poster333

Портативная радиостанция на 28 МГц с АМ-модуляцией

Владимир РУБЦОВ (UN7BV), г. Астана, Казахстан

Эта радиостанция обладая чувс гви гельностью приемного тоакта не хуже 1 мкВ и выходной мощностью передающего не менее 100 мВт, обес печивает дальность связи на открытой местности в несколько километров При использовании полноценной стационарной антенны типа GP хотя бы у одного из корреспондентов, дальность связи возрастает до 10 км К достоин ствам радиостанции также можно отнести простоту схемного решения и минимальное число моточных элементов.

Принципиальная схема радиостанции показана на рис 1. Она построена по трансиверной схеме. Приемный тракт выполнен на основе сверх регенератора. Как известно он обладает как рядом преимуществ — высокая чувс г вительность, малое число применяе мых радиоэлементов простота настройки так и недостатков — излучение собственных сигналив в эфир, невысо кая избирательность, сильная зависи мость от параметров антенны (вплоть до срыва генерации и прекоащения приема).

В предлагаемой радиостанции некоторые недостатки сьерхрегенератора сведены к минимуму применением тредварительного усилителя высокой частоты с избирательным контуром на входе и синхронизации работы УВЧ по импульсам гашения

Усилитель звуковой частоты радиостанции в режиме передачи выполняет функцию микрофонного усилителя а динамическая i оловка ВА1 оаботает как микрофон.

Одной из особенностей радиостанции является регулирование выходной мощности передатчика которая зависит от положения движка подстроечного резистора Р16.

В режиме приема (RX) сигнал с антенного разъема XW1 через секцию переключателя SA? 2 и конденсатор С1 поступает на базу транзистора VT1 усилителя радиочастоты. Штыревая антенна длиной 95 см конденсатор С1 и последовательный резонансный конгур L1C2 представляют собой входную систему контуров, обладающую достаточной селективностью и хорошим согласованием по сопротивлению что обес печивает высокую чувствительность при необходимой избирательности. Коллектор транзистора VT1 подключен к части контура L2C5C30 чтобы меньше его шунтировать. Смещение на базу этого транзистора подано через резистор R1 с. базового делителя R3R4 транзистора VT2 А так как в этой цепи присутствуют импульсы гашения, то работа транзистора УТ1 оказывается синхро цитированной этими импульсами Это значит, что он открывается в такт с транзистором VT2 — в те моменты, когда его чувствительность максимальна (в определенные периоды каждой пачки гасящего импульса). Это не только экономит электроэнергию но и сокращает число резисторов в базовом делителе VT1 К тому же транзистор VT1 периодически (в такт с гасящими импульсами, и обратите особое внимание — это не ВЧ-колебания!) оказывается закрытым. Это благоприятно сказывается на предотвращении прск ачи-вания собственного ЬЧ-сигнала сверх регенератора в антенну через паразит ные проходные емкости каскада, т. е паразитные излучения уменьшаются.

Сверхрегенеративный детектор собран на транзисторе VT2 по схеме с общей базой. Каскад генерирует ВЧ-ко-лебания рабочей частоты пачками. Частота колебаний определяется параметрами элементов контура L2C5C30, а частота гасящих колебаний — RbC7C4 (как основные) и C8R4R5C10R7C12 (тоже участсуют в этом процессе хотя и в меньшей степени). Обратная связь обеспечивающая генерацию на высокой частоте, образована конденсатором С6.

Частота вспомогательных колебаний должна лежать в пределах 30 50 кГц Если она б/дет ниже ее трудно отделить от низкочастотно, о полезного сиг нала, хотя чувствительность сверхреге нератора при низкой частоте и будет выше Если же вспомогательную частоту установить выше указанного преде ла она будет способна более активно просачиваться в антенну, а это лишние паразитные излучения, к тому же чувствительность сверхрегенератора будет несколько ниже.

Вспомогательная час тота гашения имеет форму пилы амплитудой несколько вольт, которая значительно меняется при варьироьании параметров настроечных элементов Критерий — по наибольшей чувстви тельности приемника Ее можно проконтролировать осциллографом в точке соединений элементов L3. С7 R6, R7 Качество работы сверхрегенератора (чувствительность) сильно зависит от емкости конденсатора С6 и от рабочей точки транзистора VT2, устанавливаемой делителем в базовой цепи. т. е. от сопротивления резисторов R3 и R4.

Низкочастотный сигнал со сверхрегенеративного детектора через фильтр R7C12 и регулятор громкости R8 поступает на неинвертирующии вход ОУ DA1 (вывод 3) являющийся основным эле ментом усиления радиостанции по 34 Резистор R12 определяет режим рабо ты микросхемы. Цепь обратой связи С14 R11 обеспечивает устойчивую работу усилителя, предотвращая само возбуждение на высоких частотах Цепь С16 R18, С20 обеспечивает необходимый коэффициент усиления ь рабочем диапазоне частот (частотозадающая цепь по инвертирующему входу ОУ — выводу 2) При замыкании кнопкой SBl входа (вывод 3) и выхода 'вывод 6) ОУ DA I через цепь С15, R13 микросхема превращается в НЧ-генератор с частотой 1 кГц на выходе тем самым обес печивается режим тонального вызова. С выхода ОУ сигнал в режиме приема пос гупает на оконечный каскад 34, собранный на транзисторе УТЗ по схеме эмиттерного повторителя. Этот каскад не дае1 усиления по напряжению но зато дает усиление по току и хорошо согласовывает относительно высокое выходное сопротивление микросхемы с низким сопротивлением звуковой катушки динамической i оловки ВА1 К тому же этот каскад совместно с каскадом на гранзисторе VT4 входит в систему коммутации режимов "Прием" — "Передача" Перехэд из режима "Прием" в режим "Передача" осуществляет ся переключателем SA2.

В режиме "Передача" питающее напряжение снимается с УВЧ сверхрегенератора и транзистора VT3 и подается на транзисторы VT4—VT6 Каскад на транзисторе VT4 включенный по схеме с общей базой, служит предварительным микрофонным усилителем и его основная задача — обеспечить согласование низкого сопротивления головки ВА1 с высоким входным сопротивлением ОУ DA1 (основного элемента усиления МУ) плюс — коммутация головки ВА1 превращая ее в микрофон. При этом элементы С16 R18, С20 уже "играют" свои основные роли в усилитель ном каскаде (разделительный конденсатор. резистор коллекторной нагрузки и блокировочный конденсатор соответ ственно).

Задающий генератор передатчика собран на полевом транзисторе VT5 по схеме емкостной тр« хточки Частотозадающий кварцевый резонатор ZQ1 включен в цепь первого затвора и работает на основной гармонике — 14,4 74 МГц. Конденсатор С26 обеспе чивает положительную обратную связь, необходимую для возникновения и под-деожания генерации. В генераторе можно использовать также резонатор на частоту 28 948 МГц или резонатор на третью гармонику — 9,6493 МГц.

Модуляция каскада осуществляется по второму затвору транзистора. С подвижного контакта построечного резистора R16 который служит установочным элементом амплитуды несущей (и глубины модуляции) сигнал НЧ поступает на второй затвор транзистора VT5.


Со стока транзистора ВЧ-сигнал через разделительный конденсатор С25 подается на оконечный усилитель мощности передатчика, собранный на транзисторе VT6 Делитель в базовой цепи на резисторах R27 R28 (сопротивление резистора R27 определяет максимум усиления каскада; устанавливает рабочую точку каскада. В цепь коллектора транзистора VT6 включен контур L4C29 настроенный на частоту 28,948 МГц. С коллектора VT6 усиленный ВЧ-сигнал поступает в антенну через согласующий (а также разделительный — предотвращает замыкание питающих цепей постоянного тока при случайном касании антенны корпусного провода) конденсатор С31. При использовании кварца на частоту 28 У48 МГц этот каскад просто усиливает сигнал.

При использовании третьей гармоники (сам кварц при этом работает на основной частоте — 9 649 МГц) выходной каскад преобразует третью гармонику в рабочую частоту диапазона 10 мет -ров. При использовании второй гармоники кьарца (резонатор на частоту 14,474 МГц — автирский вариант) кас кад на транзисторе VT6 подпитывает только первую половину периода вторая половина колебания происходит как затухающее колебание в нагрузочном контуре — на выходе при этом все равно присутствует усиленный сигнал рабочей частоты 28.948 МГц Последний вариант наиболее интересен — задающий генератор и усилитель мощности работают на разных частотах, не мешая друг другу, а усиление при этом получается выше чем у других выше названных вариантов В первом — потому что добиться наибольшего усиления не позволяет взаимное влияние каскадов, работающих на одной и той же частоте во втором — потому что третья гармонике всегда меньше по амплитуде чем первая и вторая.

Радиостанция смонтирована на печатной плате размерами 83x55 мм (рис. 2), изготовленной из фольгированного с одной стороны стеклотекстолита толщиной 1,5 мм.

В конструкции использованы широко распространенные радиоэлементы. Резисторы — МЯТ, подстроечный резистор — СПЗ-9а <R16). переменный резистор с выключателем В8 — СПЗ-Зб Кварцевый резонатор ZG1 — в малогабаритном стеклянном корпусе на любую частоту лежащую в АМ-участке радиолюбительского диапазона 28 МГц (либо па вторую или третью гармонику для этой частоты). Транзисторы VT1 VT2 — любые маломощные высокочастотные с частотой единичного усиления выше рабочей не менее чем в три раза транзисторы VT3 VT4 заменимы на другие типы низкочастотных тракзисторов примерно такой же мощности. Транзистор КП350Ь заменим на КГi350A или на КПЗОб, КП327 (с люковым буквенным индексом). Вместо транзистора КТ603Е можно применить КТ608, КТ325 или КТ606 (с буквенным индексом А или 8). Постоянные конденсаторы — КД КМ, К10-7, оксидные — импортные. Подстроечный конденсатор С28 — КПК-МП, конденсатор СЗО — подстроечный с воздушным диэлектриком и выведенной наружу корпуса самодельной пластмассовой рукояткой (позволяет подстраивать частоту приема радиостанции). Динамическая головка ВА1 — телефонный капсюль ТА-56М с сопротивлением звуковой катушки 56 Ом Хороший результат дает применение динамической головки с сопротивлением звуковой катушки 8 Ом и мощностью 0,1 ...0,5 Вт.

Катушки L1, L2, L4 — однотипные, намотаны проводом ПЭЛ 0,55 виток к витку на полистироловых ребристых (можно эбонитовых, керамических) каркасах внешним диаметром 7 мм. Число витков — 6, отвод у |_2 от 4-го витка, считая от вывода, соединенного с коллектором VT2 Катушки снабжены резьбовыми подстроечниками от броневых Maгнитогроводов СБ ЭА Дроссель L3 — ДМ 0.4 индуктивностью 20 мкГн. Его можно изготовить самостоятельно, намотал. Впивал 100 200 витков провода ПЭВ-1 0,1 на резисторе МЛТ-0 5 1 Мим.

Корпус радиостанции изготовлен из дюралюминиевых пластин толщиной 1,5 и 5 мм (рис, 3). В корпусе имеется отдельный отсек для размещения батареи литания типа "Крона' Pa3i ем XS1 для подключения внешнего источника питания установлен на боковой стенки Антенный разъем Х\М — вилка СЕ-75-280Ф8, установлена на верхний торцевой панели корпуса. Печатная плата крепится на прямоугольные дюралевые "сухари ки" с резьбовыми отверстиями М? 5 прикрепленные к стенкам корпуса Вид внутреннего монтажа радиостанции представлен на фотографии рис. 4.

Полотно антенны изготовлено из стальной проволоки диаметром 2 мм и длиной 95 см, которая заточена на конце и припаяна к центральному контакту розетки разъема. Само полотно укреплено в разъеме удлиненной цилиндрической втулкой из форопласта.

Налаживание радиостанции начинают с проверки цепей питания на отсутствие короткого замыкания (от дельно в режиме передачи и отдельно в режиме приема). Затем подключают источник питания и подбором сопротивления резистора Hi2 устанавливают на выходе ОУ DA1 напряжение равное половине напряжения питания. После этого от генератора 34 в точку соединения элементов R8 и С11 подают синусоидальный сигнал с частотой I кГц амплитудой несколько милливольт, и с помощью осциллографа проверяют отсутствие искажении синусоиды на эмиттере транзистора VT3 (а на слух и качество) При повышении уровня сигнала должно наблюдаться его симметричное ограничение сверху и снизу (типа меандр)

Если ограничения проявляются несимметрично, следует подобрать сопротивление резистора R14 В процессе налаживания устройства резисторы R12 и R14 удобно заменить подстроечными чуть больших номиналов.

Далее проверяют генерацию сигнала вызова ("Тон"). Для этого замыкают контакты SB1, в телефоне или динамической головке должен быть слышен звуковой сигнал частотой около 1 кГ . Частоту сигнала можно изменить подбором номиналов С15 или R13).

Налаживание сверхрегенеративного каскада на транзисюре VT2 сьоди' ся к подбору емкости конденсатора Сб и сопротивления резистора R3 (их временно заменяют подстроечными) по достижению максимальной громкости "суперного" шума 'белого шума) в динамической головке (кстати, наличие "суперного" шума — наивернейший признак исправной работы сверх регенератора) после чего вышеназванные детали заменяют постоянными с полученными (измеренными) параметрами Хороший результат дает настройка подбором резистора R4 при сопротивлении резистора R3, равном 62 кОм.


На антенный вход подают сигнал от ГСС с рабочей частотой и амплитудой около 0 1 В. Подстраивая поочередно катушки L? (первой) и L1 (второй поочереди) — кстати, настройка этого контура довольно ’острая" постепенно уменьшая сигнал от ГСС до единиц' мкВ добиваются максимума сигнала на выходе приемчика Дополнительно может понадобиться подбор резистора Рл После установки на место нижней крышки корпуса радиостанции катушки L I и l2 следует повторно подстроить (до закрытия верхней крышки)

Налаживание передающей части радиостанции производят в положении переключателя SA2 — ТХ (передача). Настраивая контур L4C29 в резонанс на рабочую частоту кварцевого резонатора ZQ1 (настройка относительно плавная но хорошо "чувствуется”) и подстраивая конденсатор С28. добиваются максимума сигнала в антенне Для контроля сигнала на выходе можно воспользоваться осциллографом аналогичной уже работающей на прием радиостанцией, простейшим волномером (рис. 5) либо уже настроенной приемной частью собственной радиостанции. Для этого на приемник подают питание, движок резистора R8 выводят в верхнее по схеме положение и подключают высокоомные головные телефоны параллельно конденсатору С12.

Далее проверяют работу радиостанции в реальном эфир.