Ricevitore per microonde "Total Power"

Autocostruzione

Il più semplice e compatto ricevitore per microonde

Piero IK2AVH Giorgio I2FUZ Beppe IK2XEH

Premessa

Questo progetto non rappresenta un'innovazione dato che ne esistono svariate versioni, alcune anche professionali, ma sarà certamente apprezzato per la sua relativa semplicità tale da prestarsi per uno scopo prevalentemente didattico come gli atri progetti presenti in questo sito.

Tutto ha inizio nell'estate del 2009 da un rapporto di amicizia e collaborazione di Piero IK2AVH con un amico operante al CNR (Consiglio Nazionale delle Ricerche) di Bologna.

Spinti dalla curiosita' di provare a realizzare questo particolare, seguendo lo schema e le istruzioni scritte a mano su pochi fogli ricevuti via fax, raccolti i componenti necessari e con l'aiuto della nostra Sezione venne costruito il primo prototipo.

Descrizione

Il circuito è un ricevitore a microonde 11-12 GHz con la caratteristica di convertire i valori di temperatura captati con l'antenna a parabola in segnali elettrici. Come spiegazione elementare possiamo dire che in natura il movimento degli elettroni presenti in ogni corpo varia di velocità in base alla temperatura e quindi puntando la parabola verso un corpo caldo andremo a leggere su uno strumento un valore di tensione proporzionale al calore.

Rammentiamo che la realizzazione e l'uso di questo ricevitore richiedono un minimo di competenza in materia per ottenere risultati tangibili.

Realizzazione pratica

Non è rappresentato l'alimentatore duale +12/-12V per l'integrato 741 che è pubblicato a parte.

Trattandosi di un ricevitore per microonde è ovvio che la costruzione dovrà rispettare alcune regole tipiche di queste frequenze, diversamente il funzionamento del ricevitore potrebbe subire un certo decadimento delle prestazioni.
Il (possibile) montaggio dei componenti disposti come sotto illustrato è un esempio puramente indicativo e suggerisce un modo che sarà certamente indice di maggiore garanzia.

Fg.1 Schema a blocchi

Il circuito è composto da una parabola con il suo illuminatore (LNB) , nel caso venga utilizzata una linea di trasmissione in cavo coassiale è consigliabile inserire anche un amplificatore di linea da 20 dB di guadagno con passaggio di corrente che serve per alimentare sia l'amplificatore stesso che l' LNB , segue un filtro separatore di alimentazione, uno stadio rivelatore DET. AM , un amplificatore operazionale ed infine un display per la lettura dei valori.

Fg.2 Filtro separazione d.c. da I.F. (A)

Il segnale RF proveniente dall' LNB o dall'amplificatore di linea entra nel filtro di separazione che ha due compiti : il primo di consentire il passaggio del segnale, attraverso il condensatore da 100 pF, allo stadio rivelatore DET. AM ed il secondo, non meno importante, di fornire la tensione +12V di alimentazione per amplificatore di linea e LNB.

L'illustrazione "A" mostra un esempio di montaggio puramente indicativo.

Fg.3 Schema del rivelatore DET. AM (B)

Dopo il filtro il percorso del segnale RF giunge allo stadio rivelatore (DET. AM) che ha il compito di rivelare solo la componente continua in tensione negativa (uscita d.c.) istante per istante (SCHEMA ELETTRICO REALIZZATO).
L'illustrazione "B" mostra un esempio di montaggio puramente indicativo fatto all'interno di un connettore "N".
Qualora i valori di tensione in uscita fossero insufficienti è preferibile usare lo SCHEMA ELETTRICO ALTERNATIVO che si riferisce ad un duplicatore di tensione.

Fg.4 Schema amplificatore operazionale (C) e uscita al tester

Questo è il classico circuito invertente dell'amplificatore operazionale 741 che ha il compito di elevare la tensione con guadagno pari a 100, dato dal rapporto tra R4:R3, così da potere essere misurata con un voltmetro o un tester.

L'uscita d.c. proveniente dal Fg.3 viene collegata tramite la resistenza R3 da 10 KΩ all'ingresso del pin 2 invertente del 741 ed esce dal pin 6, uscita operazionale.
Le resistenze R7 e R8 da 22 KΩ collegate all'alimentatore duale, il potenziometro P e la resistenza R6 da 10 KΩ servono a portare sul pin 3, ingresso non invertente, la tensione a riposo senza segnali in ingresso al ricevitore.
La resistenza R5 da 10 KΩ ha il compito di elevare la resistenza di uscita del ricevitore qualora venga usato un voltmetro con bassa resistenza interna. Se si usa un tester digitale o l'oscilloscopio che hanno alta resistenza interna si può anche togliere la R5.

Elenco Componenti

Fg.1
Parabola ad alto guadagno

LNB a basso rumore per ricezione TV Sat 11-12 GHz

Amplificatore di linea con guadagno 20 dB

Fg.2

ZRF = impedenza 10 µH (recupero da impianto antenna TV)

Condensatore passante = 1 nF (1000 pF)

C1 = 100 pF condensatore ceramico

Fg.3

R = resistenza 1 KΩ 1/4W
R2 = resistenza 50 Ω 1/4W
C2 = 470 pF condensatore ceramico
C3 = 1 nF (1000 pF) condensatore ceramico

D = diodo SCHOTTKY (HP 5082-2800 , HP HSCH-3486)

Fg.4
R3 = resistenza 10 KΩ 1/4W
R4 = resistenza 1 MΩ 1/4W
R5 = resistenza 10 KΩ 1/4W
R6 = resistenza 10 KΩ 1/4W
R7 = resistenza 22 KΩ 1/4W
R8 = resistenza 22 KΩ 1/4W
C4 = 10 µF condensatore

P = potenziometro 10 KΩ (trimmer)

IC = 741 amplificatore operazionale

Regolazione e taratura :

dopo avere scollegato l'alimentazione 12V sul condensatore "passante" (nel Fg.2) agendo sul potenziometro P andremo a regolare il voltmetro in modo che senza segnali indichi "zero". Fatta questa regolazione, collegare nuovamente il 12V al condensatore "passante" ed il nostro ricevitore è pronto per l'uso.

Per chiarimenti o informazioni scrivi un'e-mail a: autocostruzioni@arivigevano.net