Высокоэффективный ask передатчик диапазона 144 мгц

Наконец, есть еще способ получения достаточной стабильности в диапазоне 144-146 Мгц - это применение усиленной параметрической стабилизации частоты непосредственно на рабочей частоте в двухкаскадных схемах. Для этого необходимо, чтобы задающий генератор работал на контурах высокой добротности, обладал большой механической прочностью, не был перегружен последующим каскадом, в котором устранены все склонности к самовозбуждению. Выполнению этих условий в значительной мере способствуют двухтактные схемы в цепи задающего и выходного каскадов. По такому принципу была построена и всесторонне испытана схема двухкаскадного передатчика на лампах 6НЗП и ГУ-32.

Конструкция высокочастотных блоков передатчика

На рис.2 показан общий вид конструкции, а на рис.3 видно общее расположение всех деталей и узлов передатчика.

При постройке следует учитывать, что существенно взаимное расположение трех узлов: задающего генератора на лампе 6Н3П (его конструкция и монтаж полностью соответствуют описанию в "Радио" № 6 за 1961 г.), входной цепи усилителя мощности (L4) и анодной цепи (L5C9L6), в которой осуществляется и подстройка на рабочую частоту, и связь с нагрузкой.

Размеры отдельных деталей передатчика показаны на рис.4. Керамическая панель лампы ГУ-32 крепится на четырех стойках, их можно сделать из любого материала. При питании накала от 6,3 B, два крайних вывода нити соединяются вместе и широкой медной полоской заземляются на шасси. Такой же полоской с противоположной стороны заземляется катод ГУ-32. Такой монтаж уменьшает индуктивность в цепи катода и склонность каскада к самовозбуждению. Петля связи L4 в цепи сеток ГУ-32 3 сделана из медной 2 мм проволоки и припаивается непосредственно к лепесткам сеток на панельке лампы. Короткозамкнутый конец петли крепится на ячейке R3С4, с помощью которой создается необходимое смещение для лампы ГУ-32. Достаточная связь с контуром L3C3 задающего генератора получается при расстоянии катушки L4 от шасси порядка 32 мм.

Над панелькой около выводов второй сетки и отвода накала лампы ГУ-32 расположены конденсаторы С7, C8 (KCO-2), которые заземляются на пластинку 2. Гасящее сопротивление R4, колеблется по величине от 5,1 ком до 30 ком в зависимости от напряжения источника питания.

С обратной стороны шасси расположен анодный контур лампы ГУ-32, который крепится непосредственно на жестких выводах анодов лампы ГУ-32, и на планке из любого изолирующего материала. Анодная линия 4 сделана из 4 мм медного провода. На открытом конце провода надрезаются лобзиком, и в прорезь впаивается пружинящая контактная пластинка - зажим 5. На расстоянии 65 мм от конца линии к ней припаиваются две шайбы с резьбой М4 6, в которой крепятся передвижные статорные пластины 7 конденсатора С9. Круглые статорные пластины (медь, латунь) имеют в центре резьбу М3 для проходного винта 8 (М3). Пластина ротора 9 сделана из полоски меди 0,5 мм и крепится на пластине 10 из органического стекла или другого хорошего изолятора. Пластина 10 присоединяется двумя гайками к оси 11, вращающейся в стойке 12, которая крепится к основанию шасси под линией. Эта деталь аналогична во всем ранее описанному способу настройки у УКВ блока ("Радио" N 6, 1961 г.). Короткозамкнутый конец линии привинчивается винтом М2 к пластине 13 (отверстие). Эта пластина сделана из изолирующего материала и к шасси крепится угольником 14. На этой же пластине крепится петля связи с антенной и анодный дроссель (между точками A и Б). Размеры петли связи подбираются в зависимости от качества и свойств применяемой антенны ориентировочно, ее длина равна 100- 120 мм.

Настройка и контроль работы

При таких условиях выходной каскад может самовозбуждаться при подключении анодного и экранного напряжений, или при изменении их от модуляции. Склонность выходного каскада к самовозбуждению на рабочей частоте можно обнаружить и по таким признакам:

1) максимальная отдача в нагрузку (антенна, лампочка) но соответствует положению наименьшего тока и анодной цепи;

2) в приемнике появляются две настройки, близкие по частоте, одна из которых соответствует настройке задающего генератора, вторая - выходного.

Склонность к самовозбуждению за счет связи через проходную емкость обычно удается устранить нейтрализацией выходного каскада. Для этого сеточная и анодная цепи искусственно связываются в противофазе через добавочные емкости Сн и Сн (рис. 1), которые обычно выполняются из кусков твердого 1,5 мм провода, жестко прикрепленных к выводам сеток на панельке ГУ-32, которые затем через отверстия в шасси (рис. 1, в) подводятся к анодам лампы снаружи баллона. Скрещиванием проводов достигается необходимая противофазность напряжений, компенсирующих самовозбуждение.

После введения емкостей Сн, Сн, при снятом анодно-экранном напряжении (но подведенном возбуждении), снова проверяется сеточный ток лампы ГУ-32 при настройке анодного контура в резонанс. Если ток сетки меняется, то изменением положения проводов относительно массы анодов лампы или их укорочением добиваются полной независимости показаний прибора сетки от настройки анодного контура.

В таблице приведено несколько рабочих режимов ВЧ блока. Задающий генератор питается от стабилизированного источника 150 В, его анодный ток колеблется от 12 до 15,5 ма для режимов, приведенных в таблице. Значения анодного тока Ia тока экранной сетки Ic2 или первой сетки Ic1 у выходной лампы ГУ-32 указаны в виде дроби - числитель соответствует значению токов без нагрузки; знаменатель, - при включенной нагрузке. В качестве нагрузки применялся ВЧ ваттметр, настроенный LС контур с лампочкой накаливания. Данные ВЧ мощности относятся к телеграфному режиму, в последних двух строках табл.1 приведены данные типовых рабочих режимов лампы ГУ-32.

Наиболее благоприятный режим при работе телефоном получается при Uc2=160-170 B; Ua-320-350 B.

Необходимо напомнить, что первоначальные опыты по установлению дальних связен лучше вести в телеграфном режиме с применением в приемнике второго гетеродина или с тональной модуляцией.

Описанная схема двухкаскадного передатчика на 144 Мгц, имеет ряд преимуществ по сравнению с обычными генераторами на самовозбуждении:

1. стабильность частоты повышается настолько, что сигналы можно уверенно принимать на приемники, собранные по супергетеродинной схеме;
2. значительно повышается КПД;
3. конструкцию легко повторить, так как кроме ламповых панелек 6Н3П и ГУ-32 в ней нет покупных дефицитных деталей.

Нам кажется, что подобные схемы могут быть использованы для начала широкого наступления на двухметровый диапазон.

Здесь приводится описание схем двух трактов: - приемного и передающего, ра­ботающих на согла­сованных частотах 144,6 МГц.

Схема приемника на рисунке 1. Она построена на основе микросхемы МС3362, в которой суперге­теродинный тракт с двумя преобразова­ниями частоты, пред­назначенный для ра­боты в связной аппа­ратуре на частотах до 200 МГц. Еще два ВЧ транзистора MPS 5179 в первом гетеродине и в вы­сокочастотном уси­лителе. Чувствитель­ность тракта около 0,5 мкВ.

Сигнал от антенны через входной коак­сиальный разъем поступает на УРЧ на транзисторе VT 1. Входной контур L 1-C 2 настроен на 144,6 МГц. Напряже­ние смещения на базу транзистора поступает от делителя R 1-R 3 через дроссель L 2, исключаю­щий шунтирование входного ВЧ сигнала конден­сатором СЗ. Коллекторный контур VT 1 - L 3-C 5 так же настроен на 144,6 МГц.

Усиленный входной сигнал через разделитель­ный конденсатор Cl поступает на один из вхо­дов (вывод 1) первого смесителя микросхемы. Второй вход (выв. 24) заземлен по ВЧ через С8. Первый гетеродин выполнен на транзисторе VT 2 Его частота стабилизирована кварцевым резонатором Q 1. Гетеродин работает на третьей гармонике кварцевого резонатора. Коллектор­ный контур L 5-C 13 настроен на чатоту 133,905 МГц. Сигнал гетеродина поступает на первый преобразователь частоты через вывод 21 микро­схемы. Собственная схема первого гетеродина микросхемы в данном случае играет роль буферного каскада между гетеродином на VT 2 и первым смесителем. Второй вход первого гетеродина заземлен по ВЧ конденсатором С29.

Частота второго гетеродина определяется частотой кварцевого резонатора Q 2. Вторая промежуточная частота - 455 кГц Выделяется пъезокерамическим фильтром Z 1 (фильтр от карманного АМ-приемника).

В частотном детекторе работает контур ТЗ. Это готовый контур ПЧ на 455 кГц от карманного АМ- приемника. Низкочастотный сигнал снимается с вывода 13 и через фильтрующую цепочку R 15-C 27 поступает на УНЧ, схема которого здесь не приводится.

Как уже сказано, контура Т1 и ТЗ - готовые контура от импортных радиоприемников. Кон­тур Т1 на 10,7 МГц, он промаркирован розовым, зеленым или синим цветом. Контур ТЗ - на 455 кГц (маркировка желтым или белым цветом).

Катушки L 1, L 3, L 5 - бескаркасные, внутрен­ним диаметром 3 мм. L 1 - 4 витка, L 3 и L 5 - по 5 витков, провод ПЭВ 0,61. Дроссель L 2 намотан на постоянном резисторе МЛТ-0,25 более 100 kOm , содержит 22 витка ПЭВ 0,12.

Катушка L 4 на каркасе от КВ-диапазона кар­манного приемника (он с ферритовым резьбо-вым сердечником). Содержит 9 витков провода ПЭВ 0,12.

Передатчик (рис.2.) работает на частоте 144,6 МГц и развивает мощность около 1,5Вт на антенне с 75-омным волновым сопротивлением.

Схема состоит из задающего генератора на микросхеме МС2833 и усилителя мощности на транзисторах VT 1 и VT 2. Здесь используются устаревшие транзисторы КТ606 и КТ904 от старой военной электроники.

Микросхема МС2833 предназначена для схем передатчиков с ЧМ и здесь работает по прямому назначению. В ней есть задающий генератор, два транзисторных каскада для схем предвари­тельного усиления и умножения частоты, модулятор и стабилизатор.

Источником модулирующего сигнала служит электретный микрофон М1. На него питание поступает через резистор R 5, а сигнал с него поступает на вывод 5 А1. Коэффициет усиления модулирующего усилителя устанавливается подстроечным резистором R 2, изменяющим глубину OOC усилителя. Дальше сигнал поступает на модулятор, представляющий собой внутренний варикап микросхемы А1.

Частота задающего генератора зависит от кварцевого резонатора Q 1 и LC -цепи, состоя­щей из катушки L 1 и внутреннего варикапа.

На выходе задающего генератора включен контур L 2-C 14, настроенный на третью гар­монику резонатора Q 1, то есть, на 36150 кГц. Далее с этого контура сигнал поступает на базу одного из транзисторов микросхемы (выводы 13, 12, 11). Напряжение смещения на базе этого транзистора создается резистором R 10. В эмит­тере включена цепь R 9-C 11, а в коллекторе контур L 3-C 10, настроенный на удвоенную частоту этого сигнала (72300 кГц).

С контура L 3-C 10 сигнал поступает на базу второго транзистора (выводы 8, 7, 9) Смеще­ние на базе этого транзистора создается ре­ зистором R 8. В коллекторной цепи включен контур L 4-C 7 настроенный на 144,6 МГц.

С катушки связи L 5 сигнал поступает на двухкаскадный усилитель мощности на VT 1 и VT 2, поднимающий мощность до 1,5 Вт. Так как выходная мощность на контуре L4-C7 неболь­шая, то для раскачки первого каскада на VT1, на его базу подается напряжение смещения от делителя R13-R14. Постоянное напряжение смещения на базу VT 1 проходит через катушку связи L 5.

Усиленный сигнал выделяется на коллекторе VT 1 и поступает на базу VT 2. Транзистор VT 2 работает без начального смещения. На его выходе включен контур L 13-C 25 настроенный на работу с антенной с 75-омным волновым сопротивлением.

Катушка L 1 на каркасе от КВ-диапазона кар­манного приемника (он с ферритовым резьбо­вым сердечником). Содержит 20 витков провода ПЭВ 0,12. Катушки L 2-L 5 намотаны на каркасах диаметром 4 мм с латунными подстроечными сердечниками. L 2 содержит 8,5 витков ПЭВ 0,31, L 3 - 7 витков ПЭВ 0,31, L 4 - 6 витков ПЭВ 0,43. Катушка L 5 намотана на поверхность L 4, она содержит 2 витка такого же провода.

Контурные катушки усилителя мощности бескаркасные, внутренним диаметром 10 мм. Намотаны луженым проводом диаметром 0,8 - 1 мм. L 9 и L 10 - по 4 витка, равномерно распределенных по длине 15 мм. L 11 и L 13 -по 3 витка, равномерно распределенных по длине 10 мм. Дроссель L 12 намотан на резисторе R 15, - 30 витков ПЭВ 0,12. Дроссели L 6, 17, L 8 - по 20 витков ПЭВ 0,31 на ферритовых кольцах диаметром 7 мм.

Андоеев С.

Раздел: [Радиоприемники]
Сохрани статью в:

Андреев С.

Цифровые микросхемы серии 74НС могут работать на частотах до 150 МГц и выше. Это позволяет строить на их основе схемы маломощных передатчиков, работающих на частотах 2-метрового диапазона {144 МГц).
На рисунке 1 показана схема микро-мощного радиопередатчика с узкополосной частотной модуляцией, работающего на частоте 144.855 МГц.
Задающий генератор выполнен на элементе D1.1 по схеме кварцевого мультивибратора. Частота генерации задана кварцевым резонатором Q1 Чтобы передатчик попал в диапазон 144-146 МГц резонатор должен быть на частоту в пределах 16. 16,22 МГц. В данном случае резонатор на 16095 кГц.
Как известно, частота такого мультивибратора в некоторой степени зависит от емкостей, включенных между выводами резонатора и общим минусом Одну из этих емкостей образует цепь, состоящая из конденсатора С1 (он выполняет функции разделительного, исключая проникание на вход D1 1 модулирующего напряжения), и варикапа, с помощью которого и осуществляется частотная модуляция. Конденсатором С2 можно в небольших пределах лодстроить частоту генерации
Элемент D1.2 - буферный каскада. Схема на элементах D1.3 и D1.4 служит для Армирования коротких импульсов. На выходе D1.4 образуется сигнала состоящий из множества гармоник Девятая гармоника соответствует частоте двухметрового диапазона.
Антенна подключена непосредственно к выходу элемента D1.4 Излучаемый сигнал имеет множество гармоник и то, на какой частоте будет максимум зависит от настройки антенны. Для работы на 144 МГц антенна представляет штырь длиной 50 см. Можно пользоваться и более коротким штырем, но это снижает дальность приема.
Мощность передатчика очень небольшая (5-10 mW).

Главным достоинством передатчика, схема которого показана на рисунке 1, является отсутствие в схеме катушек Улучшить чистоту выходного сигнала и поднять его мощность можно дополнив схему усилителем мощности на транзисторе с резонансным выходом, настраиваемым год используемую антенну. Схема такого передатчика показана на рисунке 2 Отличие только в усилителе мощности на VT1 В его коллекторной цепи включен контур, настроенный вместе с антенной, на 144,855 МГц.

Катушка L1 на каркасе из пластмассы диаметром 4 мм. с подстроечным латунным сердечником Содержит 6 витков провода ПЭВ 0.43
Налаживают выходной каскад с рабочей антенной, подстраивая контур и соотношение емкостного трансформатора, с помощью подстроечника L1 и конденсатов С9 и С8 Настройку контролируют по резонансному волномеру.
Выходная мощность (рис. 2) около 200mW.

Передатчик работает на одном частотном канале, определяемым установленным кварцевым резонатором. Модуляция частотная. Выходная мощность на нагрузке 100 ом - 3 Вт при питании от источника 12В. На вход подают сигнал от динамического микрофона. Принципиальная схема показана на рисунке. Роль микрофонного усилителя играет операционный усилитель А1. С его выхода низкочастотное напряжение через фильтр R6C4R7 поступает на варикапную матрицу VD1, которая включена последовательно с кварцевым резонатором Q1.

Задающий генератор выполнен на транзисторе VT1. Его частота определяется резонатором Q1, частота которого в процессе модуляции изменяется последовательной емкостью VD1. Затем следует двух каскадный усилитель мощности на VT2 и VT3. Межкаскадные и выходной контур передатчика настроены на третью гармонику резонатора, таким образом при его частоте 48,2 мГц выходная частота получается 144,6 мГц.

С выхода усилителя мощности сигнал поступает на полуволновый диполь.

Конструктивно передатчик смонтирован объемным монтажом а паянном коробчатом корпусе из латуни толщиной 1.5 мм., размерами 160x50x23 мм. Корпус разделен перегородками на четыре секции по числу каскадов - три для VT1, VT2, VT3 и еще одна для микрофонного усилителя. Монтаж ведется на контактных гребенках, выводах транзисторов, переходных конденсаторов.

Роль теплоотвода играет дюралюминиевая пластина толщиной 8 мм. которая привинчена к дну корпуса снаружи. В ней имеются резьбовые отверстия для установки транзисторов (такие же отверстия есть и в самом дне корпуса).

Катушки бескаркасные, намотаны проводом ПМП 0,8. L1 содержит 8 витков, при этом имеет диаметр 6 мм и длину намотки 16 мм, L3 содержит 3 витка, диаметр катушки 8 мм, длина намотки 7 мм, L5 - 3 витка, диаметр 6 мм, длина 6 мм, L6 - 3 витка, диаметр 10 мм, длина намотки 8 мм. L8 - 1,5 витка, диаметр 6 мм. длина 5 мм. L9 - 3 витка, диаметр 10 мм, длина 8 мм

Дроссели L2, L4 и L7 намотаны на резисторах МЛТ 0,5 сопротивлением не менее 100 кОм, они содержат по 30 витков провода ПЭВ 0,12.

Для налаживания на выходе подключают эквивалент нагрузки - сопротивление на 100 ом, и при помощи ВЧ вольтметра измеряют уровень напряжения на нем. Налаживание начинают с усилителя мощности. Кварцевый резонатор при этом отключают и проводят покаскадную настройку как для усилителя с использованием ВЧ генератора. Контуры L9C15, L6C12 и L3C7 настраивают на 144,5 мГц по максимальным показаниям ВЧ вольтметра.

При отключенном резонаторе и ВЧ генераторе на выходе не должно быть никаких сигналов.

В заключение подключают резонатор и окончательно настраивают контуры передатчика. Возможно это сделать с подключенной антенной, той с которой он будет использоваться, а сигнал контролировать на индикатор напряженности поля или волномер.

Скорректировать коэффициент усиления микрофонного усилителя можно подбором номинала R2.