Радиолюбительские конструкциии продажа радиоаппаратуры. Радиолюбительские конструкциии продажа радиоаппаратуры Для схемы "Приемник прямого преобразования"
Передатчик на 430 MHz. предназначен для работы в эфире в диапазоне 430 ... 440 MHz. В сочетании с передатчикам на 28 МГц и конвертером на 430 MHz. он работает в режимах AM, FM, SSB и CW на двух участках диапазона: 432 ... 434 и 434 ... 436 MHz. Выходная мощность передатчика на нагрузке 75 Ом 5 Вт. Напряжения питания выходных каскадов 27 В я предварительных - 10 В.
Принципиальная схема передатчика на 430 MHz. приведена на рис.1. Он состоит из балансного смесителя и линейного усилителя мощности.
Балансный смеситель собран на транзисторах V1 и V2. На эмиттеры этих транзисторов подается сигнал гетеродина частотой 404 или 406 МГц с конвертера на 430 MHz. , а на базу транзистора V1-сигнал частотой 28 ... 30 МГц с передатчика на 28 МГц. На выходе балансного смесителя контуром L1C4 выделяется сигнал частотой 432...434 или 434...436 МГц. Балансировка смесителя осуществляется с помощью резистора R5. В дальнейшем сигнал с выхода смесителя поступает на двухзвенный фильтр, образованный L2C7 и L3C8. Применение балансного смесителя и двухзвенного фильтра в передатчике позволило легко решить задачу подавления на 40 ... 45 дБ сигнала гетеродина и других продуктов преобразования.
Линейный усилитель мощности пятикаскадный, выполнен на транзисторах V3-V7. Согласование между двухзвенным фильтрам и первым каскадом достигнуто за счет подбора емкости конденсатора С9 и подключением этого конденсатора в соответствующую точку катушки L3. Согласование между первым и вторым каскадами зависит от емкости конденсаторов С12 и С13, а также точек подключения этих конденсаторов к катушке L5. Согласование между вторым и третьим, третьим и четвертым, четвертым и пятым каскадами выполнено с использованием Г-образных цепей связи. Оптимальное согласование достигается подбором конденсаторов С17, С21, C25 и изменением емкости подстроечных конденсаторов С18, С22, С26. Нагрузкой выходного каскада является контур L17C30. В данном случае емкость между выходом передатчика и корпусом обеспечивается за счет емкости монтажа и высокоча стотного кабеля, подключенного к гнезду Х6. В цепях питания установлены проходные конденсаторы и высокочастотные конденсаторы типа КДУ. Экранировка между каскадами и развязка между ними по цепям питания обеспечили надежную и стабильную работу передатчика.
Передатчик на 430 MHz. собран на посеребренном шасси размерами 211 x 57 x 32 мм, изготовленном из листовой латуни толщиной 1 мм. Шасси разделено на отсеки перегородками, на которых установлены проходные конденсаторы. Размещение элементов по отделениям шасси приведено на рис. 2. Монтаж передатчика объемный. При выполнении монтажа уделяется особое внимание минимальной длине выводов элементов.
Puc.2. Передатчик на 430 MHz.
В передатчике применены следующие детали: постоянные резисторы типа МЛТ мощностью 0,25 Вт; R17, R18 - мощностью 0,5 Вт; переменный резистор R5 типа СП5-2 или СП5-3; конденсаторы С1, С29 типа КМ-5; С2, СЗ, С5, С9, СП, С12, С14, С16, С17, С20, С21, С24, С25, С28 - КДУ; С4, С7, С8, С13, СЗО - КТ2-17; С6, СЮ, С15, С19, С23, С27 -КТП; С18, С22, С26 - КПК-МП.
Транзисторы ГТ329А можно заменить транзисторами ГТ329 или ГТЗЗО с любым буквенным индексом, транзисторы КТ911А-КТ911Б, транзисторы КТ610Б - КТ610А.
Конденсаторы С6, СЮ, С15, С19, С23, С27 установлены на перегородках, СП, С16, С20, С24, С28, С29 припаяны к перегородкам и выводам проходных конденсаторов, С4, С7, С8, С13, С18, С22, С26, СЗО установлены на дне шасси.
Катушка L1 изготовлена из провода ПЭВ-2 1,3 длиной 80 мм. Перед установкой проводу придают С-образную форму. Катушки L2, L3, L5 также изготовлены из провода ПЭВ-2 1,3. Они содержат по одному витку 0 10 мм с шагом намотки 5 мм, земляной вывод длиной 27, а «горячий» -11 мм. Линии L4, L6, L9, L13, L16 представляют собой отрезки провода ПЭВ-2 0,8 длиной 42 мм. Перед установкой им придают дугообразную форму. Линии L7, Lll, L14, L17 изготовлены из посеребренной латунной полоски толщиной 1, шириной 4 и длиной 48 мм. Перед установкой им также придают дугообразную форму. Катушки L8, L12, L15 бескаркасные, 0 4 мм. Они намотаны проводом ПЭВ-2 0,5 и содержат по четыре витка.
Транзисторы V4-V7 снабжены общим радиатором. Для установки этих транзисторов в дне шасси и радиаторе просверливают соответствующие отверстия.
Токи коллекторов транзисторов передатчика при отсутствии входных сигналов следующие: 2,5...3 мА (V1+V2); 4...5 мА (V3); 50....70 мА (V4); 40...60 мА (V5, V6); 30...50 мА (V7). В случае необходимости токи транзисторов корректируются резисторами R8, R11, R3, R16 и R18. Подстроечный резистор R5 устанавливают в такое положение, чтобы напряжения на базах транзисторов V1 и V2 были одинаковые.
Для настройки Передатчика на 430 MHz. требуется генератор ВЧ, настроенный на частоту 434 МГц, волномер и нагрузка 75 Ом. Нагрузку сопротивлением 75 Ом подключают к выходу передатчика кабелем РК-75 длиной не менее 1 м. Затем базу транзистора V1 закорачивают на корпус и с генератора ВЧ подают сигнал амплитудой не более 50 мВ на гнездо Х2. Все контуры настраивают в резонанс с помощью подстроечных конденсаторов С4, С7, С8, C13, С18, С22, С26 и С30. Частоту настройки контуров контролируют волномером. По мере увеличения сигнала на выходе передатчика уменьшают входной оигнал генератора ВЧ. В дальнейшем, если это необходимо, подбирают конденсаторы С17, С21 и С25, точку подключения к контурам конденсаторов С9, С12, С14 и снова все контуры настраивают в резонанс. На следующем этапе настройки снимают перемычку с базы транзистора V1, на генераторе ВЧ устанавливают частоту 405 МГц и с помощью резистора R5 балансируют смеситель по минимальному сигналу на выходе передатчика.
При подаче входных сигналов на гнезда X1 и Х2 от передатчика на 28 МГц и конвертера на 490 МГц настройку и проверку передатчика на 430 МГц производят волномером или анализатором спектра. В этом случае генератор ВЧ не нужен.
В настроенном передатчике , при подаче на вход X1 сигнала частотой 29 МГц амплитудой 300 мВ и на вход Х2 сигнала частотой 404 или 406 МГц амплитудой 20 мВ, коллекторный ток транзистора V7 должен быть около 350 мА. Плавное увеличение амплитуды входного сигнала частотой 29 МГц должно приводить, к плавному увеличению коллекторного тока транзистора V7. Это будет свидетельствовать о правильной работе передатчика.
Передатчик на 430 MHz.
В.И. Горбатый
Любительские УКВ радиокомплексы
В продаже имеется широкий выбор многоканальных карманных радиостанций на диапазоне 430 МГц, не требующих регистрации. Дальность связи комплекта радиостанций обычно в рекламе указывается 3-5 км. Реально, такую дальность можно получить только в условиях прямой видимости в отсутствие помех. Фактическая мощность выхода такой радиостанции около 10 мВт, поэтому, в реальных условиях дальность связи получается около 500 метров.
Невысокая цена позволяет использовать такую радиостанцию как малосигнальный тракт стационарного трансивера, то есть, приемник и модулятор с предварительным усилителем, в качестве которого выступает собственный УМ радиостанции.
Нужно сделать только дополнительный усилитель мощности, усиливающий сигнал до 5-6 Вт, при питании от сетевого источника, которым может быть, например, лабораторный источник питания, либо аккумуляторный. В таком случае, используя хорошо согласованную антенну, можно получить реальную дальность в сельской местности или над водой в несколько десятков километров.
Принципиальная схема усилителя мощности показана на рисунке. В нем используются относительно устаревшие высокочастотные транзисторы, но потому доступные, особенно если использовать детали с разобранной техники.
Схема трехкаскадная. Входной сигнал с выхода передатчика радиостанции поступает через разъем Х1 на первый усилительный каскад на VT1, усиливающий входной сигнал по мощности примерно до 100 мВт. Режим работы каскада задан резистором R1, создающим на базе напряжение смещения. Нагрузкой является дроссель L1, согласование с вторым каскадом осуществляется с помощью контура C4-L2-C5.
Каскады усиления мощности на транзисторах VT2 и VT3 работают в режиме "АВ", - с небольшим напряжением смещения на базах, помогающем входному сигналу открывать транзисторы. Смещение на базе VT2 задается цепью R4-R5. Нагрузка - дроссель L3. Согласование с последующим каскадом с помощью контура L4-C7. Усиление в каскаде на VT2 примерно до 1 Вт.
Каскад на VT3 усиливает сигнал до 5-6Вт. Напряжение смещения на его базу подается цепью R6-R7, через дроссель L5. Нагрузка - дроссель L6, а согласование с антенной с помощью контура L7-C10-C11.
Монтаж выполнен на листе фольгированного стеклотекстолита размерами 160x70 мм. Монтаж печатно-объемного типа. Расположение деталей почти как на принципиальной схеме. Все соединения с общим минусом выполняются пайкой на фольгу, другие - на выводы деталей, либо посредством вырезанных в фольге площадок в виде кружков диаметром примерно по 5 мм каждый.
Для вырезания этих кружков я пользуюсь стальной трубкой диаметром около 6мм. Один торец трубки обработан надфилем так чтобы край был неровным, - с зубцами как у пилки. Противоположный конец трубки вставляю в патрон сверлильного станка, и придерживая плату, действую зубчатым концом трубки как сверлом при сверлении отверстий, но на малых оборотах и с очень малой подачей, так чтобы только прорезать слой фольги и не более того. В результате получаются очень ровные прочные контактные площадки для выполнения монтажа.
Плата обратной стороной (на которой нет контактных площадок) наложена на алюминиевую пластину размерами 160x70x5 мм, которая служит радиатором и нижней частью корпуса усилителя. В этой платине нужно просверлить семь отверстий, - четыре по углам для крепления платы и три под радиаторные болты корпусов транзисторов. Все завинтить гайками соответствующего размера. Затем, когда установлены транзисторы и радиатор можно выполнять монтаж, ориентируясь по принципиальной схеме.
В торцевых частях радиаторной пластины нужно сделать восемь отверстий для крепления крышек корпуса посредством болтов М3, соответственно, нарезав в этих отверстиях резьбу.
Катушки все бескаркасные. Дроссели L1, L3, L5 и L6 - одинаковые, для их намотки использован провод типа ПЭВ диаметром 0,56-0,61 мм. Как оправку использую хвостовик сверла диаметром 2 мм. Наматываю виток к витку 7 витков. Затем, после разделки и лужения выводов, сверло из катушки вытаскиваю. Получившаяся пружинка - готовый дроссель.
Катушки L2, L4, L7 намотаны посеребренным проводом 0,8 мм (в крайнем случае можно вместо посеребренного провода использовать зачищенный и луженый ПЭВ 0,76). Оправкой служит хвостовик сверла диаметром 5 мм (после намотки и разделки выводов катушки сверло извлекается). Катушка L2 - 2 витка с шагом 2 мм, L4 - 3 витка с шагом 2 мм, L7 - 2 витка с шагом 2 мм.
Налаживание начинают с установки режимов работы транзисторов по постоянному току. Ток коллектора VT1 должен быть 30 mА (установка подбором сопротивления R1). Ток коллектора VT2 - 30 mА (подбором сопротивления R4), ток коллектора VT3 - 50 mА (подбором сопротивления R7).
После установки режимов нужно нагрузить усилитель антенной, с которой он будет работать (или эквивалентом) и подать на вход сигнал от передатчика радиостанции. Конденсаторы С7 и С10 установите в положение минимальной емкости. Контролируя ток коллектора VT2 настройте контур C4-L2-C5 по максимальному коллекторному току VT2. Затем, контролируйте коллекторный ток VT3 и настройте контур L4-C7 по максимальному коллекторному току VT3.
Настройку выходного контура L7-C10-C11 проводите по максимуму излучения антенной (или по максимальному ВЧ напряжению на эквиваленте нагрузки).
Чтобы не разрывать коллекторные цепи транзисторов VT2 и VT3 для контроля тока при настройке контуров, изменения токов коллекторов можно смотреть по величине постоянного напряжения на резисторах R3 и R8. Соответственно, чем больше это постоянное напряжение, тем и больше ток коллектора транзистора.
Суммарный ток потребления усилителем при передаче достигает 630 mА. В ждущем режиме (при приеме) - около 120 mА. Ток высокий, поэтому, при работе на прием усилитель желательно выключать. Чтобы этим же выключателем можно было коммутировать радиостанцию на прием-передачу и для переключения антенны между приемником и передатчиком можно использовать два реле.
Одно расположить возле входного разъема, а другое непосредственно возле выходного разъема. Одно реле будет переключать вход, а другое выход. Кроме того, свободные контакты реле, переключающего вход, можно использовать для переключения радиостанции на прием-передачу, подключив их параллельно соответствующей кнопке радиостанции.
Крышки корпуса усилителя состоят из жестяной П-образной крышки размерами 160x70x50мм и двух боковых крышечек размерами 70x50 мм. В боковых крышечках просверлены отверстия для входного и выходного разъемов, а так же для разъема подачи питания. На этих же крышечках можно установить реле.
Так как недорогие карманные радиостанции на 430 МГц обычно не имеют разъема для антенны, этот разъем будет необходимо установить. Аналогичный усилитель можно использовать и совместно с так называемыми радиомодулями, для увеличения дальности передачи данных или тревожных сигналов.
Был изготовлен по той же практически технологии и на той же элементной базе, что и маячок на 1200 МГц. Единственным, пожалуй, отличием, является то, что линейку усилителя мощности всеми нами любимой фирмы MITSUBISHI я всё-таки достал и поставил в этот маячок. Благо что 430 - это вам не 1200, купить нужную железку сюда или на 144 МГц - пара пустяков.
"И зачем они тебе нужны, эти радиомаячки?!" - на этот вопрос автор уже отвечал в своей статье про маячок на 3579.5 КГц.
Радиомаячок собран в стандартной покупной силуминовой коробке размером 110*60*30 мм. Сбоку приделан разъём типа BNC-мама, тумблеры питания и вентилятора, плавный регулятор мощности маячка и клеммы "+" и "-". Сверху к основному корпусу на термопасту посажен кулер, состоящий из алюминиевого радиатора и стандартного процессорного 50-мм вентилятора. При мощности менее 0.5 Вт вентилятор можно не включать, имеющегося пассивного радиатора хватает и так.
Схема и печатная плата ГУНа в точности такая же, как и у радиомаячка на 1200 МГц. Но в отличие от него, фото ГУНа с ещё незапаянным экраном сохранилось и я его с удовольствием здесь выкладываю:
На этом фото, маленькое синенькое справа на плате - это чип-катушка индуктивности на 27 наногенри.
Основная, так сказать, "материнская" плата нарисована "с нуля" в Corel Draw и вместе с платой ГУНа изготовлена методом лазерно-утюжной технологии .
Вот фото готового маячка:
Справа на предпоследнем фото виден герметично (ну почти герметично:-)) запаяный двойной выходной П-фильтр.
Функции микроконтроллера ATtiny2313 здесь почти такие же, как в радиомаячке на 1200 МГц . Отличаются только коэффициенты деления, прописываемые в синтезатор и модулирующая частота тонального телеграфа: последнее сделано специально, чтобы не глядя на экран приёмника можно было бы с уверенностью сказать на слух, какой же именно маячок там слышен. Очень, знаете ли, полезная "фича": если у вас, например, портативная радиостанция YAESU VX-7R (144/430) и KENWOOD TH-89A (430/1200), как у меня (обе - с двумя приёмниками) и не хочется вынимать станцию из кармана чтобы посмотреть ей на морду лица:)
Достигнутые результаты по слышимости . Они ОЧЕНЬ хорошие. Во время соревнований "Приморская Осень - 2009" я принимал сигнал этого маячка, находясь в 85 км к югу от Владивостока, на мысе Гамова. А маячок, соответственно, находился во Владивостоке и работал мощностью 1.5 ватта на антенну типа "зигзаг с рефлектором", повёрнутую на север! Вот кусочек видеозаписи оттуда:
На записи хорошо слышно, как портативка затыкается, когда Катя UB0LAE работает на передачу с разницей по частоте в 250 кГц. Расстояние до маячка, напомню, 85 км и приёмная антенна - штатная "пипетка" VX-7R! В кадр также попадает разрезанная вандалами-"металлистами" двухорудийная артиллерийская башня.
Интересные особенности распространения радиоволн диапазона 430 МГц, замеченные благодаря этому маячку:
Их не было. Диапазон 430 МГц занимает промежуточное положение между 144 и 1200 МГц, но всё же больше похож на 144. Иными словами, каких-либо существенных отличий от 144 МГц я не заметил, разве что отражёнки здесь более ярко выражены, чем на 144 МГц, но хуже, чем на 1200 МГц. Водяной пар и туман так же средне (между 144 и 1200) влияют на прохождение на этом диапазоне. И это, пожалуй, всё.
Антенный блок
Максимальная выходная мощность малогабаритных носимых трансиверов, как правило, невелика, поэтому при работе в стационарных условиях, да еще с длинным кабелем снижения, вносящим большие потери, этот недостаток может заметно уменьшить дальность устойчивой радиосвязи. Происходит это за счет снижения чувствительности при приеме и уменьшения и без того малой выходной мощности сигнала передатчика, подводимой к антенне.
Решить эту проблему удается при установке вблизи антенны или (что хуже) рядом с трансивером специального антенного блока (АБ). В его состав входят малошумящий усилитель (МШУ), работающий при приеме, и усилитель мощности (УМ), работающий при передаче. АБ позволяет значительно повысить чувствительность системы антенна-трансивер при больших потерях в кабеле снижения и более эффективно использовать разрешенную выходную мощность, так как она поступает непосредственно в антенну Его целесообразно применять с трансиверами, имеющими выходную мощность до 0,1...0,5 Вт. Напряжение питания АБ составляет 11 ...12 В, поэтому его можно с успехом использовать и в автомобиле. Подобное устройство для диапазона 2 м уже описывалось в журнале "Радио" (Нечаев И. Антенный блок диапазона 2 м. - Радио, 2001, № 2, с. 64,65). Здесь описан аналогичный блок для диапазона 430 МГц.
Схема АБ показана на рис. 1. Он содержит входной малошумящий усилитель (МШУ) на арсенидгаллиевом полевом транзисторе VT3, который позволяет получить высокую чувствительность и большой динамический диапазон приемника. На входе МШУ установлен контур L6C29, настроенный на центральную частоту диапазона. Конденсатор C3О согласует вход МШУ с антенной, подключаемой к разъему XW2. Диоды VD9 и VD10 защищают транзистор от сигнала передатчика или других мощных сигналов, например, от соседних передатчиков, помех, грозовых разрядов и т. д. Режим транзистора по постоянному току задается резистором автоматического смещения R9. Транзистор нагружен на ФНЧ С10L3C11, с выхода которого сигнал через отрезок кабеля W1 поступает к гнездовому коаксиальному разъему XW1 и далее на кабель снижения. Диоды VD7, VD8 защищают полевой транзистор со стороны выхода. Напряжение питания стабилизировано интегральным стабилизатором напряжения на микросхеме DA1 и дополнительно фильтруется элементами С13, С16, L4.
(нажмите для увеличения)
Усилитель мощности (УМ) собран на усилительном модуле DA3. Он отдает выходную мощность 5 Вт при входной мощности всего 20...40 мВт и напряжении питания 9...11 В. На диодах VD3, VD4 и транзисторах VT1, VT2 собрано устройство управления - высокочастотный VOX, который включает УМ в активный режим при поступлении сигнала с передатчика трансивера. Питающее напряжение на УМ подается постоянно, но в режиме приема (RX) он ток не потребляет, поскольку напряжение на входе управления выходной мощностью (вывод 2) отсутствует. В режиме передачи (ТХ) это напряжение стабилизировано интегральным стабилизатором на микросхеме DA2. На элементах С19, С20, L5 собрана входная согласующая цепь, а на элементах L7, C31, L9, C32, L10 - выходной ФНЧ с частотой среза около 500 МГц. Этот ФНЧ дополнительно подавляет вторую гармонику выходного сигнала на 35...40 дБ.
Питающее напряжение на АБ можно подавать либо через низкочастотный разъем XS1 и диод VD2 с помощью специального кабеля, либо по кабелю снижения через высокочастотное гнездо Х\Л/1,ФНЧ L1C1 и диод VD1. Переключение режимов RX/TX можно также осуществлять подачей постоянного напряжения 5...12 В на гнездоXS1. Ток, потребляемый по цепи управления, не превышает 1 мА. Переключение МШУ и УМ осуществляется с помощью p-i-n диодов VD5,VD6,VD11 ,VD12 и двух отрезков кабеля W1, W2 с электрической длиной Х/4.
Работает АБ следующим образом. При подаче питающего напряжения он находится в режиме RX. P-i-n диоды обесточены, поэтому сигнал с антенного гнезда XW2 через отрезок кабеля W2 поступает на вход МШУ. Усиленный сигнал с его выхода через отрезок W1 поступает на гнездо XW1 и далее на кабель снижения. УМ ток практически не потребляет, а МШУ потребляет ток 25...30 мА.
При включении трансивера в режим ТХ его сигнал выпрямляется диодами VD3, VD4 и транзисторы VT1 и VT2 открываются. Плюсовое напряжение через микросхему DA2 поступает на вход управления выходной мощностью усилителя DA3 и через токоограничивающие резисторы R4, R7, R8, R11, R12, R14 на цепочки p-i-n диодов VD5, VD6, VD11, VD12. Через p-i-n диоды начинает протекать ток, и их сопротивление уменьшается до нескольких Ом.
Сигнал передатчика трансивера через диод VD5 поступает на вход УМ DA3, одновременно отрезок кабеля W1 с электрической длиной λ/4 оказывается замкнутым на конце практически накоротко малым сопротивлением диода VD6. Сопротивление этого отрезка в точке подключения (С5, VD5) оказывается большим и не оказывает существенного влияния на сигнал трансивера. Выходной сигнал УМ через диод VD11 поступает на антенный разъем XW2, а отрезок кабеля W2 также оказывается замкнутым накоротко диодом VD12 и не оказывает существенного влияния на выходной сигнал.
Большинство деталей АБ размещают на печатной плате из двусторонне фольгированного стеклотекстолита, эскиз которой показан на рис. 2. Вторая сторона оставлена металлизированной и соединена фольгой по периметру с металлизацией первой стороны. Кроме того, обе стороны соединены между собой короткими отрезками провода, пропущенного через отверстия, показанные на рисунке кружками.
Плату размещают в металлическом корпусе с проводящей поверхностью, ее надо прикрепить винтами по периметру в нескольких местах (чем больше, тем лучше). Корпус одновременно выполняет функции теплоотвода для усилительного модуля DA3. ВЧ разъемы устанавливают на стенках корпуса.
В устройстве, кроме указанных, можно применить следующие детали: усилительный модуль DA3 - М57714М-01, М57797МА-01, М67705М-01, М67749М-01, но они имеют корпус другой конструкции, и топологию печатных проводников платы придется изменить. Транзистop VTI - KT315, KT312, KT3102 с любым буквенным индексом, VT2 - КТ814А...Г, КТ816А...Г, КТ836А, VT3 - ATF-10136. Последний имеет коэффициент шума 0,4 дБ на частоте 500 МГц, поэтому собранный на нем МШУ имеет очень высокую чувствительность. Заменить этот полевой транзистор можно на КП325, 2П602 и аналогичные, но результаты будут хуже. Диоды VD1, VD2 можно заменить на КД212, КД257 с любыми буквенными индексами, VD3, VD4 - наКД419, 2А120слюбымибуквенными индексами. Подстроечные конденсаторы - КТ4-25, постоянные полярные - танталовые для поверхностного монтажа (ЧИП), остальные - К10-17в, К10-42 или аналогичные импортные, также для поверхностного монтажа. Постоянные резисторы - РН1-12, типоразмер 1206, подстроечный резистор - 3303W-3 фирмы Bourns или аналогичный, можно также применить СПЗ-19, СПЗ-28. Все катушки намотаны на оправке диаметром 3 мм, L1, L2, L6, L9 - проводом ПЭВ-2 0,6 и содержат 8, 1,5, 1,5 и 1,5 витка соответственно. L7, L9, L10 намотаны проводом ПЭВ-2 0,4 и содержат по 2,7, 3,7 и 2,7 витка соответственно. Дроссели 12, L4, L6, содержат по 10 витков провода ПЭВ-2 0,2. Отрезки кабеля W1 и W2 должны иметь электрическую длину А/4. Они выполнены из тонкого кабеля РК50-1-22 длиной 12 мм, при монтаже их надо свернуть в виде спирали. Высокочастотные разъемы можно применить любые подходящие, при этом все соединения надо делать минимальной длины или с помощью коаксиального кабеля. Низкочастотное гнездо может быть любым, допускающим ток через контакты до 2 А.
Налаживание АБ начинают в режиме приема (RX). На АБ подают напряжение питания 10...11 В и проверяют работоспособность стабилизатора напряжения на микросхеме DA1, его выходное напряжение должно быть около 3 В. Подбором резистора R9 устанавливают рекомендуемый ток стока полевого транзистора, в данном случае 25 мА. Далее конденсаторами С10 и С11 настраивают выходной контур МШУ на максимум коэффициента передачи, а конденсаторами С29 и C30 - входной контур на максимум коэффициента передачи при минимуме КСВ на центральной частоте диапазона.
Затем проводят регулировку в режиме передачи (ТХ). Для этого движок резистора R13 устанавливают в нижнее по схеме положение, а в цепь питания включают амперметр. К гнезду XW2 подключают согласованную нагрузку и ВЧ вольтметр для контроля выходного напряжения. Питающее напряжение (10... 12 В) подают на контакты 1 и 2 гнезда XS1. В этом режиме через p-i-n диоды будет протекать ток 180...200 мА. На выходе DA2 должно быть напряжение около 3 В. С помощью резистора R13 увеличивают потребляемый ток на 30...50 мА - это и будет ток покоя усилительного модуля DA3.
Далее подают на вход "Тр" (разъем XW1) сигнал частотой 435 МГц и мощностью 2...5 мВт от трансивера или ВЧ генератора. Конденсаторами С19, С20 добиваются максимума выходной мощности. Мощность входного сигнала увеличивают до 20...40 мВт, и настройку повторяют. После этого надо убедиться в том, что входной контур настроен в резонанс. Для этого к катушке L5 поочередно подносят ферритовый и латунный сердечники, при этом в обоих случаях выходная мощность должна уменьшаться. Если это не так, то придется изменить количество витков этой катушки. В заключение проверяют работу системы VOX. Для этого с вывода 1 XS1 отключают напряжение питания. При подаче на вход сигнала мощностью 20 мВт и более АБ должен автоматически переходить в режим ТХ.
В случае, если планируется эксплуатировать АБ рядом с трансивером, питание целесообразно подать через гнездовой разъем XS1. Тогда из схемы (см. рис. 1) можно исключить детали L1, С1, VD1, а также элементы МШУ: DA1, VT3, VD7 - VD10, С9-С11, С13, С16, С18, С21, С22, С29, C30, L3, L4, L6, R9, R10. Правый (по схеме) вывод конденсатора С7 соединяют с VD12 отрезком кабеля с электрической длиной Х/2.
Внешний вид АБ показан на фото (рис. 3).
Отрегулированный блок имеет следующие параметры. При напряжении питания 12 В и входном сигнале мощностью 20 мВт выходная мощность составила 3,8 Вт (потребляемый ток 1 А), при входной мощности 80 мВт выходная мощность - 7,5 Вт (ток 1,4 А). Коэффициент усиления МШУ - 21 дБ, КСВ на центральной частоте - 1,1, в диапазоне 431 ...438 МГц - не более 1,5, в диапазоне 429...440 МГц - не более 2.
Выходное напряжение МШУ при уменьшении коэффициента передачи на 1 дБ составило 290 мВ. Полоса пропускания по уровню -3 дБ - 18...20 МГц, чувствительность совместно с ЧМ трансивером при отношении сигнал/шум 12 дБ оказалась равной 0,08 мкВ.
Сумматор-делитель мощности УКВ диапазона
При построении антенных решеток УКВ диапазона необходимым элементом является сумматор-делитель мощности, или сплиттер (splitter - делитель, разветвитель), который обеспечивает согласование с трансивером, сложение сигналов, принятых элементами решетки, или равномерное деление мощности сигнала между ними при передаче. Вниманию читателей предлагается несложная конструкция такого сумматора-делителя мощности УКВ диапазона 430 МГц.
Описываемое устройство рассчитано на подключение четырех антенн со своими фидерами, сопротивлением 50 Ом каждая, к одной коаксиальной линии передачи с волновым сопротивлением также 50 Ом.
В УКВ диапазоне подобные устройства часто выполняют на основе четвертьволновых трансформаторов. При этом, если фидеры антенн соединяются параллельно, то их общее сопротивление (Za) составит 12,5 Ом. Тогда для согласования фидеров антенн с линией передачи, имеющей волновое сопротивление Zл = 50 Ом, необходимо применить четвертьволновый отрезок с волновым сопротивлением
Zтр = (Za·Zл)1/2 = (12,5·50)1/2 = 25 Ом.
Изготовить линию с таким волновым сопротивлением удается, соединив параллельно два отрезка коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 50 Ом.
Схема сумматора-делителя показана на рис. 4. Он содержит коаксиальное гнездо XW1, к которому подключают кабель снижения, идущий к трансиверу, двух отрезков коаксиального кабеля W1 и W2 с электрической длиной λ/4 и четырех отрезков коаксиального кабеля W3- W6 произвольной длины, на концах которых установлены гнездовые коаксиальные разъемы XW2-XW5. К этим разъемам через отрезки 50-омного кабеля одинаковой длины подключаются антенны - элементы решетки.
Несмотря на то что устройство и изготовлено из отрезков коаксиального кабеля и ВЧ разъемов, оно имеет жесткую и прочную конструкцию. Достигнуто это применением кабеля РК50-2-25. В качестве его внешнего проводника использована медная трубка диаметром 3 мм. Внутренний изолятор кабеля изготовлен из фторопласта (коэффициент укорочения - 1,42). Этот кабель не имеет внешней изоляции, его можно изгибать (аккуратно) и паять (не перегревая) в любом месте, не опасаясь, что изоляция расплавится.
Конструкция устройства показана на рис. 5. При его изготовлении сначала надо подготовить два отрезка 2 кабеля с электрической длиной λ/4 (для диапазона 430 МГц длина отрезков составит 122 мм по внешнему проводнику). Центральный проводник должен выступать на 7... 10 мм с каждой стороны. Эти отрезки монтируют (методом пайки) в разъем 1 и спаивают друг с другом по всей длине. Затем подготавливают четыре одинаковых отрезка 6 кабеля длиной 40...70 мм с разъемами 3 на одном конце и с центральным проводником, выступающим на длину в несколько миллиметров с другого конца. Все шесть отрезков складывают вплотную друг к другу, накладывают бандажи 4 из луженой проволоки и спаивают между собой. Затем спаивают центральные проводники. Длина всех центральных проводников в месте спайки должна быть минимальной.
Для удаления внешнего медного проводника кабеля его надо по кругу обточить надфилем, аккуратно изогнуть, переломить и снять с внутреннего изолятора. Место соединения пайкой центральных проводников следует загерметизировать эпоксидным клеем. Сверху для защиты и экранирования желательно припаять металлический колпачок 5.
В устройстве применены следующие детали: коаксиальный разъем XW1 - СР-50-163ФВ, разъемы XW2-XW5 - СР-50-725ФВ. Эти разъемы подходят в случае использования кабеля РК50-2-22. Но можно применить и другие 50-омные разъемы, позволяющие монтировать кабель РК50-2-25, при этом разъем XW1 должен обеспечивать монтаж одновременно двух отрезков кабеля. Аналогичную конструкцию можно изготовить и для диапазонов частот 144 и 1300 МГц.
Параметры изготовленного макета (см. рис. 6) при подключении к гнездам XW2- XW5 нагрузок с КСВ не более 1,1 оказались такими: минимальный КСВ составил 1,12 на частоте 430 МГц, в диапазоне частот 405...447 МГц КСВ не превысил 1,2, а в диапазоне частот 368...485 МГц -1,5.
Читайте и пишите полезные
Первая из них представляет собой передатчик, а вторая — приемник, и предназначены они для построения радиолиний обмена цифровыми данными в УКВ диапазоне на частоте 433,92 МГц.
Эти микросхемы можно использовать не только по прямому назначению, но и для построения маломощных любительских трансиверов с фиксированной частотой в диапазоне 430 МГц. Получаемое устройство обеспечит связь на небольших расстояниях (сотни метров) и пригодится на прогулке, отдыхе и т. д.
Схема предлагаемого трансивера приведена на рис. 1. Передающая часть собрана на микросхеме DA1 ТХ5000, а также транзисторах VT3 (выходной каскад передатчика) и VT5 (микрофонный усилитель). Для реализации амплитудной модуляции использована возможность плавной регулировки выходной мощности микросхемы ТХ5000. График зависимости выходной мощности от тока через вывод 8 этой микросхемы показан на рис. 2. Если на этот вывод подать сигнал с микрофона или микрофонного усилителя, то можно получить амплитудную модуляцию.
В приемной части использована микросхема RX5000 (DA2), которая представляет собой приемник прямого усиления и содержит узкополосный фильтр на поверхностных акустических волнах. Она способна выделять и демодулировать сигналы AM и ИМ и имеет предельную чувствительность 1...2 мкВ. Для ее повышения на входе установлен дополнительный УВЧ на малошумящем транзисторе VT1.
На транзисторах VT2, VT4 собран усилитель АРУ приемника. При увеличении входного сигнала на выводе 5 микросхемы увеличивается постоянное напряжение и когда оно достигнет значения 1,3...1,5 В транзисторы VT2, VT4 открываются и напряжение на выводе 3 уменьшается. При этом уменьшается коэффициент усиления микросхемы DA2 и сигнал с AM детектируется без искажений. Чувствительность приемника составляет около 0,4 мкВ, а максимальный входной сигнал, который он принимает без искажений, — 20...30 мВ.
УЗЧ собран на микросхеме DA3. Регулировка громкости осуществляется резистором R17, совмещенным c выключателем питания.
Переключатель "прием—передача" — SA1. При этом его контакты SA1.1, которые подключают антенну к выходу передатчика или входу приемника, входят в состав согласующих цепей приемника (C1, L1, C2) и передатчика (C1, L2, C6).
Питают устройство от двух гальванических элементов общим напряжением 3 В или трех аккумуляторов. Оно работоспособно при напряжении 2,7...4 В. Ток, потребляемый передатчиком, — около 20 мА, приемником на малой громкости — около 12 мА, при этом УЗЧ потребляет 5...6 мА.
Для получения малых габаритов устройства в нем применены в основном элементы для поверхностного монтажа — постоянные резисторы Р1-12, оксидные танталовые конденсаторы и керамические К10-17в или аналогичные импортные. Построечные конденсаторы также для поверхностного монтажа, подстроечный резистор R10 — СП3-19, переменный R17 — СП3-3в.
Все катушки намотаны проводом ПЭВ-2 0,3, L1 и L2 на оправке диаметром 2 мм и содержат 3 и 4 витка соответственно, а катушки L3, L4 — на оправке диаметром 4 мм и содержат 4 и 7 витков соответственно. Переключатель был применен ПД19-2, микрофон — электретный CZ-036 или аналогичный, динамическую головку можно использовать любую малогабаритную, желательно с сопротивлением 50 Ом. Гнездо XW1 — любое высокочастотное малогабаритное, например SMA. В качестве антенны можно использовать отрезок кабеля (без экрана) длиной в четверть длины волны.
Большинство деталей передатчика размещают на двусторонней печатной плате из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1 — 1,5 мм, эскиз которой показан на рис. 3 (масштаб 2:1). Вторая сторона оставлена металлизированной и соединена по контуру в нескольких местах с общим проводом на первой стороне. На плате размещают высокочастотное гнездо XW1.
Для удобства монтажа микросхемы к ее выводам припаивают отрезки тонкого монтажного провода.
Детали приемника размещают на печатной плате, эскиз которой показан на рис. 4 (масштаб 2:1), по конструкции она аналогична плате передатчика. Обе платы складывают вместе и пропаивают по контуру, а затем устанавливают переключатель. Так получается единая конструкция, которую размещают в корпусе подходящего размера, на его стенках крепят резистор R17, динамическую головку. Необходимо также сделать в корпусе отверстия для микрофона, динамической головки и высокочастотной вилки.
Налаживание начинают с передатчика. Его выход подключают к измерителю мощности или вольтметру с согласованной нагрузкой. Изменяя индуктивность катушки L2 (раздвигая витки) и емкость конденсаторов С1, С2, добиваются максимальной выходной мощности. Резистором R10 устанавливают наиболее громкую модуляцию при минимуме искажений. Настройку надо повторить несколько раз. После этого можно подключить антенну и при необходимости провести настройку по максимуму напряженности поля.
Затем настраивают приемник. Изменением индуктивности катушки L1 и L4, а также емкости конденсатора С2 добиваются максимума чувствительности. В авторском варианте в процессе настройки оказалось, что конденсатор С2 установлен в положение минимальной емкости, поэтому он был исключен.
«Радио», №4, 2006г. Игорь НЕЧАЕВ (UA3WIA), г. Курск
