[Origin](http://www.pa3fwm.nl/projects/miniwhip/)

MiniWhip的改進(jìn)版電路

Pieter-Tjerk de Boer, PA3FWM?pa3fwm@amsat.org
在此頁面上，我提出了一個(gè)用于 MiniWhip 和類似電場天線的簡單電路。自 2017 年 12 月以來，該電路已在?Twente WebSDR（http://websdr.ewi.utwente.nl:8901/）?接收器上使用。

電路

原版 PA0RDT MiniWhip 是一種非常簡單有效的有源接收天線，適用于長波、中波和短波接收。它由一個(gè)小金屬板和一個(gè)緩沖放大器組成。該放大器具有非常高的輸入阻抗（使用 JFET 作為源極跟隨器實(shí)現(xiàn)）以感測天線板和地之間的電壓，以及低輸出阻抗（使用 NPN 晶體管作為射極跟隨器實(shí)現(xiàn)）以驅(qū)動(dòng) 50 ohm同軸電纜。我在這里（http://www.pa3fwm.nl/technotes/tn07.html）和這里（http://www.pa3fwm.nl/technotes/tn09d.html）詳細(xì)描述了工作原理。 PA0RDT 的電路可以很容易地在互聯(lián)網(wǎng)上找到，還有各種更復(fù)雜的電路版本，可以獲得更好的互調(diào)性能。

在本頁中，我為該應(yīng)用介紹了一種替代電路，它更簡單，但具有良好（可能更好）的互調(diào)性能。參見電路圖。

新電路只在輸入和輸出之間有 JFET 源極跟隨器。與常規(guī)電路相比，這避免了射極跟隨器對互調(diào)的干擾。 JFET 本身的輸出阻抗不足以驅(qū)動(dòng) 50 歐姆負(fù)載（沒有大幅失真的前提下）。在新電路中，這是通過 PNP 晶體管來解決的：當(dāng) FET 需要向負(fù)載提供更多電流時(shí)，該電流也會流經(jīng) PNP 晶體管的基極，同比的為負(fù)載提供更多電流（例如，50 倍，如果晶體管的 hFE 是 50) 。這樣，F(xiàn)ET 的有效負(fù)載阻抗高出了 50 倍。

對于 FET，我更喜歡 BF862，因?yàn)樗鼧O低的輸入噪聲。不幸的是，它僅提供 SMD封裝。非 SMD的 J310（用于大多數(shù)有源電場天線設(shè)計(jì)）可能在大多數(shù)情況下也能正常工作，但我還沒有嘗試過。
[2018 年 1 月更新：我在相同的電路中嘗試了 J310，發(fā)現(xiàn)它提供了更多的互調(diào)：IP2 +60 dBm，IP3 +37 dBm。]

沒有多少 PNP 晶體管可以同時(shí)兼顧大功率和高頻的工作條件。 BFQ149 是一個(gè)例外，其 fT 為 5 GHz，但遺憾的是僅提供 SMD封裝。另一種選擇是非 SMD 2N5583，其 fT 為 1.3 GHz。對于短波使用，這些 fT 值可能看起來高得離譜，但在 fT 處，晶體管的電流增益已降至 1；電路在低得多的頻率下就會停止工作?？赡芷胀ǖ?2N2905 或 2N2907 (fT=200 MHz) 在某些情況下也可以很好地工作，但我還沒有嘗試過。

對比發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)ET 使用 BF862、PNP 晶體管使用 BFQ149 或 2N5583，OIP3 值介于 +40 和 +43 dBm 之間，OIP2 值約為 +70 dBm（ 7 和 8兆赫信號）。

這個(gè) JFET/PNP 電路不是我發(fā)明的。我在一些有源天線設(shè)計(jì)中看到過這樣的電路，但從來沒有看到互調(diào)性能參數(shù)，而且通常帶有對于低互調(diào)來說似乎遠(yuǎn)非最佳的直流偏置。

新的WebSDR天線

上述電路構(gòu)成了新天線的基本電路，新天線已于 2017 年 12 月 18 日安裝使用。請參見圖片。與原始電路相比，有一些顯著區(qū)別：

• 在集電極和源號源之間放置了一些無源元件。這樣做可以使電路獲得一定的增益（實(shí)際上作為具有反饋的放大器），甚至可以做到頻率增益。在 WebSDR 天線中，我們在低頻時(shí)將其調(diào)整為 0 dB，并在幾 MHz 以上增加到 10 dB，然后在 26.95 MHz 附近回落到 0 dB，在該天線上我們有一個(gè)非常強(qiáng)大的帶通信號發(fā)射器。我們需要更高的增益，因?yàn)槲覀兊?SDR 板有點(diǎn)不敏感，而且電纜很長。

• 有兩個(gè)可以遠(yuǎn)程控制的繼電器（灰色塊）（通過左側(cè)的 IC控制）。有了這兩個(gè)繼電器，我們可以切換輸入線圈和反饋電路，這對測試很有用。

• 有相當(dāng)多的屏蔽，以銅箔的形式（在圖片中向下彎曲的部分，但通常覆蓋在電路板上）。這是防止諧振所必需的。基本的無增益電路可能不需要這個(gè)。一個(gè)實(shí)際問題是 PNP 晶體管的集電極連接到其散熱器，因此整個(gè)散熱器在電氣上是“熱的”，并且很容易與天線元件進(jìn)行容抗耦合。

• 實(shí)際的天線元件不是金屬板，就像 MiniWhip 天線那樣，而是彎曲的粗銅線。由于金屬板上的大部分電荷都位于邊緣（集膚效應(yīng)，參見這里（http://www.pa3fwm.nl/technotes/tn08b.html）),如果只有邊緣部分存在，相這樣的條狀，它仍然可以正常工作。電線看起來像兩匝線圈，但事實(shí)并非如此：在底部，所有電線都已連接。