Вхідний фільтр приймача. Саморобний антенний смуговий фільтр короткохвильового приймача Основні технічні характеристики

Вхідний фільтр є одним із найважливіших вузлів радіоприймального пристрою. Як це було показано в попередніх розділах, у системах зв'язку з великим відношенням верхньої робочої частоти до нижньої робочої частоти цей фільтр повинен перебудовуватись за частотою. Перебудову за частотою можна здійснити у . Чим складніший фільтр буде застосований як вхідний фільтр, тим вище вдасться отримати якість радіоприймального пристрою, проте при цьому виникають проблеми з одночасною зміною частоти налаштування контурів, зміни їх добротності та забезпечення необхідної глибини зв'язку між цими контурами.

Найчастіше як смуговий фільтр, що перебудовується, застосовується система з двох пов'язаних контурів. У особливо відповідальних схемах ставиться триконтурний фільтр. У цьому випадку вдається отримати досить крутий скат. У ряді випадків застосовується несиметричний схил АЧХ().

Застосування одночасно послідовного та паралельного коливальних контурів дозволяє реалізовувати різні значення вхідного та вихідного опорів. Подібний фільтр дозволяє крім ослаблення сигналів, що заважають, узгоджувати опори джерела сигналу і навантаження. Такий фільтр називається Г-подібним. Класична схема Г-подібного смугового фільтра наведено малюнку 1.

У цьому фільтрі застосований послідовний контур L1C1 та паралельний контур L2C2. Вхідний і вихідний опір фільтра може бути різним. Це може бути корисним при розробці дуплексора, але найчастіше вхідний та вихідний опір роблять рівним 50 Ом. Такий вибір дозволяє використовувати для налаштування приймача стандартні вимірювальні прилади. Розрахунок Г-подібного смугового фільтра досить простий. Спочатку визначається еквівалентна добротність контурів фільтра

де f 0 - середня частота діапазону;
- Смуга пропускання фільтра.

Значення реактивних елементів Г-подібного смугового фільтра, зображеного на малюнку 1, можна визначити за такими формулами:

Вибірковість однієї Г-подібної ланки фільтра може виявитися недостатньо, тоді дві ланки можна з'єднати послідовно. З'єднувати їх можна або паралельними гілками один до одного (при цьому виходить Т-подібний смуговий фільтр), або послідовними (при цьому виходить П-подібний смуговий фільтр). Елементи Lі Cз'єднаних гілок об'єднуються.

Як приклад на малюнку 2 наведена схема П-подібного смугового фільтра. Елементи L2C2 залишилися колишніми, а елементи послідовних контурів об'єдналися в індуктивність L= 2 · Lта ємність C= 0,5 · C 1 . При цьому, оскільки твір LCзалишилося тим самим, то частота налаштування послідовного контуру залишилася колишньою і рівною середній частоті фільтра.

Слід зазначити, що наведено вище спрощений варіант розрахункувхідний фільтр. Набагато кращі результати дають стандартні методирозрахунку фільтрів з апроксимацією амплітудно-частотної характеристики або . При тій же кількості реактивних елементів фільтр може забезпечити більшу крутість скатів амплітудно-частотної характеристики.

У радіочастотних фільтрах буває зручно використовувати лише паралельні коливальні контури. Подібний фільтр вимагає дещо більшої кількості елементів для реалізації тієї ж АЧХ. Схема двоконтурного смугового фільтра із зовнішнім ємнісним зв'язком наведена на малюнку 3. Індуктивність та ємність контурів розраховуються за формулами (1) для L 2 та C 2 а ємність конденсатора зв'язку можна визначити за формулою C 3 = C 2/Q.

Як приклад такого фільтра на малюнку 6 наведений зовнішній вигляд smd приймального фільтра SAFEA942MFL0F00 фірми Murata, виконаного на поверхневих акустичних хвилях.

Амплітудно-частотна характеристика фільтра SAFEA942MFL0F00 фірми Murata, виконаного на поверхневих акустичних хвилях, наведена на малюнку 3. Цей фільтр призначений для роботи як вхідний фільтр приймача мобільного апарату в системі зв'язку GSM900.

Література:

Разом із статтею "Вхідний фільтр приймача" читають:

Якщо вихідний сигнал з виходу передавача потрапить на вхід свого приймача, то він може не просто унеможливити прийом будь-яких станцій, а й вивести з ладу вхідні каскади приймача.
http://сайт/WLL/Duplexer.php

При проектуванні радіоприймачів базових станцій виникає вимога розподіляти енергію сигналу з антени на входи декількох радіоприймачів.
http://сайт/WLL/divider.php

Так як підсилювач радіочастоти знаходиться на вході радіоприймального пристрою, його шумові характеристики і динамічний діапазон в основному визначають характеристики всього радіоприймача в цілому.
http://сайт/WLL/RF/

Ультракороткохвильовий приймач для аматорського радіозв'язку або радіоспостережень повинен забезпечити прийом сигналів радіостанцій, що мають малу потужність і розташовані на значних відстанях (понад 1000 кілометрів). Прийом слабких сигналів нерідко ведеться в умовах перешкод з боку інших потужних станцій, які іноді розташовані на невеликій відстані. В умовах міста прийом супроводжується атмосферними та промисловими перешкодами. Тому вимоги до чутливості та вибірковості мають бути гранично високими. Приймач для аматорського радіозв'язку або радіоспостережень повинен мати високу стабільність частоти, точно каліброваної і зручною шкалою, оптимальною розтяжкою діапазону, по можливості регульованої смугою пропускання, мати невеликі габаритні розміри і масу.

Сучасний аматорський КВ/УКВ приймач зазвичай призначається прийому телеграфних сигналів (ТЛГ), однополосно-модулированных телефонних сигналів (ОМ), іноді прийому телетайпа і частотно-модулированных телефонних сигналів.

Нині найпоширенішим типом аматорських зв'язкових приймачів є супергетеродин. У супергетеродинному приймачі основне посилення високочастотних сигналів та їх селекція (забезпечення необхідної смуги прийому) забезпечуються не на прийнятій, а на проміжній частоті, яка вибирається незмінною для всіх частот, що приймаються. Для перенесення на проміжну частоту сигнал, що приймається, змішується з коливаннями високочастотного генератора, званого також гетеродином Г, частота якого відрізняється від приймається на величину проміжної частоти.

Блок-схема приймача наведено на рис.1.

У супергетеродинному приймачі необхідно забезпечити таке поєднання частоти налаштування вхідних контурів і контурів УРЧ з частотою гетеродина, щоб різниця цих частот дорівнювала проміжної у всьому діапазоні, що приймається.

З урахуванням перелічених вимог ми розробили супергетеродинний приймач з подвійним перетворенням частоти. Для досягнення необхідної стабільності частоти прийому у схемі першого гетеродина, що має досить високу частоту коливань, використаний кварцовий резонатор.

Прийнятий антеною сигнал із частотою f1 (в діапазоні 144.0 - 144.5 МГц) надходить на вхід підсилювача високої частоти УВЧ, що мало шумить, (блок 1). Посилений до необхідного рівня сигнал подається на один із входів першого перетворювача частоти (блок 2). На другий вхід перетворювача частоти подаються коливання першого гетеродину Г1 (блок 10) з частотою f2, що дорівнює 138 МГц. В результаті змішування коливань із частотами f1 та f2 на виході перетворювача (2) утворюються коливання з частотою f3 у смузі 6,0 - 6,5 МГц.

З метою усунення так званої дзеркальної перешкоди, коливання з частотою f3 на вхід другого перетворювача частоти (блок 4) проходять через смуговий фільтр ПФ, що перебудовується (блок 3).

Другий перетворювач частоти змішує коливання з частотами f3 і f4. Генератор плавного діапазону другого гетеродина Г2 (блок 11) створює коливання діапазоні частот 5,5 - 6,0 МГц. В результаті змішування на виході другого перетворювача 4 частоти утворюються коливання, частота яких f5 дорівнює проміжній частоті 500 кГц.

Коливання проміжної частоти проходять через систему електромеханічних фільтрів ЕМФ (блок 5), що забезпечують основну селекцію сигналів, посилюються в підсилювачі проміжної частоти УПЧ (блок 6) і подаються на вхід продукт - детектора (блок 7). В результаті складання коливань проміжної частоти та коливань кварцового генератора Г3 (блок 12) із частотою 500 кГц на виході (7) виділяється низькочастотний сигнал.

Виділений низькочастотний сигнал посилюється підсилювачем низької частоти (блок 8) і потім подається на головні телефони або гучномовець (9).

Схеми вузлів. Принципи дії.

Частина принципової схеми приймача, що включає вузли 1, 2, 12, наведено на рис. 2. Малошумний підсилювач (1) виконаний на арсенід-галієвому польовому транзисторі VT1 типу КТ602А. Необхідне для роботи транзистора напруга забезпечує компенсаційний стабілізатор на транзисторі VT2 типу КТ3117А та стабілітроні VD3 КС156А.

Для захисту транзистора VT1 від статичних розрядів до антенного входу приєднані зустрічно включені кремнієві діоди VD1, VD2 КД503А. Контур L1,C2; L2, C5; L3,C7 забезпечують основним каналом прийому першого перетворювача частоти.

Перший перетворювач частоти (2) зібраний за кільцевою схемою на напівпровідникових діодах VD4 - VD7 типу КД514А. Широкосмугові трансформатори на феритових кільцях Т1,Т2 забезпечують узгодження ланцюгів приймача. Незначні втрати під час перетворення компенсує підсилювач на транзисторі VT6 КТ368А. Узгодження цього підсилювача зі смуговим фільтром (3) здійснюється за допомогою широкосмугового трансформатора Т3.

Перший гетеродин Г1 (10) зібраний за трьомаскадною схемою з множенням частоти.

Задає генератор 10.1 зібраний на транзисторі VT3 типу КТ316А. Коливання генератора стабілізовані кварцовим резонатором із частотою 13,8 МГц. Контур L4,C14 в колекторної ланцюга транзистора налаштований п'яту гармоніку, тобто. на 69 МГц.

Каскад 10.2 на транзисторі VT4 КТ316 є подвоювачем частоти. Контур L5,C18 у колекторному колі налаштований на частоту 130 МГц.

Каскад 10.3 на транзисторі VT5 КТ325В посилює коливання частотою 130 МГц. З контуру L6,C23 коливання першого гетеродина подаються на перетворювач частоти (2).

Рис.3. Високочастотний блок (співвід. Рис.2)

Схема другого перетворювача частоти (4) та генератора плавного діапазону Г2 показані на рис.4.

Смуговий фільтр (3), що перебудовується, виконаний на контурах L7,C30; L8, C33; L9, C36. Перебудова фільтра здійснюється разом із перебудовою частоти коливального контуру L12,C44 генератора плавного діапазону Г2 за допомогою трисекційного конденсатора змінної ємності С33, С36, С44. Контур L7, C30 налаштовується окремо. З метою точнішого сполучення фільтра змінний конденсатор С30 встановлений на передній панелі приймача.

Другий перетворювач частоти (4) виконаний за балансною схемою на польових транзисторах VT7, VT8 типу КП303Г. Навантаженням перетворювача служить вхід електромеханічного фільтра Z1 ЕМФ9Д500-3В (5).

Другий гетеродин приймача Г2 виконаний на польовому транзисторі VT9 КП303Г. Частота коливань гетеродина плавно змінюється з допомогою конденсатора С44. Навантаження стокове ланцюг транзистора служить дросель ДР4. Високочастотна напруга з частини витків дроселя подається на широкосмуговий трансформатор Т4, а потім в ланцюгові транзисторів VT7, VT8.

Схема каскадів підсилювача проміжної частоти (6), продукт-детектора (7) та кварцового гетеродину Г3 (12) показано на рис. 5.

З виходу електромеханічного фільтра Z1 коливання з проміжною частотою надходять на вхід першого підсилювача каскаду проміжної частоти. Цей каскад виконаний на малошумному польовому транзисторі КП303Е. Додаткова селекція (пригнічення сусідніх частот) здійснюється за допомогою електромеханічного фільтра Z2.

Другий та третій каскади посилення ПЧ виконані за однотипними схемами на двозатворних польових транзисторах КП350А. Стоковими навантаженнями каскадів є контури L10, C53 та L11, C59, налаштовані на проміжну частоту 500 кГц. З котушки L11 коливання надходять на вхід продукт-детектора (7). Посилення тракту ПЧ можна змінювати подачею відповідної напруги другого затвор транзистора VT11 через резистор R25.

Продукт-детектор виконаний за кільцевою схемою на кремнієвих напівпровідникових діодах VD9 – VD12.
Кварцовий генератор Г3 (12) виконаний транзисторі VT13 типу КТ312В. У схемі використаний кварцовий резонатор Х2 із частотою коливань 500 кГц. З резистора емітерного кола коливання генератора подаються на відповідний вхід продукт-детектора.

З виходу детектора (7) низькочастотний сигнал надходить для подальшого посилення підсилювач низької частоти.
У даній конструкції була використана готова плата підсилювача низької частоти від ЕПУ "Концертний", яка відповідала вимогам до цієї конструкції. Схема підсилювача низької частоти (8) у роботі не наводиться.

Деталі та конструкція радіоприймача спостерігача

У схемі приймача використані такі радіодеталі:

Резистори типу МЛТ-0,25:

• 24 Ом - R2,27;
• 100 Ом – R9,12,17;
• 220 Ом - R1;
• 680 Ом - R6,11,14,17,18,20,21,22,24,27,31,35,36;
• 1 ком - R3,10,13,32,38;
• 5,1 ком - R15,37;
• 30 ком - R4,5,16,33,34;
• 100 ком - R19,23,25,26,29,30.

Конденсатори КТК-М, КТК, КМ, КСВ-Г, КПК-М:

• 1 - 15 пФ - С1,2,5,7,18,23,30;
• 3,6 пФ – С6,15,29,32;
• 10 пФ – С14,28,31,34;
• 51 пФ - С11, 42, 43, 46, 49, 50, 63;
• 100 пФ - С8,10,12,19,24,64,66,70;
• 330 пФ – С69;
• 510 пФ - С9,19,24,27,53,59,68;
• 1 нФ – С3,17,22,35,38,39,54;
• 3,3 нФ - С13, 16, 21, 25, 26;
• 10 нФ - С37,47,51,52,53,56,57,58,60,61,65,67;
• 2200 мкФ - С62,
• КПЕ 2х 12-495 пФ + 2х 4-15 пФ.

При цьому вони добре захищені від пробою статичною електрикою. На таких транзисторах можна конструювати прості та ефективні змішувачі для радіоприймачів. На рис. 1 показана типова схема такого змішувача.

Напруга сигналу подають на перший затвор транзистора, а напруга гетеродина (генератора плавного діапазону, ГПД) - на другий Динамічний діапазон змішувача (по інтермодуляції - близько 70 дБ, блокування - більше 90 дБ) досягає максимального значення при напрузі зміщення на затворах транзистора, близько нанівець. Високий вихідний опір транзистора (10...20к0м) добре узгоджується з широко поширеними магнітострикційними електромеханічними фільтрами на частоту 500 кГц, а малий струм стоку (приблизно 1...1,5 мА) дозволяє застосувати безпосереднє включення обмотки збудження ЕМФ. У цьому значна крутість перетворення (приблизно 1,5…2мА/В) забезпечує отримання прийнятної чутливості приймача навіть УПЧ. Високий вхідний опір по обох входах суттєво спрощує узгодження змішувача з преселектором та ГПД.

На основі цих змішувачів, використовуючи дисковий ЕМФ на частоту 500 кГц середньою смугоюпропускання, за пару годин неспішної, насолоду, роботи був виготовлений простий як за схемою, так і в налагодженні досить чутливий і стійкий до перешкод спостерігача на діапазон 80 метрів. Його схема представлена ​​на рис. 2. Вхідний сигнал з рівнем 1 мкВ надходить на регульований атенюатор, виконаний на здвоєному змінному резисторі R27. У порівнянні з одинарним резистором подібне рішення забезпечує глибину регулювання ослаблення більше 60 дБ у всьому КВ діапазоні, що дозволяє забезпечити оптимальну роботу приймача практично з будь-якою антеною.

Далі сигнал надходить на вхідний діапазонний смуговий фільтр, утворений елементами L1, L2, С2, СЗ, С5 та С6 із зовнішньо ємнісним зв'язком через конденсатор С4. Показане на схемі підключення атенюатора до першого контуру через ємнісний дільник С2СЗ рекомендується для низькоомних антен (чвертьхвильовий промінь довжиною близько 20 м, диполь або дельта з фідером з коаксіального кабелю). Для високоомної антени у вигляді відрізка дроту довжиною значно меншої чверті довжини хвилі вихід атенюатора (верхній за схемою виведення резистора R27.2) слід підключити до висновку Х1 плати, з'єднаному з першим контуром вхідного фільтра через конденсатор С1. Спосіб підключення конкретної антени підбирають експериментально за максимальною гучністю та якістю прийому.

Двоконтурний ДПФ оптимізований під опір антени 50 Ом та опір навантаження 200 Ом (R4) Коефіцієнт передачі ДПФ рахунок трансформації опорів становить приблизно +3 дБ. Так як з приймачем може застосовуватися антена будь-якої випадкової довжини, а при регулюванні аттенюатором опір джерела сигналу на вході ДПФ може змінюватися в широкому діапазоні, на вході фільтра встановлений резистор, що узгоджує, R1, що забезпечує в таких умовах досить стабільну АЧХ. Виділений ДПФ сигнал із рівнем щонайменше 1,4 мкВ надходить на вхід змішувача - перший затвор транзистора VT1. На його другий затвор через конденсатор С7 надходить напруга сигналу гетеродина з рівнем 1 …3 Вефф.

Сигнал проміжної частоти (500 кГц), що є різницею частот гетеродина та вхідного сигналу, з рівнем порядку 25...35 мкВ виділяється в ланцюзі стоку транзистора VT1 контуром, утвореним індуктивністю обмотки фільтра Z1 та конденсаторами С12 та С15. Ланцюги R11C11 і R21C21 захищають загальний ланцюг живлення змішувачів від попадання до неї сигналів гетеродина, проміжної та звукової частоти.

Перший гетеродин приймача виконаний за схемою ємнісної триточки на транзисторі VT2. Контур гетеродина утворюють елементи L3C8-10. Частоту гетеродина можна перебудовувати конденсатором змінної ємності С38 у смузі 4000...4300 кГц (з деяким запасом по краях). На діапазоні 80 метрів аматорські радіостанції використовують нижню бічну смугу, а тракт ПЧ приймача (див. нижче) орієнтований виділення верхньої бічної смуги. Щоб забезпечити інвертування бічної смуги сигналу, частота ГПД повинна лежати вище аматорського діапазону 80 метрів. Резистори R2, R5 і R7 визначають і жорстко задають (за рахунок глибокої ООС) режим роботи транзистора постійного струму. Резистор R6 покращує спектральну чистоту (форму) сигналу. Живлення обох гетеродинів (+6) стабілізовано інтегральним стабілізатором DA1. Ланцюги R10C14C16 та R12C17 захищають загальний ланцюг живлення обох гетеродинів і розв'язують їх один від одного.

Основну селекцію сигналів у приймачі виконує ЕМФ Z1 із середньою смугою пропускання шириною 2,75 кГц Залежно від типу застосуваного ЕМФ селективність по сусідньому каналу (при розладі на 3 кГц вище або нижче смуги пропускання) досягає 60...70 дБ. З його вихідний обмотки, налаштованої в резонанс конденсаторами С19, С22 сигнал надходить на змішувальний детектор, виконаний на транзисторі VT4, за схемою, аналогічною першому змішувачу. Його високий вхідний опір дозволив отримати мінімально можливе загасання сигналу в ЕМФ (порядку 10...12 дБ), і тому на першому затворі транзистора VT4 рівень сигналу становить не менше 8...10 мкВ.

Другий гетеродин приймача виконаний на транзисторі VT3 майже за такою ж схемою, що перший, тільки замість котушки індуктивності застосований керамічний резонатор ZQ1. У цій схемі генерація коливань можлива лише при індуктивному опорі ланцюга резонатора (коли частота коливань перебуває між частотами послідовного та паралельного резонансів). Нерідко у подібних приймачах у другому гетеродині використовують досить дефіцитний комплект – кварцовий резонатор на 500 кГц та ЕМФ із верхньою смугою пропускання. Це зручно, але помітно подорожчає приймач. У нашому приймачі як частотозадаючого елемента застосовано широко поширений керамічний резонатор на 500 кГц від пультів на ДУ, що має широкий міжрезонансний інтервал (не менше 12...15 кГц). Конденсаторами С23 і С24 другий гетеродин легко перебудовується за частотою в межах мінімум 493...503 кГц і, як показав досвід, при виключенні прямих температурних впливів має достатню для практики стабільність частоти.

Завдяки цій властивості для приймача підходить практично будь-який ЕМФ із середньою частотою близько 500 кГц та смугою пропускання 2,1…3,1 кГц. Це може бути ЕМФ-11Д-500-3,0В або ЕМФДП-500Н-3,1 або ФЕМ-036-500-2,75С, використаний автором. Літерний індекс вказує, яку бічну смугу щодо несучої виділяє даний фільтр - верхню (В) або нижню (Н), або частота 500 кГц припадає на середину (С) смуги пропускання фільтра. У нашому приймачі це не має значення, оскільки при налагодженні частоту другого гетеродина встановлюють на 300 Гц нижче за смугу пропускання фільтра, і в будь-якому випадку буде виділятися верхня бічна смуга.

Сигнал другого гетеродина частотою близько 500 кГц (в авторському екземплярі 498,33 кГц) і напругою приблизно 1.5…3 Веф надходить на другий затвор транзистора VT4. Внаслідок перетворення спектр сигналу переноситься в область звукових частот. Коефіцієнт перетворення (посилення) детектора – близько 4.

Сигнал із виходу УЗЧ детектується діодами VD1. VD2, і керуюча напруга АРУ ​​надходить у ланцюг затвора регулюючого транзистора VT5. Як тільки рівень напруги перевищить пороговий (близько 1), транзистор відкриється і утворений ним і резистором R20 дільник напруги стабілізує вихідний сигнал звукової частоти на рівні приблизно 0,65 ... 0,7 ВЕфф, що відповідає максимальної вихідної потужності приблизно 60 мВт. За такої потужності сучасні імпортні динаміки з високим ККД здатні озвучити трикімнатну квартируА для деяких типів вітчизняних динаміків цього може виявитися мало. У цій ситуації можна підвищити вдвічі граничну напругу АРУ. встановивши як VD1, VD2 червоні світлодіоди та збільшивши напругу живлення УЗЧ до 12 В.

У режимі спокою або при роботі на високоомні головні телефони приймач досить економічний - струм, що споживається, не перевищує 12 мА З динамічною головкою з опором 8 Ом при максимальній гучності звучання споживаний струм може досягати 45 мА. Для харчування приймача годиться будь-який промисловий або саморобний блокживлення, що забезпечує стабілізовану напругу +9 при струмі не менше 50 мА. Для автономного живлення зручно застосувати гальванічні елементи, які розміщені в спеціальному контейнері, або акумулятори.

Наприклад, акумуляторна батарея HR22 (типорозміру "Крона") з напругою 8.4 В і ємністю 200 мА-год забезпечує більш ніж тригодинне прослуховування ефіру на динамічну головку при середній гучності і більше десяти годин на високоомні телефони. Всі деталі приймача, крім роз'ємів, крім роз'ємів та КПЕ, змонтовані на платі розмірами 45×160 мм із однобічно фольгованого склотекстоліту. Креслення плати з боку друкованих провідників та розташуванням деталей наведено на рис.

Транзистори VT1,VT4 можуть бути будь-якими із серій BF961, BF964, BF980, BF981 або вітчизняних серій КП327. Для деяких зазначених типів, можливо, доведеться підібрати номінал резистора ланцюга витоку для отримання струму стоку 1 …2 мА. Для гетеродинів підійдуть імпортні транзистори структури п-р-п- 2SC1815, 2N2222 або вітчизняні КТ312, КТ3102, КТ306, КТ316 з будь-якими літерними індексами. Польовий транзистор 2N7000 може бути замінений його аналогами BS170, BSN254, ZVN2120A, КП501А. Діоди 1N4148 - будь-якими кремнієвими, наприклад КД503, КД509, КД521, КД522 з будь-яким буквеним індексом.

Постійні резистори – будь-якого типу потужністю розсіювання 0,125 або 0,25 Вт. Деталі, які встановлюються навісним монтажем на шасі, також можуть бути будь-якого типу. Здвоєний змінний резистор R27 може мати опір 1...3,3к0м, а R26 - 47...500 Ом. Конденсатор налаштування С38 - малогабаритний з повітряним діелектриком та максимальною ємністю не менше 240 пФ, наприклад, малогабаритний КПЕ від транзисторного радіоприймача. Конденсатор слід оснастити найпростішим верньєром із уповільненням 1:3…1:10.

Контурні конденсатори - малогабаритні керамічні КД, КТ, КМ, КЛГ, КЛС, К10-7 з малим ТКЕ (груп ПЗЗ, М47 або М75) або аналогічні імпортні (помаранчеві дискові з чорною точкою або багатошарові з нульовим ТКЕ - MP0). Підстроювальні конденсатори - CVN6 фірми BARONS або аналогічні малогабаритні. Конденсатори С26 та С29 бажано застосувати термостабільні плівкові, металопленочні, наприклад, серій MKT, МКР та аналогічні. Інші блокувальні керамічні та оксидні - будь-якого типу, імпортні, малогабаритні. Як котушки ДПФ L1 і L2 застосовані стандартні малогабаритні дроселі ЕС24 індуктивністю 22 мкГн. Такий варіант дозволяє відмовитися від таких нелюбих багатьма радіоаматорами-початківцями саморобних котушок.

Котушка гетеродина L3 - саморобна Для її намотування використаний готовий каркас з підбудовником діаметром 2,8 мм із фериту 600НН та екраном від стандартних контурів ПЧ 465 кГц вітчизняних транзисторних радіоприймачів. Для отримання індуктивності 8,2 мкГн потрібно 31 виток дроту діаметром 0,17...0,27 мм. Після намотування котушки рівномірно в трьох секціях всередину каркаса вкручують підстроєчник, і потім цю конструкцію укладають в алюмінієвий екран. Штатний циліндричний магнітопровід не використовують. Взагалі, як каркас саморобних котушок можна застосувати будь-які доступні радіоаматору, зрозуміло, з відповідним коригуванням друкованих провідників. Дуже зручні та термостабільні імпортні від контурів ПЧ 455 кГц, підбудовником якого служить феритовий горщик, що має різьблення на зовнішній поверхні та шліц під викрутку. Провід у всіх варіантах діаметром 0,17…0,27 мм.

Як зазначалося вище, в ДПФ як котушок індуктивності застосовані стандартні імпортні малогабаритні дроселі типу ЕС24 і аналогічні. Зрозуміло, якщо придбати готові дроселі необхідної індуктивності проблематично, можна застосувати і в ДПФ саморобні котушки, розрахувавши кількість витків за наведеними вище формулами. І навпаки, якщо виникнуть труднощі з намотуванням саморобних котушок, як L3 також можна застосувати готовий імпортний дросель 8,2 мкГн. Дросель L4 – будь-який готовий з індуктивністю в межах 70…200 мкГн. Його можна виготовити самостійно, намотавши 20-30 витків проводом ПЕВ-2 0,15 на магнітопроводі типорозміру К7х4х2 (К10x6x3) з фериту проникністю 600 ... 2000 (велика кількість витків відповідає меншим значенням діаметра та/або проникності).

Правильно змонтований приймач зі справними деталями починає працювати, як правило, при першому включенні. Тим не менш, корисно провести всі операції з його налагодження в послідовності, викладеної нижче. Регулятор гучності встановлюють у положення максимального сигналу. За допомогою мультиметра, включеного в розрив ланцюга живлення, перевіряють, що струм, що споживається, не перевищує 12 ... 15 мА і в динаміці прослуховується власний шум приймача. Потім, переключивши мультиметр режим вимірювання постійного напруги. вимірюють напруги на висновках мікросхеми DA2 та транзисторів. Вони повинні відповідати даним, наведеним у табл. 1 та 2.

Далі проводять найпростішу перевірку загальної працездатності основних вузлів. При справному УЗЧ дотик руки до виводу 3 DA2 має викликати появу в динаміці гучного звуку, що гарчить. Дотик до загальної точки з'єднання елементів С27, R19, R20 повинен призвести до появи такого ж за тембром звуку, але помітно меншої гучності - це включилася в роботу АРУ. Перевіряємо струми стоків польових транзисторів з падіння напруги на резисторах, що витікають R9 і R16. Якщо воно перевищує 0,44 (т. е. струм стоку транзистора перевищує 2 мА), слід збільшити опір джерел резисторів і домогтися зменшення струму стоку до 1 ... 1,5 мА.

Для встановлення розрахункової частоти другого гетеродина знімаємо технологічну перемичку J2 і замість неї до цього роз'єму підключаємо частотомір. При цьому транзистор VT4 виконує функцію буферного підсилювача сигналу другого гетеродина, що практично повністю усуває вплив частотоміра на точність установки частоти. Це зручно не тільки на етапі налагодження, але надалі, в процесі експлуатації, дозволяючи проводити оперативний контроль, а за необхідності і підстроювання частот гетеродинів без повного розбирання приймача. Необхідну частоту встановлюють, підбираючи конденсатор С24 (грубо) та підстроюванням конденсатора С23 (точно). Повертають на місце перемичку J2 і аналогічно, підключивши частотомір замість технологічної перемички J1, проводять перевірку, а при необхідності і укладання (підстроюванням індуктивності L3) і діапазон перебудови ГПД виявиться надмірно широким, що цілком ймовірно при використанні КПЕ з більшою максимальною ємністю, послідовно з ним можна включити додатковий конденсатор, що розтягує, необхідну ємність якого треба буде підібрати самостійно.

Для налаштування

в резонанс вхідний та вихідний обмоток ЕМФ з ГСС на перший затвор транзистора VT1 через конденсатор ємністю 20… 100 пФ подають немодульований сигнал із частотою, що відповідає середині смуги пропускання фільтра. Підбіркою конденсаторів С12, С22 (грубо) і точним підстроюванням конденсаторами С15, С19 налаштовують фільтр максимум вихідного сигналу. Щоб уникнути спрацювання АРУ, рівень сигналу ГСС підтримують таким, щоб сигнал на виході УНЧ не перевищував 0,4 Вефф. Як правило, для ЕМФ невідомого походження невідомо навіть орієнтовне значення резонансної ємності, а воно залежно від типу ЕМФ може бути в межах від 62 до 150 пФ. Для нормальної роботи приймача на діапазоні 80 метрів бажано підключити зовнішню антену довжиною не менше 10...15 м. При живленні приймача від батарей корисно підключити заземлення або провід, противагу такої ж довжини. Непогані результати може дати використання заземленням металевих труб водопостачання, опалення або арматури балконного огородження в панельних залізобетонних будівлях.

Наведено принципову схему простого мережевого фільтра, який допоможе захистити від перешкод радіоелектронну апаратуру з живленням від мережі змінного струму.

Фільтр складається з двох конденсаторів та дроселя. Схема дуже проста, проте її працездатність багато в чому залежить від правильності виготовлення дроселя 1-2-3-4.

Мал. 1. Схема найпростішого мережевого фільтра захисту від перешкод.

Мал. 2. Феритові кільця для виготовлення дроселя.

Обмотки 1-2, 3-4 дроселя містять по 15 витків дроту МГТФ (провід у фторопластової ізоляції). Можна застосувати і звичайний емальований провід діаметром 0,25 – 0,35 мм.

Мал. 3. Як намотати дросель для фільтра.

Беремо феритове кільце кільце з діаметром приблизно 20 мм, мотаємо на нього дві обмотки в різні боки та в різному напрямку до зустрічі на іншій половині кільця. Принцип намотування показаний малюнку 3. Таким чином обмотки виходять намотані в різні боки і кожна своїй половинці феритового кільця.

Конденсатори у схемі мають бути розраховані на напругу 400В і більше.

Більш досконала схема мережевого фільтра представлена ​​на малюнку 2, тут передбачається, що разом із живленням 220В у нас є ще провід заземлення. Також присутній вмикач S1 та запобіжник F1, які служать для включення-вимкнення живлення та захисту від перевантаження по струму в навантаженні.

Мал. 2. Схема досконалішого саморобного мережевого фільтра.

Дросель виготовляємо за таким же принципом, як і для схеми на малюнку 1. Діаметр дроту для дроселя, а також струм для запобіжника та потужність перемикача потрібно вибрати виходячи із споживаної потужності в навантаженні.

Виготовивши простий фільтр на основі дроселя і конденсаторів можна значно знизити кількість перешкод.

А Першин, RX9JK (ex UA9CKV)
Радіо-Дизайн 12

Останнім часом мені часто доводилося працювати у вахтових умовах. У зв'язку з цим виникла потреба в компактному трансівері — моноблоці. Бажання працювати в ефірі в період вахти змусило сісти "за паяльник та напильник". Трансівер з'явився досить швидко, і я назвав його "УРАЛ Д-04". Структурно він повторює мою попередню конструкцію "УРАЛ-84М", але з суттєвими змінами принципової схеми. Враховано також деякі недоліки ранньої моделі, RX9JK.

Деякі відмінності від "Урал-84М"

• простіша схемна реалізація основних вузлів, стала менш складним налаштування трансівера в цілому;
• більшу увагу приділено пресе-лектору, в результаті збільшився динамічний діапазон, знизилися шуми і зросла чутливість;
• досконаліший дизайн (зовні нагадує трансівер TS-140), використовується квазісенсорне управління;
• ручка налаштування розміщується збоку, стало зручніше налаштовуватися, особливо у вахтових умовах;
• зменшилися розміри та, відповідно, вага.

Основні технічні характеристики

Приймач

Робочі частоти – всі аматорські діапазони від 1.8 до 29 МГц + WARC;
Режим роботи - CW / SSB.
Вхідний імпеданс антенного входу – 50 Ом;
Динамічний діапазон (виміряний двосигнальним методом на діапазоні 14 МГц, рознесення частот 15 кГц) - не менше 94 дБ;
Вибірковість по дзеркальному каналу не гірша за 80 дБ;
Смуга пропускання тракту ПЧ у режимі SSB 2,4 кГц, у режимі CW 0,8 кГц;
Чутливість (з / ш + ш 10 Б) - не гірше 0,3 мкВ;
Діапазон регулювання АРУ - 95 дБ;
Вихідна потужність УНЧ-2 Вт.

Передавач

Вихідна потужність – регульована до 60 Вт;
Рівень позасмугових випромінювань - не гірший за 35 дБ;
Пригнічення несучої та невикористаної бічної — не менше 60 дБ;
Габарити - 250 х 120 х 270 мм. Вага - близько 6 кг.

Структурна схематрансівера наводиться на рис. 1 Сигнал, що приймається з антенного входу через контакти реле (РПВ-2/7) і ступінчастий атенюатор мінус 6,12,18 дБ (зібраний за Т-подібною схемою, комутація на реле РЕМ-60) проходить через діапазонні фільтри (3-х контурні на сердечниках СБ-12, СБ-9 та реле РЕМ-49) і приходить на основну плату трансівера – блок А2 Цей блок – "серце" трансівера. У ньому знаходяться змішувачі RX-TX, кварцові фільтри та підсилювач проміжної частоти.

Перший змішувач – оборотний, зібраний на діодах Шотки КД922. Кварцовий фільтр - саморобний (сходовий) із центральною частотою 9100 кГц, зібраний на резонаторах від музейних радіостанцій "Граніт" (можливе застосування більш сучасних фільтрів на частоти 8-9 МГц, з відповідними погодженнями по входу-виходу). Основне посилення проміжної частоті забезпечується в третьому каскаді мікросхемою К174ХА2. На ній зібраний балансний CW/SBB детектор, а також вона забезпечує і основне регулювання АРУ. Перед мікросхемою знаходиться малошумний каскад із загальним затвором на польовому транзисторі КП903, тому власні шуми цієї мікросхеми практично непомітні. Для більшого зниження рівня шумів на виході НЧ сигналу використовується готовий ФНЧ від р/ст "Граніт" - Д3,4. Основне посилення низької частоти забезпечується мікросхемою К174УН14. Вона дозволяє підключити зовнішній динамік.

Вузол А2містить і частину тракту передачі трансівера. Балансний модулятор зібраний на варикапах. DSB сигнал проходить через основний фільтр KF1, а далі отфильто-ванний SSB сигнал через узгоджуючий каскад СК приходить на оборотний змішувач RX-TX. Пройшовши через діапазонні фільтри, контакти реле "прийом-передача" він надходить на підсилювач потужності - блок А4. Широкосмуговий підсилювач потужності зібраний за класичною схемою на транзисторах КТ610, КТ921 та 2-х транзисторах КТ956А. Максимальна потужність підсилювача близько 60 Вт.

Власне, весь трансівер складається з 8 блоків (плат) А1 ... А8, на яких розміщуються основні вузли -ГПД, опорний генератор ОКГ, мікрофонний підсилювач, ФНЧ і т.п. У цьому номері збірки я докладніше розповім про основу плати трансівера - блок А2.

Приймається сигнал, пройшовши ДПФ, надходить на змішувач приймача, зібраний на діодах VD1...VD8. Він є високорівневим широкосмуговим змішувачем з використанням узгоджувальних трансформаторів Tl, T2 з об'ємним коротко-замкненим витком. Їх конструктивне виконання багаторазово описувалося в радіоаматорській літературі. Я ж (по бідності) використовував металеві чашки від старих транзисторів П605 і феритові кільця 1000...2000НН, діаметром 10 мм. як завжди) рівномірно на три чверті кільця.

Втрати в такому змішувачі зазвичай складають 4-6 дБ. Кращі показники по «динаміці» виходять, якщо в кожному плечі змішувача встановити послідовно по 2 діоди Шотки. Природно, що при цьому доведеться двісті амплітуду сигналу гетеродина до 3 В ефф. Слід звертати особливу увагу форму сигналу гетеродина. Чим вона ближче до чистої синусоїди, тим менше шуми і вища чутливість приймача. Ще вищі показники виходять під час подачі напруги гетеродина прямокутної форми (меандра) з хорошими фронтами.

На виході змішувача (його навантаження) встановлений диплексер R11, С5, L1 і С6, L2. Через узгоджувальний трансформатор ТЗ, намотаний подвійним скрученим проводом на феритовому кільці 600 ... 1000НН, сигнал приходить на вхід каскаду (СК), що погоджує, зібраного на польовому транзисторі КП903А. Він включений за схемою із загальною базою і при струмі 40...50 мА він має високі динамічними характеристиками, малими шумами та необхідним посиленням. Немає потреби охоплювати його сигналом АРУ. Трансформатор Т4 забезпечує гарне узгодження з кварцовим фільтром, що має імпеданс близько 300 Ом. При ретельному налаштуванні RC ланцюжками (R14, С9 та R15, С15) вдається отримати нерівномірність у смузі пропускання фільтра 1.. 2 дБ Вихід кварцового фільтра навантажений на широкосмуговий трансформатор Т5 з коефіцієнтом трансформації 1:9. Він намотаний у три скручені дроти на феритовому кільці 600...1000НН і містить 9 витків. Узгодження забезпечується резистором R26 2,7 кОм та через коефіцієнт трансформації 1:9 приводиться до імпедансу фільтра 300 Ом. Використання такого включення дозволяє отримати хороше узгодження при реверсі трактом передачі. Наступний каскад, також зібраний на польовому транзисторі КП903А, має тугішу мету - малі шуми, високу динаміку і можливість обходитися без АРУ. А це, у свою чергу, не призводить до зміни характеристик наступного фільтра KF2 з смугою пропускання, що перемикається. Основне посилення по проміжній частоті, як зазначалося вище, забезпечується мікросхемою DA1 К174ХА2. Можна відзначити деякі особливості під час її роботи. Керуюча напруга АРУ ​​надходить на неї через діоди VD15 та VD16. Діод VD15 -германієвий, на відміну від кремнієвого VD16, тому напруга АРУ ​​надходить на вихідний каскад мікросхеми раніше, ніж на попередні, тому що він схильний до великих перевантажень.

У складі мікросхеми є детектор, який використовується як балансний для прийому CW і SSB сигналів. Низькочастотний сигнал надходить на два підсилювачі низької частоти. Через регулятор гучності на підсилювач потужності та на окремий підсилювач АРУ. Підбором резистора R49 можна встановити поріг спрацьовування АРУ, наприклад, з 4 - 5 балів. Підбором та перемиканням конденсаторів можна змінювати постійну часу. С49 – повільна та С50 – швидка АРУ. Перемикання забезпечується контактами реле К4 окремо під час пошуку, CW чи SSB.

Інші нюанси схеми малозначні і щоб закінчити з приймальним трактом ПЧ, можу порадити замінити при бажанні конденсатор С37 на простий, хоча б, двокристальний кварцовий фільтр. Вийде відомий "чистий" фільтр, що забезпечує зниження шумів всього підсилювача ПЧ.

Підсилювач ПЧ повторювався кілька разів і показав сталість параметрів та достатню стійкість. Невелику схильність до самозбудження можна усунути шунтуванням контуру L9, С36 резистором 5...20 кОм.

У режимі передачі тракт ПЧ приймача від транзистора VT5 далі закритий. Для забезпечення самопрослуховування при роботі CW, мікросхема DA1 трохи відкривається підбором резистора R38.

Балансний модулятор зібраний за відомою схемою на варикапах VD12, VD13. Котушки L5, L6 намотані в горщикоподібних сердечниках СБ-12 (9). На затвор транзистора VT4 подається напруга керування від 0 до +6 В, за допомогою якого регулюється вихідна потужність передавача або ALC.

Як навантаження знову ж таки використовується трансформатор Т5 із співвідношенням 1:9 і далі трактом кварцовий фільтр і т.д. Транзистор VT2 тепер стає джерельним повторювачем, вихід якого підключений до змішувача RX-TX. Тут слід враховувати співвідношення амплітуд сигнал - сигнал гетеродина, приблизно 1:10. Далі з виходу змішувача сигнал, що передається, пройшовши через діапазонні фільтри і буферний каскад, надходить на підсилювач потужності.

Примітка

Анатолій, RX9JK повідомляє, що цей трансівер існує та експлуатується близько 2-х років. Крім звичайної роботи, випробовувався в умовах очних змагань у м. Зарічний неподалік Єкатеринбурга за одним столом з FT-990 і за динамікою перевершував сусіда». За своїми характеристиками, виміряними, щоправда, в аматорських умовах не поступається своєму прототипу " УРАЛ-84м " . Друковані плати існують в єдиному чорновому варіанті в самому трансівери. У кресленнях їх нема. Тим, хто зацікавиться повторенням блоку А2, можна порадити звернутися до основної плати трансівера "УРАЛ-84м". Конструкція - самої плати та розташування елементів приблизно таке ж, а лінійні розміри дещо менші. Для спрощення "друку" шини живлення можна не робити, підвести проводом МГТФ в ті місця, де потрібно. З метою зменшення габаритів, фільтр Д3,4 розкритий, розібраний і знову зібраний на друкованій платіблоку А2. Мені хочеться подякувати Олександру, RN3DK з м. Митіщі за допомогу в підготовці цієї статті, RW3AY.