Aktieve sprietantenne voor LF en VLF
Het is niet eenvoudig voor frequenties lager dan 500 kHz een effektieve passieve antenne te maken. Met behulp van elektronika kan dit echter wel.
Een antenne heeft op de lange golf een groot nadeel, nl. dat de gevoeligheid afneemt naarmate de golflengte toeneemt. Dit komt eigenlijk doordat de antenne op VLF veel kleiner is dan een halve golflengte. Men kan echter de werking van de antenne heel anders benaderen op die frequenties. Een korte antenne, zoals een spriet, is voor te stellen als een spanningsbron die in serie staat met een kleine kapaciteit. Figuur 1 last zien hoe dit eruit ziet.
Fig. 1. Het vervangschema van een spriet op VLF.
Men kan een spanning afnemen en versterken als de ingangsweerstand van de versterker heel hoog is, anders verzwakt het kleine kondensatortje het signaal te veel. Figuur 2 geeft deze mogelijkheid weer.
Fig. 2. Een spanningsvolgende versterker.
Ladingsversterker
Een tweede benadering maakt gebruik van een zgn. ladingsversterker. Een ladingsversterker bestaat uit een teruggekoppelde versterker, waarin het terugkoppelelement een kondensator is. Sluit men nu een sprietantenne aan op de ladingsversterker, dan krijgt men de schakeling van figuur 3. De overdracht van de schakeling is slechts afhankelijk van Ca, de fiktieve antennekapaciteit en Ct, de terugkoppelkondensator. De kapaciteit van de kabel tussen antenne en versterker (Ckabel) heeft weinig invloed: de versterker probeert de spanning op de plus en de min ingangen gelijk te maken. Om dit te kunnen bereiken, moet de stroom door Ca geheel door Ct gaan en niet door Ckabel.
Fig. 3. De ladingsversterker met antenne- en kabelkapaciteit.
Brom
De weerstand R is aanwezig voor de DC instelling van de versterker. Dit heeft tot gevolg dat er een kantelpunt in de frequentiekarakteristiek komt aan de lage kant: beneden dit kantelpunt wordt een signaal sterk verzwakt. In praktijk komt dit juist van pas: de 50 Hertz brom van het net zal de versterker niet of nauwelijks doorlaten. Een spanningsversterker zoals die in figuur 2 geschetst pikt door zijn hoge ingangsweerstand nogal veel brom op (dit kan makkelijk 10 volt top-top zijn!).
Praktische schakeling
Figuur 4 geeft het schema van een praktische ladingsversterker weer. T1 en T2 vormen een teruggekoppelde versterker en T3 is een buffer die de versterker aanpast op een coaxkabel. Ct is de terugkoppelkondensator, die hier 100 pF is gekozen. Deze waarde mag tussen 30 en 500 pF liggen. Gebruik voor deze kondensator een polystyreen- of lucht-kondensator. Daar deze kondensator de overdracht bepaalt, kan men er een variabele kondensator voor nemen, zodat de versterking regelbaar is.
Fig. 4. Een mikrofoonversterker als ladingsversterker.
Bandbreedte
Signalen in de MG band worden echter ook opgepikt en om die extra to verzwakken is C1 aangebracht. De -3 dB punten van dit apparaatje liggen op ongeveer 10 kHz en 90 kHz. Signalen boven 100 kHz zijn in het algemeen zo sterk, dat de verzwakking van die frequenties geen nadeel is, maar eerder een voordeel, omdat anders de mixer overstuurd wordt. Men hoort dan erg veel "fluitjes".
Voor het antennetje zelf werd een autoantenne gebruikt; een lengte van 1 meter is ruim voldoende voor goede ontvangst. Het geheel is met veel succes voor een LF ontvanger gezet (zie CQ-PA nummer 30, 1983).
PE1CUX.