Главная

Простой трансивер с ЭМФ

В.А.Артеменко, Киев  РадіоАматор.—1995.—№2
Трансивер предназначен для работы в диапазоне 160 м одной боковой полосой и разработан специально для начинающих радиолюбителей. Отличительными особенностями трансивера от аналогичных, уже описанных в литературе, являются действительно исключительная простота в конструкции и в налаживании.


Трансивер содержит очень малое количество деталей, что весьма актуально в данное время в связи с высокими ценами на детали. В то же время трансивер обеспечивает практически те же параметры, как и значительно более сложные. Несомненным достоинством данного трансивера является также и то, что при напряжении питания 12 В подводимая к оконечному каскаду мощность составляет не менее 5 Вт.
В режиме передачи излучается нижняя боковая полоса. Несущая .и нерабочая (верхняя) боковая полоса подавлены не менее, чем на 50 дБ. Чувствительность трансивера в режиме приема не менее 5 мкВ. Схема трансивера показана на рис.1.
 
В режиме приема сигнал из антенны поступает через конденсатор С14 и через контакты К1.1 реле К1 на первый балансный смеситель, выполненный на четырех диодах VD2 — VD5. На первый смеситель поступают также колебания гетеродина с частотой 1360—1430 кГц. На колебательном контуре L6C21* выделяются колебания промежуточной частоты 500 кГц, которые усиливаются усилителем промежуточной частоты (УПЧ), выполненном на двух транзисторах VT7 и VT8 с непосредственной связью, и далее поступают на электромеханический фильтр (ЭМФ), выделяющий нижнюю боковую полосу, а затем и на второй балансный смеситель, выполненный на диодах VD7 — VD10. На второй смеситель также поступают колебания кварцевого гетеродина (второго гетеродина) с частотой 500 кГц.
Продуктом преобразования является звуковая частота, которая через фильтр нижних частот C49L9C50 поступает на высокочувствительный усилитель, выполненный на транзисторах VT12 и VT13 с непосредственной связью. Нагрузкой усилителя служат головные телефоны с сопротивлением постоянному току 800...3200 Ом. Усиление на низкой частоте регулируется переменным резистором R34.
В режиме передачи сигнал с динамического микрофона подается через переменный резистор R20 на микрофонный усилитель (транзисторы VT9 и VT10) с непосредственной связью и далее через фильтр низких частот на балансный смеситель, выполненный на диодах VD7 — VD10, где формируется DSB-сигнал частотой 500 кГц. ЭМФ выделяет SSB-сигнал с нижней боковой полосой, который затем усиливается реверсивным усилителем ПЧ на транзисторах VT7 и VT8 с непосредственной связью.
С выхода УПЧ усиленный SSB-сигнал подается на балансный смеситель (диоды VD2 — VD5). На балансный смеситель подаются также колебания гетеродина с частотой 1360...1430 кГц. На выходе этого смесителя (контуре L3C15) выделяется , SSB-сигнал, лежащий в отведенном для работы SSB на 160 м участке, т.е. 1860...1930 кГц. Далее сигнал поступает на эмиттерный повторитель, выполненный на транзисторе VT1, через диод VD1. Этот диод открывается при подаче питания-на эмиттерный повторитель.
Затем сигнал с выхода эмиттерного повторителя поступает на предварительный усилитель передачи, выполненный на транзисторах VT2 -VT4 [1]. Транзистор VT5 работает в выходном каскаде и отдает мощность до 5 Вт при ипит = 12 В. Выходное сопротивление транзистора согласуется с сопротивлением антенны с помощью согласующего устройства L2C13SA2.
Конструкция трансивера. Конструктивно трансивер выполнен автором на 10 печатных платах, которые заэкранированы друг от друга в корпусе из фольгированного стеклотекстолита отдельными группами (см.рис.1). Расположение деталей на печатных платах соответствует принципиальной схеме. Все узлы (печатные платы) трансивера соединены между собой экранированными проводами. В качестве переключателя "прием/передача" использован галетный переключатель с четырьмя галетами. Реле К1 также экранировано от других плат трансивера. Конденсатор С14 расположен в непосредственной близости от платы смесителя (VD2 — VD5) или прямо на ней.
Далее следует убедиться в работоспособности кварцевого гетеродина. Для этого необходим высокочастотный пробник - вольтметр, схема которого изображена на рис.2.
 
 При работоспособном кварцевом гетеродине вольтметр должен показывать на эмиттере VT11 наличие ВЧ напряжения с амплитудой 1,0...1,5 В. Максимум ВЧ напряжения можно достичь подбором номинала резистора R29.
Работоспособность генератора плавного диапазона на транзисторе VT6 также можно проверить с помощью ВЧ вольтметра. Напряжение на катушке связи L7 должно составлять приблизительно 1,5...2 В, и его регулируют подстроечным резистором R13. Подбором конденсатора С23, а иногда и дополнительным подключением конденсатора С23' (подбирается емкость) устанавливают необходимое перекрытие частоты 1360...1430 кГц. При этом частотомер подключают к катушке связи L7. При отсутствии частотомера можно воспользоваться приемником, имеющим диапазон 1360...1430 кГц, а если приемник не позволяет принимать в режиме CW или SSB, то через дроссель индуктивностью 100...470 мкГн и конденсатор 0,01 мкФ следует подать на базу VT6 НЧ колебания небольшой амплитуды, например, от динамического микрофона, и установить необходимое перекрытие частоты, прослушивая сигнал на приемник. К конденсатору С22 иногда следует подключать небольшой отрезок провода, служащий в данном случае антенной. Конденсаторы С37,С62
монтируют непосредственно на микрофонном и телефонном разъемах соответственно. Транзистор VT5 необходимо поместить на изолированном от корпуса радиаторе площадью не менее 100 кв.см.
Налаживание трансивера. Для налаживания трансивера необходим минимум измерительных приборов. Следует учесть и удобство поблочного построения, так как работоспособность многих узлов трансивера можно оценить еще до установки плат в корпус трансивера.
Рассмотрим более подробно настройку микрофонного и телефонного усилителей. После изготовления плат микрофонного и телефонного усилителей к ним подают питание 12 В и устанавливают подбором номинала резистора R23 1/2 Uпит- = 6 В на коллекторе транзистора VT10 и подбором номинала резистора R33 1/2 Uпит = 6 В на коллекторе VT13 при включенных телефонах. Затем параллельно R24 подключают головные телефоны с сопротивлением постоянному току 800... 3200 Ом, а к конденсатору С38 — микрофон и проверяют работоспособность микрофонного усилителя. Через конденсатор емкостью 0,01...0,1 мкФ подключают микрофон к базе транзистора VT12 и проверяют работоспособность телефонного усилителя.
Следует отметить, что чувствительность телефонного усилителя составляет доли микровольт и в телефонах громко слышен даже незначительный звук вблизи микрофона.
На плате усилителя ПЧ, не устанавливая (не припаивая) конденсатор С34, подбором номинала резистора R17 добиваются 1/2 Uпит = 6 В на коллекторе транзистора VT8. Затем следует подпаять конденсатор С34 и подбором положения движка резистора R18 установить такой режим работы УПЧ, при котором он не самовозбуждается как при Uпит = 12 В, так и при несколько повышенном питании (например, 14...16 В). Отсутствие самовозбуждения контролируют с помощью ВЧ пробника-вольтметра (см.рис.2). Предварительный усилитель передачи на транзисторах VT2 — VT4 настраивают, подбирая номинал резистора R4. В точке соединения транзисторов VT3 и VT4 должно быть 1/2 Uпит = 6В. При этом на базе VT2 должен отсутствовать ВЧ сигнал. После того как все указанные выше блоки проверены описанными способами, их монтируют в корпусе трансивера. Затем передвигают движки резисторов R7, R10 и R27 в среднее положение и включают трансивер в режим приема (ТХ).
Настройку TRX на прием следует проводить в вечернее или ночное время, когда работает много любительских радиостанций. Вращая движки резисторов R13 и R30, добиваются максимальной громкости приема радиолюбительских станций. Подбирая положение движка резистора R18, получаем максимальную громкость приема. При этом прием не должен сопровождаться шумом и свистом, т.е. должна отсутствовать самовозбуждение УПЧ.
Далее, подбирая емкости С44 и С45* = С46*, настраивают обмотки ЭМФ в резонанс (максимальная громкость приема). Также следует настроить контур C15L3 и L6C21 в резонанс (аналогично по громкости приема). После окончания настройки трансивера в режиме приема движком R7 добиваются тока покоя VT5 50 мА, подключая питание к предварительному и оконечному усилителю передачи (транзисторы VT2 — VT4 и VT5). Затем трансивер переводят в режим передачи. При этом к выходу трансивера подключают эквивалент антенны (рис.3) и, вращая движки подстроечников R10 и R27, добиваются минимума (отсутствия) несущей на выходе TRX при отключенном микрофонном усилителе. Для максимального подавления несущей иногда требуется выпаять конденсаторы С18 или С19 в смесителе на диодах VD2—VD5 и С47 или С48 в смесителе на диодах VD7 — VD10. Затем к выходу трансивера подсоединяют эквивалент антенны 75 Ом (см. рис. 3),
 
 находят точку присоединения транзистора VT5 к согласующему устройству L2C13SA2 по максимуму напряжения на эквиваленте, как это рекомендуется в работе [2]. При этом необходимо подать какой-либо сигнал на микрофонный вход трансивера.
При правильном подключении транзистора VT5 к согласующему устройству L2C13SA2 должна хотя бы слабо, но светиться лампа накаливания на 13 В х 0,1 А, подключенная в разрыв антенны непосредственно у антенного гнезда. При этом дополнительно настраивают антенну переключателем SA2 и подстройкой конденсатора С13. Подбирая емкость конденсатора С8*, добиваются максимальной мощности при отсутствии самовозбуждения.
Подсоединяя экранированными проводами к выходу трансивера резистор МЛТ-2 (75...300 Ом), прослушивают сигнал трансивера на находящийся рядом приемник, а дополнительно настраивая движки С18 (С19), R10 и С47 (С48), R27, добиваются отсутствия несущей (максимального подавления) на выходе трансивера. При тщательной балансировке свист несущей в приемнике должен отсутствовать. Моточные данные катушек трансивера приведены в табл.1.
 
Как показала практика эксплуатации, микрофонный усилитель обеспечивает значительно большее усиление, чем необходимо для работы смесителя на диодах VD7 — VD10. В результате в режиме передачи прослушиваются шумы микрофонного УНЧ. Поэтому иногда желательно снизить усиление микрофонного УНЧ, выполнив его, например, всего на одном транзисторе (рис.4).
 
Подбирая номинал резистора R*, добиваются максимального усиления при отсутствии нелинейных искажений.
Для обеспечения удобства при настройке трансивера сведения о функциях настроечных и подстроечных элементов сведены в табл.2.
 
При использовании ЭМФ с верхней боковой полосой необходимо, чтобы генератор плавного диапазона (ГПД) на транзисторе VT6 генерировал колебания в диапазоне частот 2360...2430 кГц, и тогда трансивер будет работать с нижней боковой полосой, как это и принято в диапазоне 160 м.
В результате опытной эксплуатации данный трансивер при простой его конструкции показал высокое качество сигнала и надежность в работе. При этом изготовить и наладить его значительно проще, чем описанные до настоящего времени трансиверы с ЭМФ.
Обычно при протекании тока через обмотку реле в режиме передачи происходит следующее. Из-за большого тока в режиме передачи выходное напряжение маломощного блока питания падает на 2...3 В и контакты реле "отпускают", что приводит к самовозбуждению в режиме передачи трансивера. В данном трансивере используется только одно реле. Особенностью включения этого реле является то, что ток через его обмотку протекает только в режиме приема, а в режиме передачи обмотка реле обесточена. Это сделано для того, чтобы при использовании маломощного блока питания контакты реле не "отпускали".
Коммутация с помощью одного реле выполнена следующим образом. В режиме приема сигнал из антенны поступает через конденсатор С14* на смеситель VD2 — VD5, а в режиме передачи С14* подключается на "землю", т.e. параллельно конденсатору С15*. Но поскольку емкость конденсатора С14* намного меньше емкости конденсатора С15*, в режиме передачи уровень SSB-сигнала намного больше, чем в режиме приема, то такое подключение С14 не сказывается на работе трансивера. В то же время такая схема позволяет полностью исключить самовозбуждение трансивера в режиме передачи.
Остановимся очень кратко на повышении устойчивости работы трансивера. На каждой отдельной плате необходимо наличие конденсатора 0,033...0,047 мкФ, а также электролитического конденсатора 100.....470 мкФ. На плате выходного транзистора VT5 необходимы 2...3 блокировочных конденсатора разной емкости, например, 0,047 (0,47) мкФ и 470...4700 мкФ (электролитического).
Данный трансивер является логическим развитием конструкции автора, приведенной в работе [3], отличаясь от описанной улучшенными параметрами при незначительном усложнении конструкции. Трансивер с ЭМФ автора может работать в полевых условиях от аккумулятора и использовать антенну произвольной длины. При этом практически любую антенну можно настроить в резонанс с помощью универсального согласующего устройства, описанного выше (контур L2C13SA2).
Литература
1.  Пономаренко В.В.    Простой усилитель     мощности//РадoАматор. - 1993.
-   N5-7.-C.19.
2. Поляков В.Т. Радиолюбителям о технике прямого преобразования. - М.: Патриот, 1990. -264с.
3.  Артеменко В. Простой SSB-мини- трансивер на 160 метров//Радиолюбитель.
-  1994.-N1.-C.45-46.

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Счетчик тИЦ и PR