämnings-spole.
Däremot kostar ökad spänning lägre ström till basen, så att du kanske måste följa med ytterligare typ pnp-steg.
Gjorde själv något liknande en gång, dvs batterilöst som besod av två trissor en ATF-54143 och en allmän pnp.
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Strömsnål AM-mottagare

Inlägg av Spisblinkaren »

Tack E Kafeman, du är otrolig på att skriva!

Mycket intressant!

Jag lova mata in siffrorna men inte ikväll då det är sent.

God natt!

MVH/Roger
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Strömsnål AM-mottagare

Inlägg av Spisblinkaren »

Det här kan väl inte fungera? :D
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
E Kafeman
Inlägg: 3260
Blev medlem: 29 april 2012, 18:06:22

Re: Strömsnål AM-mottagare

Inlägg av E Kafeman »

Jo det fungerar, men det blir inte så jättekänsligt. Ersätt tillfälligt summer med en voltmätare eller lysdiod så blir det lättare att avgöra vad som fungerar och du ser tydligare när kretsen blir intunad på rätt frekvens.
Hur stor spänning du kan plocka ur LC-kretsen begränsas av Q-värdet och hur mycket transistorn lastar. Det förloras även en del pa att inte ha helvågslikritning, så som am-detektorn ovan.
AM-detektorn används ofta batterilös av radio-amatörer som ett enkelt instrument att mäta fältstyrka. På ingången kopplar man då en trådstump som antenn.
Missade tidigare att det var en CMOS trissa i ditt schema istället för NPN-trissa men transistorvalet kan man utvärdera senare, vad som fungerar bäst.
MiaM
Inlägg: 9980
Blev medlem: 6 maj 2009, 22:19:19

Re: Strömsnål AM-mottagare

Inlägg av MiaM »

Piezosummern är väl elektriskt som en kondensator och därmed behövs något som laddar ur den. Enklast är ett motstånd över summern men antagligen sparar man batteri om man istället använder en spole.
Användarvisningsbild
Synesthesia
Inlägg: 584
Blev medlem: 22 januari 2010, 19:14:10
Ort: Mellan Göteborg och Kungsbacka

Re: Strömsnål AM-mottagare

Inlägg av Synesthesia »

Om man vill ha högre känslighet (med ovanstående koppling) borde en germaniumtransistor vara idealisk. Fast de är inte särskilt vanliga längre.
Användarvisningsbild
Spisblinkaren
EF Sponsor
Inlägg: 12990
Blev medlem: 13 december 2012, 21:41:43

Re: Strömsnål AM-mottagare

Inlägg av Spisblinkaren »

E Kaufman, jag har nu tryckt in värdena i Friis ekvation.

Jag skrev:

Pt: "Calculate"
Gt: 0dBi (i=isotropic=rundstrålande)
Pr: -10dBm (0,1mW)
Gr: 0dBi
Range: 100m
Frequency: 1MHz (Lambda/4=75m...)

Tryck på "Calculate" gav...2,5dBm (1,7mW)

Ändrad frekvens till 100MHz (lambda/4=75cm): Pt=42dBm (17W).

Om vi drar ner Range till mina 10m@100MHz: Pt=22dBm (0,17W).

Vilket får anses relevant för vad jag försöker göra.

Dock, en 1/4-vågsantenn över "oändligt" jordpan borde i sig ge +3dBi. Jag har dock satt dom till 0dBi för att vara snäll ;)

Knepigt att det inte stämmer med dina uträkningar. Vad gör jag för fel?

MVH/Roger
PS
Hur ineffektiv blir en antenn/trådstump som inte matchar lambda/4 utan kanske är lambda/10 istället?

Det var intressant att läsa att spänningen aldrig är nåt problem utan kan justeras mha Q-värde och lindningsvarvsförhållande. Dvs effekten in är alltid vad som avgör saken. Högre spänning, lägre ström osv. Rätt trivialt egentligen då vi inte tillför någon energi (i den passiva delen).

Har förresten tänkt på att din AM-detektor med den extra "helvågsliktande" dioden är totalt överflödig pga ditt eget resonemang enligt ovan. Den helvågslikriktar nämligen inte, den dubblerar insignalen precis som en Cockcraft-Watson generator gör. Åtminstone förstår jag det som så. Rätta mig gärna om jag har fel.

Bifogar Bild på CW-generatorn hämtad från http://en.wikipedia.org/wiki/Cockcroft% ... _generator
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
E Kafeman
Inlägg: 3260
Blev medlem: 29 april 2012, 18:06:22

Re: Strömsnål AM-mottagare

Inlägg av E Kafeman »

Största skillnaden mellan din och min beräkning är att jag räknar mottagar-dipolens längd tilll 15 cm men du sätter full storlek för bägge antennerna. 1,5 meter dipol ser lite klumpigt ut på en borttappad mobiltelefon? Fast det kan underlätta letandet att ha något så stort hängandes på telefonen.
Sändareffekt över på flera Watt vid 100 MHz, finns risk att någon misstycker. Slarvigt bygge med utstrålning över 120 MHz och du riskerar störa flygtrafik då de kan ha direkt optisk sikt till din antenn, som kan vara betydligt närmre än den antenn de tänkt sej lyssna på.

Dock, en 1/4-vågsantenn över "oändligt" jordpan borde i sig ge +3dBi. Jag har dock satt dom till 0dBi för att vara snäll ;)
En detalj men fel enheter kan ställa till beräkningar om man inte gör rätt, dB och dBi är skilda saker, dBi är ett absolut värde. Jämför en AC spänningsförstärkare, man inte ange att den har förstärkning typ att den är +3 Volt om man nu inte menar att den adderar den spänningen ovanpå inkommande signal.

Vidare fungerar det inte riktigt som du tänkt. Riktningsgain i bästa riktning för 1/4 monopol är 5,1 dBi. Kräver tämligen fast installation för att skapa jordplanet.
Vid en 1 MHz skulle din telefon ha en 75 meter hög monopol-antenn. Marconi hade iofs något sådant, han drog upp mottagarantennen med luftballonger.
Vidare behövs ett jordplan som telefonen är anslutet till. Det bör vara minst 5 lambda ut från telefonen för att det ska bli någon riktig effekt. Går göra med hönsnät med en diameter på 3 kilometer. Hur hade du tänkt dej behöva leta efter en sådan telefon? Bara kolla i luften var ballongen är :)
Vid 100 MHz blir hönsnätet bara 20 meter i diameter. En mobil-telefon blir inte så mobil längre.
Det är nog enklare att tänka sej att du har en halvvågs dipol som sök-antenn. Riktningsgainet är 2,1 dBi.
Dessvärre så tappar du troligen ca 3 dB i medel polarisationsförlust. Polarisationsförlusten beror på att det förväntade gainet bara finns om mottagande antenn har samma polarisation. Jämför två polariserad glasögon, vrids de 90 grader i förhållande till varandra så blir det i stort sett svart. Nu blir det troligen ingen total utsläckning då verklig polarisation inte blir ideal.
Gain-vinsten för två dipoler förloras om du inte kan orientera bägge antennerna lika polariserat, vilket du inte kan om den ena antennen är i storlek som en mobiltelefon. Kan vara knepigt att att förstå men en punktformig strålare kan inte ges någon utpräglad polarisation och ju kortare antenn, ju mer punktformig, sett på avstånd.
Dina snällhets-värden är redan dessa betydligt över vad som är realistiskt. Nu spelar några dB ingen större roll, då största förlusten är sträckförlusten som blir två-siffrig i dB räknat och ingen hänsyn har heller tagits till att det inte är fri rymd eller hur Fresnel-zonen ser ut.

Om mottagarantennens längd är 10% av full dipols längd, 15 cm. innebär i runda slängar att man tappar 20db effektivitet jämfört med halvvågs-dipol.
En dipol som är betydligt kortare än lambda/2 kallas för Hertzian dipol. Hur man räknar en sådan antenns effektivitet finns beskrivet här.

Friis ekvation är någorlunda allmängilltig i fjärrfältet. I närfältet gäller andra regler där antennens magnetiska egenskaper blir viktigare med sjunkande avstånd. Närfält är en succeiv övergång från fjärrfältet, för att ge en hint om närfält, avstånd under 3 lambda spelar närfältet en stor roll.
100 meters avstånd och 1 MHz är mycket närfält. Friis ekvation tar inte med i beräkningen vad som händer om man har en vägg eller dörrhål mellan antennerna, men det finns påbyggnader som även tar med detta.
Friis ekv. är bra för att få en grov uppfattning, det är ingen absolut sanning i en miljö där radiovågor omväxlande reflekteras eller absorberas av hus, bilar, människor.

Väl byggt ser jag det som möjligt att nå 10 meters räckvidd batterilöst. Med batteri för att driva signal-givare av något slag kan man nå längre men framförallt kan selektiviteten kan öka, dvs mindre störkänsligt.
En selektivitets-faktor man rätt lätt kan räkna på är, för en antagen minsta signal in till detektortrissan för att utlösa signal av något slag, hur mycket signal kan du lägga in på antennen från din mobiltelefons sändare vid 900 MHz utan att aktivera larmet.
Det talar om för dej hur stort Q-värde som behövs för den belastade resonanskretsen.
Resultatet är beroende på placering av din antenn, evt skärmning mm, men antag att telefonen sänder med +30dBm vid GSM900, och sträckdämpningen är 15 dB, hur mycket undertrycks den signalen i din LC-krets? Risken finns att så fort du pratar i mobilen så tjuter även en piezo-summmer intill örat. Kan lösas med strömbrytare, men då är den säkert avslagen den gång man behöver leta efter telefonen.
På den tiden mobiltelefoner hade stavantenn, fanns en gimmick att köpa, en resonanskrets och två lysdioder. Den träddes på antennen. När sändaren var aktiv lyste dioderna. Sändarens utstrålade effekt minskade pga lysdiod-kretsen absorberade en del.
Det fanns även liknande anordning som hade ett batteri, ungefär som din ritning. Den fungerade på längre avstånd och kunde typ hänga i nyckelknippa och signalera om att det fanns inkommande samtal. Eftersom totala drifttiden på lysdioderna var kort så räckte en knappcell länge.

Spänning och ström kan utbytas mot varandra så länge effekten är konstant. Enklast gör man det med en transformator. Men det sker aldrig helt utan förluster, och ju större förändring man försöker åstadkomma, ju större är förlusterna.
Det finns gränser när det kommer till det praktiska genomförandet och i detta fallet hänger det ihop med Q-värdet.
Att åstadkomma högt Q-värde är långt från enkelt. Mycket hänger på material-val i kärna och typ av tråd för induktansen såväl som val av kondensator-typ och hur RF-mässigt uppbyggnaden är.
Olämplig lastning av resonanskretsen, dels med antennen, dels med detektor-sidan, drar ned Q-värdet.
Val av slutligt Q-värde är en kompromiss, för att inte reflektera ut signalen som man tar emot med antennen måste man se till att impedans-matcha väl men det kostar på Q-värdet. Huvudanledningen att använda resonans-krets alls är för att skära bort frekvenser med störningar och begränsa termiska bruset.

Även på detektor-sidan bör man optimera effektöverföringen för att få in så stor effekt som möjligt i transistorn.
Mitt förslag ger mer effekt in i transistorn. Avsikten är att skapa symmetrisk impedans-last förr bägge halvperioderna. Att det uppstår en spänningsdubbling är inte väsentligt, det är totala effekten som transistorn kan tillgodogöra sej som räknas.
I aktivt buffrade steg för enkla AM-mottagare har det mindre betydelse men om du ska ta till vara på så mycket av signalen som möjligt bör det finnas symmetri. Symmetrin är inte för resonanskretsen utan för antenn-effektiviteten. Se denna länken som visar ett alternativ för bättre symmetri när man inte vill slarva bort effekt. Ett högt Q-värde motverkar dålig symmetri, men det kräver både erfarenhet och instrument för att få detta ens medium bra utan buffertförstärkning.

De olika detektor-alternativen är rätt simpla, tar inte mer några minuter att sätta ihop, så testa gärna först innan du drar några snabba slutsatser. Vill du veta i förväg om vad som fungerar finns det bra böcker.
Använd INTE piezo-summer i detektorn som steg ett. Bäst är om du har en gammaldags vridspole-voltmeter istället för summer när du ska trimma in funktionen. Det blir så mycket lättare att se när transistorn börjar leda och sådan voltmeter är vad många radio-amatörer använder sej av ihop med denna typ av krets för att enkelt se vad som ger mest när de trimmar in sin sändar-utrustning och antenner.
Skriv svar