Простая УКВ-ЧМ-радиостанция
Преимущества этой конструкции — простота, повторяемость и доступность элементной базы. Радиостанция предназначена для проведения двухсторонней связи с использованием частотной модуляции. В качестве приемника применен сверхрегенератор, обладающий относительно высокой чувствительностью — 10 мкВ.
Сверхрегеративный детектор приемника (рис. 42) выполнен на транзисторе VT2, а высокочувствительный УЗЧ — на транзисторах VT3, VT4.
В схеме отсутствуют кварц, катушки с отводами и НЧ-трансфор-матор, что повышает доступность конструкции в ее повторении даже для начинающих радиолюбителей. Налаживание радиостанции также не представляет сложности. Для этого на плате приемника установлен подстроечный резистор R4.
Вращением движка этого резистора добиваются устойчивого «суперного» шума при включенном передатчике другой радиостанции.
Иногда необходимо подобрать емкость конденсатора С13 для устойчивости сверхрегенеративного детектора, для чего необходимо параллельно с ним временно разместить такой же подстроечник, как и в контурах.
Для окончательной настройки две радиостанции располагают на расстоянии 5—10 м друг от друга. Они должны иметь антенны, с которыми будут в дальнейшем эксплуатироваться. Настройкой контурных конденсаторов приемника (СИ) одной радиостанции и передатчика (СЗ) другой радиостанции добиваются заметного подавления шума в телефонах приемника.
Если этого сделать не удается, то необходимо слегка растянуть или сжать витки катушек L1 и L2, затем повторить настройку с помощью подстроечных конденсаторов. Произнося в микрофон передатчика слова, подстраивают конденсатор контура приемника по наибольшей громкости приема и разборчивости речи через телефоны.
Затем, увеличивая расстояние между радиостанциями, настройку по проведенной методике повторяют несколько раз.
Налаживание передатчика, как правило, обычно не требуется, потому что при правильной сборке автогенератор начинает работать сразу. При нормальной работе радиостанции ВЧ-напряжение в точках 1, 2 и 3 должно быть как можно меньшим.
Расстояние уверенной связи можно значительно увеличить, применяя батареи на 9 В и антенны большей длины. В радиостанции использованы дроссели L3—L6 типа ДПМ-0,1 с индуктивностью
40—120 мкГн. В случае недоступности готовых дросселей можно использовать и самодельные, для этого на резистор MJIT-0,5 сопротивлением не менее 1 МОм следует намотать 200 витков провода ПЭЛ-1 диаметром 0,1 мм.
Катушки L1 и L2 одинаковые, бескаркасные, содержат по шесть витков медного провода диаметром 0,9 мм. Диаметр намотки — 8 мм, длина 12 мм. Описание конструкции приведено в [И].
Литература:
А.П. Семьян 500 схем для радиолюбителей (Радиостанции и трансиверы)
СПб.: Наука и Техника, 2006. – 272 с.: ил.
Источник: http://nauchebe.net/2011/03/prostaya-ukv-chm-radiostanciya/
Схема УКВ ЧМ радиостанции диапазона 144 МГц
Главная >> Радиостанции >> Схема УКВ ЧМ радиостанции диапазона 144 МГц
Параметры радиостанции Рабочий диапазон частот приемника – 144 146 МГц Частота передатчика – 145,2 МГц ± 250 кГц. Реальная чувствительность приемника – 3 мкв/м. Выходная мощность передатчика на нагрузке с волновым сопротивлением 75 Ом – 3 Вт. Напряжение питания – +12В (10-14В). Ток потребления при приеме не болев – 50 mA.
Ток потребления при передаче не более – 800 mA.
Радиостанция предназначена для работе в любительском диапазоне 144-146 МГц. Она построена по простой схеме с минимальным применением дефицитных деталей.
Приемный тракт построен по простой супергетеродинной схеме с одним преобразованием частоты и промежуточной частотой 6,5 МГц.
Кварцевой стабилизации приемника нет, частота настройки зависит от гетеродинного контура, состоящего из катушки и варикапа, управляемого при помощи переменного резистора настройки.
Это позволяет простым способом охватить достаточно широкий диапазон, но существенно понижает стабильность настройки. Передатчик стабилизирован кварцевым резонатором на 48,4 МГц (от оборонной техники). Применение кварцевой стабилизации в передатчике обеспечивает необходимую стабильность, но приводит к сужению диапазона перестройки. Принципиальная схема показана на рисунке 1.
Переключатель SB1 показан в положении “прием”. Этот переключатель – тумблер с средним нейтральным положением, он коммутирует только антенну и источник питания. В крайних положениях – “прием” и “передача”, в среднем положении радиостанция выключена.
В положении “прием” сигнал от антенного гнезда через С3 поступает на входной контур L1С4, подключенный полностью к первому затвору МОП-транзистора VT1, работающему в УРЧ. Коэффициент усиления этого каскада зависит от напряжения смещения на его втором затворе, которое можно регулировать подстроечным резистором R1.
Контур L3С6 является нагрузкой этого усилителя и подключен к его выходу частично. С отвода L3 усиленный сигнал поступает на один из входов балансного смесителя микросхемы А1, выполняющей функции преобразователя частоты и гетеродина. Частота гетеродина, а следовательно и настройка приемника, определяется настройкой контура L4 С9 С11 С12 С13 С10 VD1.
Перестройка производится при помощи варикапа VD1. Промежуточная частота равна 6,5 МГц, поэтому частота гетеродина изменяется в пределах 137,5-139,5 МГц. Колебания промежуточной частоты выделяются в контуре L5С14 и через конденсатор С 16 поступают на микросборку А2.
Использование такой распространенной микросборки как УПЧЗ-1М или УПЧЗ-2 от телевизоров УСЦТ делает постройку радиостанции более доступной. Микоосборка содержит пъезокерамическии фильтр на 6,5 МГц, восьмикаскадный УПЧ, ЧМ-детектор с резонатором в фазосдвигающей цепи и регулируемый предварительный УЗЧ. Активная часть сборки выполнена на К174УР4.
С выхода микросборки низкочастотный сигнал поступает на УМЗЧ, собранный на трех транзисторах VT2-VT4 по двухкаскадной схеме. Регулировка громкости выполняется переменным резистором R9, управляющим регулируемым УЗЧ микросборки. К выходу УМЗЧ через разделительный конденсатор С25 подключен динамик-микрофон ВА1.
Характерная часто встречающаяся неисправность микросборок УПЧЗ состоит в невозможности регулировки громкости при помощи регулируемого усилителя. Поэтому, если используется микросборки из числа отходов телемастерской, имеет смысл вывод 7 А2 не подключать, а регулировать громкость при помощи переменного резистора, включенного вместо подстроечного R8.
Однако, это затруднит вывод органа регулировки громкости в тангету. В режиме передачи (SB1 в противоположном, показанному на схеме, положении) напряжение питания и антенна подключаются к передатчику. Сигнал от динамика-микрофона ВА1 поступает на низкочастотный усилитель-ограничитиль на транзисторах VT8 и VT9, который усиливает сигнал до необходимого уровня.
Через R20 НЧ напряжение поступает в цепь обратного смещения варикапа VD5 и создает частотную модуляцию. Задающий генератор выполнен на транзисторе VT7.
В его базовой цепи включен кварцевый резонатор на частоту в три раза ниже частоты передаваемого сигнала, в данном случае на 48,4 МГц, но возможно использование резонаторов и на другие частоты в диапазоне от 48 до 48,6 МГц (144-145,8 МГц), если есть несколько резонаторов из этого диапазона можно установить ВЧ разъем или ВЧ-переключатель и менять резонаторы перестраивая таким образом передатчик. Последовательно с резонатором включена цепь сдвига частоты, состоящая из катушки L15 и варикапа VD5. При помощи этой цепи происходит ЧМ и небольшая перестройка передатчика (при помощи резистора R22). Усилитель мощности передатчика двухкаскадный, на транзисторах VT5 и VT6. Междукаскадные и выходной контуры L12C34, L9C30 и LL7C27 настроены на третью гармонику кварцевого резонатора. Между базами и эмиттерами VT6 и VT5 включены дроссели L8 и L11. Выходной каскад рассчитан на подключение антенны с эквивалентным сопротивлением 75 Ом, для связи с антенной, которая располагается на некотором удалении от радиостанции, используется кабель РК-75. При необходимости, можно легко перестроить выход передатчика на нагрузку 50 Ом. Конденсаторы С28, СЗО и С35 служат для предотвращения выхода из строя транзисторов усилителя мощности при случайных коротких замыканиях между обкладками подстроечных конденсаторов с воздушным диэлектриком.
В приемном тракте и модуляторе используются резисторы МЛТ 0,125, контурные конденсаторы КД или КГ с минимальным ТКЕ. Оксидные – К50-16, К50-35 или импортные. Подстроечные конденсаторы – керамические типа КПК-МН. Остальные – любые подходящие.
Транзистор КП350 можно заменить на КП306, микросборку УПЧЗ-1М можно заменить на УПЧЗ-2, но при этом нужно будет немного изменить разводку печатной платы приемника. Вместо микросхемы К174ПС1 подходит К174ПС4. Стабилитрон – любой на 6-8В. Варикап типа КВ109, КВ102, КВ104. ВЧ катушки приемного тракта не имеют каркасов.
Их наружный диаметр 6 мм, намотаны посеребренным проводом диаметром 0,7 мм. Длина обмотки L1 – 9 мм, число витков 5, отвод от первого. Длина L3 – 7 мм, 4 витка, отводы от 1-го и 2-го. Отсчет витков со стороны провода, соединенного с проводом питания.
Катушка L4 намотана таким же проводом, но на керамическом каркасе диаметром 5 мм, длина намотки 10 мм, число витков 4. После намотки и настройки её витки фиксируются эпоксидным клеем. Катушка ПЧ L5 намотана на каркасе от контура УПЧЗ телевизора 3-УСЦТ (СМРК-1-6, СМРК-1-4). Используется каркас, экран и сердечник.
Она содержит 30 витков ПЭВ 0,12 с отводом от 15-го витка. В передатчике используются исключительно подстроечные конденсаторы с воздушным диэлектриком. Керамические использовать не желательно. Катушки бескаркасные (кроме L15 и дросселей L8, L11, L14), наматываются посеребренным проводом диаметром 0,7 мм.
L6 имеет внутренний диаметр 10 мм, длина намотки 80 мм, число витков 3,5. L7 -внутренний диаметр б мм, длина намотки 5 мм, число витков 1,5. L9 – внутренний диаметр 10 мм, длина намотки 12 мм, 3 витка. L10 -внутренний диаметр 6 мм, длина намотки 6 мм, 3 витка. L12 – внутренний диаметр 8 мм, длина намотки 7 мм, 3 витка.
L13 – внутренний диаметр 6 мм, длина намотки 20 мм, 8 витков. L8, L11, L14 – одинаковые дроссели, намотанные на резисторах МЛТ 0,5 сопротивлением более 100 кОм, содержат по 30 витков ПЭВ 0,2. Катушка L15 намотана на каркасе как L5, она содержит 10 витков ПЭВ 0,2, экрана не имеет.
Конструктивно, радиостанция выполнена в металлическом корпусе размерами 180Х180Х52 (взят готовый корпус от неисправной автомагнитолы). Корпус разделен экранирующей жестяной перегородкой на два отсека. Один отсек размерами 170Х70Х50 разделен, так же жестяной перегородкой, еще на три равных отсека. Этот отсек расположен у заднего края корпуса.
В этом месте установлена массивная стальная пластина размерами 170Х50Х5 мм, она выполняет роль радиатора для транзисторов передатчика и плотно прижата к задней стенке корпуса. В ней просверлены отверстия в которых нарезана резьба для установки транзисторов VT5-VT7, такие же отверстия (но без резьбы) сделаны в задней стенке корпуса.
Получается так, что радиаторная пластина привинчена к корпусу, а роль крепежных болтов выполняют корпуса этих транзисторов. Отсеки расположены таким образом, что в каждом отсеке находится один каскад передатчика : задающий генератор с кварцевым резонатором, предварительный усилитель и оконечный усилитель с выходным контуром.
Монтаж все деталей передатчика выполняется объемным способом на монтажных лепестках. Проходные конденсаторы С26, С31 и С33 установлены в отверстиях перегородок между каскадами. Также в перегородках просверлены отверстия для межкаскадных соединений.
Вo втором отсеке расположен приемный тракт, построенный на печатной плате из одностороннего фольгированного стеклотексталита, и плата микрофонного усилителя передатчика.
Динамик-микрофон и регулятор громкости выведены в отдельный корпус.
Резистор настройки, снабженный простой круговой шкалой, и тумблер SB1 выведены на лицевую панель (панель, противоположную той, на которой расположена радиаторная пластина) На лицевой панели (она тоже металлическая; расположены антенный разъем, разъем для подключения источника питания и разъем для подключения выносной тангеты.
Если необходимо перенести переключатель “прием-передача” нужно SB1 заменить электромагнитным реле, и установить дополнительный тумблер для полного выключения питания. А кнопку управления реле вывести на тангету. Налаживание приемника, при исправных деталях, сводится к установке режима по постоянному току УЗЧ на транзисторах VT2-VT4.
Подбором номинала R11 устанавливают напряжение на эмиттерах VT3 и VT4, равное половине напряжения питания. Затем нужно настроить контур L5C14 на частоту 6,5 МГц и подобрать номинал R10 таким образом, чтобы получился наиболее широкий диапазон регулировки громкости.
В качестве сигнала для настройки можно использовать сигнал ПЧЗ, полученный от радиоканала телевизора ЗУСЦТ, или воспользоваться ГСС, подавая сигнал 6,5 МГц, ЧМ модулированный, уровнем 1 мВ. Затем нужно настроить высокочастотные контура. Налаживание передатчика производят при помощи ВЧ генератора, начиная с усилителя мощности на VT5.
Кварцевый резонатор, при этом, отключают, и через конденсатор емкостью 10-30 пф на базы транзисторов (сначала VT5, затем VT6 и далее VT7) сигнал от генератора 145,2 МГц. При этом, на выходе передатчика подключают эквивалент нагрузки – резистор на 2 Вт сопротивлением 75 Ом (или 51 Ом), а настройку контролируют по уровню и частоте ВЧ напряжения на нем. Модулятор настраивают катушкой L15, подбирая такое положение сердечника, при котором качество звука, принимаемого контрольным приемником, наилучшее.
Источник: http://radio-point.narod.ru/radiostations/radiostations1/radiostations1.html
Универсальный УКВ ЧМ приемник (70-l50МГц)
Творчески поработав над приведенной схемой, автор реализовал следующий ее вариант (Рис. 2). Схема приемника построена с учетом рекомендаций [13] и других конструнций перечисленных и не перечисленных в списке литературы, а так же теории изложенной в [1].
Стоит заметить, что понятие универсальный, наверное, не совсем правильное. Скорее приемник можно назвать базовым, т.к. конструкция позволяет легко добавить синтезатор частот и второе преобразование частоты, превратив его в приличный связной приемник.
Для более детального ознакомления с этими вопросами предлагаю скачать с сайта MOTOROLA необходимую документацию [11,12,13]. Попутно замечу, что сделать приемник узкополосным можно и не прибегая ко второму преобразованию частоты, о чем будет сказано далее.
Приемник может быть перестроен в диапазоне от 70 до 150 Мгц, без изменения номиналов подстроечных элементов. Реальная чуствительность приемника около 0.3 мкв. Напряжение питания – 9 вольт. Следует заметить, что напряжение питания МС3362 – от 2 до 7 вольт, а МС34119 от 2 до 12 вольт. Поэтому МС3362 питается через стабилизатор напряжения 78L06, выходным напряжением 6 вольт.
Входной каскад приемника выполнен по традиционной резонансной схеме. Сигнал с антенны А1 через катушку связи L1, поступает во входной контур L2. Индуктивная связь с антеной выполнена не случайно, т.к.
это единственный способ обеспечить нормальное согласование с различными антенами и в широком диапазоне частот [1,6,7].
Для снижения эффекта шунтирования контура L2 входными цепями, и повышения его добротности, а следовательно сужения полосы пропускания и повышения избирательности, применено неполное включение контура.
В качестве усилительного элемента используется полевой транзистор КП307Г. Указанный транзистор имеет высокую крутизну характеристики и приемлемые шумовые показатели.
Такие же характеристики имеет двухзатворный КП350, но он сильно боится статического электричества, к тому же требует дополнительных элементов для обеспечения смещения на втором затворе.
Все остальные транзисторы показали более худшие результаты и по усилению и по шумам.
Усиленный сигнал выделяется на контуре L3, который по тем же соображениям, что L2, имеет неполное включение. С контура L3, через катушку связи L4 сигнал поступает в смеситель. Такая схема обеспечивает минимальное взаимное влияние УВЧ и смесителя, повышает избирательность, и обеспечивает максимальное согласование с входным каскадом смесителя, выполнего по дифференциальной схеме.
От внутреннего гетеродина в смеситель поступает опорная частота. Опорными элементами гетеродина являются C7L5 и встроенная варикапная матрица, изменяя напряжение на которой резистором R6, можно осуществлять незначительную перестройку по частоте.
Резистор R5 предназначен для создания “растяжки”. В принципе R5,R6 и C6 можно ислючить, соеденив 23 ножку MC3362 с положительным проводом, а перестройку осуществлять элементами C7 и L5.
С 20 ножки сигнал гетеродина может быть подан на синтезатор частот, а управляющее напряжение должно подавться в таком случае на 23 ножку.
Сигнал разносной частоты в 6,5 Мгц (но может быть и 10,7 Мгц и 5,5 Мгц, это проверялось) подается на пьезокерамический фильтр Z1 и далее, минуя первый УПЧ и второй преобразователь, на второй УПЧ, ограничитель и фазовый детектор.
С фазового детектора, через ФВЧ на С13R9, обеспечивающих срез частот выше 5 Кгц [2,3], сигнал поступает на усилитель НЧ, выполненый по мостовой схеме, на микросхеме MC34119.
В отличие от 174 серии этот усилитель имеет значительное усиление, высокую устойчивость к самовозбуждению, низкий уровень собственных шумов, очень высокий КПД и малое количество навесных элементов.
Выходная мощьность на нагрузке 20 Ом составляет около 0,2 Вт.
Если приемник планируется использовать как широкополосный вещательный, то рекомендую изменить значения C13R9 на основе рекомендаций [2,3], либо исключить эту цепь вообще.
Детали и конструкция. К сожалению, вариант приемника не был доведен до “коробочного” варианта. Во-первых этого и не требовалось, а во-вторых, автору гораздо интереснее процесс “познания и созидания”, нежели “причесывания и вылизывания”.
Поэтому печатную плату, желающим повторить данную конструкцию, придется разводить самим. Кстати сказать, это приходится делать даже и при наличии рисунка, т.к. зачастую нет тех элементов, которые использовал автор.
Да и схема достаточно проста, поэтому трудностей с этим быть не должно.
Макетная плата которую использовал автор имеет размеры 100х30 мм. и выполнена из двухстороннего фольгированного стеклотекстолита, толщиной 1,5 мм. Все детали расположены со стороны печатных проводников (благо отверстия сверлить не надо), а вторая сторона используется в качестве экрана. На сколько это хорошо, сказать не берусь.
У меня есть подозрение, что это способствует появлению поразитных емкостей. Если посмотреть промышленные УКВ и ДМВ блоки, то все они почему-то выполнены на одностороннем фольгировании.Резисторы, конденсаторы и электролитические конденсаторы могут быть любого типа. Подстроечные конденсаторы типа КПК, но могут быть и другие.
Резистор R6 желательно использовать многооборотный. Контур LC частотного детектора взят от импортного приемника (китайского) и должен быть с зеленой или синей раскраской. Емкость такого контура на частоте 10,7 Мгц составляет 90 пф.
Следовательно для частоты 6,5 Мгц необходима дополнительная емкость Ca – 150 пф, а для частоты 5,5 Мгц – 250 пф.[14]
Пьзокерамический фильт Z1 может быть любого типа. Хотя микросхема расчитана на выходной импеданс 300 ом (для 10,7 Мгц) и 1,5 ком на входной (455 Кгц). Тем не менее все фильтры работают нормально.
Необходимо лишь заметить, что фильтры бывают разные даже для одной частоты и имеют разные полосы пропускания, где-то 10-20% от рабочей частоты, а следовательно и избирательность будет отличатся.
Кроме того на частоты 6,5 Мгц и 5,5 Мгц, кроме полосовых выпускаются еще и режекторные(подавляющие) фильтры. Они маркируются обычно одной точкой, а полосовой – двумя.
Катушки индуктивности L2, L3, L5 имеют одинаковую конструкцию. Они намотаны на каркасах диаметром 5 мм (такие каркасы используются в СКМ и СКД телевизоров 3 и 4 поколений), посеребренным проводом 0.7 мм и имеют по 5 витков. Длина намотки 6 мм. Катушки расположены вертикально. Внутри катушек находится сердечник.
Латунный для работы в верхней части диапазона (140 Мгц), или ферромагнитный для работы в нижней части диапазона (70 Мгц). Катушка связи L1 имеет 4 витка (виток к витку) проводом ПЭЛ 0,3 у верхнего вывода L2. Катушка связи L4 имеет 2 витка (виток к витку) проводом ПЭЛ 0,3 у верхнего вывода L3.
Отвод у L2 и L3 сделан от середины.
Все контура расчитывались с помощью [14], исходя из следующих соображений. Длина намотки – 6 мм, количество витков 5 + 1 (дополнительный виток учитывает длину отводов и индуктивность дорожек), диаметр намотки 5.5 мм (0.5 мм учитывают неплотность намотки).
После расчета получаем L=0.13мкгн. Для настройки на частоту 108 Мгц, емкости конденсаторов должны быть следующими C1=С4=17 пф.
Гетеродин работает ниже принимаемой частоты, и к контуру дополнительно подключена варикапная матрица с минимальной емкостью около 5 пф, отсюда С5=19-5=14 пф.
Расчетные результаты практически идеально совпали с практикой при учете емкости монтажа 2-3 пф и емкости исток-сток в 2 пф. (17 – 3 – 2 = 12 пф. Именно эту емкость и показывали С1 и С4.) Предельная частота гетеродина – 140 Мгц, а с учетом латунного сердечника – 150 Мгц.
Для тех, кто желает использовать приемник на 144 Мгц или выше, рекомендую уменьшить число витков катушек L2, L3, L5 до 4. Если приемник планируется использовать как широкополосный вещательный, то рекомендую изменить значения C13R9 на основе рекомендаций [2,3], либо исключить эту цепь вообще.
Настройка УНЧ не требуется. Возможно потребуется подобрать значение R12 для оптимального значения усиления и полосы пропускания НЧ как рекомендовано в [4]. Для настройки ФД, пьезофильтр отсоединяется от 19 ножки и на него подается частотно-модулированный сигнал с частотой выбранной ПЧ.
Я, например, использовал обычный кварцевый генератор по схеме трехточки, с варикапом включенным последовательно кварцу, модулируя его обычным генератором ЗЧ на одном транзисторе из [2].
Для настройки гетеродина в заданный диапазон, я использовал тот же ВЧ генератор, переделав его в LC генератор, и тот же однотранзисторный ЗЧ. Генератор располагается рядом с приемником, у которого отключается УВЧ (отпаивается резистор R4) и конденсатором С7 производится настройка на частоту генератора.
Затем подключается УВЧ, емкость С1 устанавливается минимальной, а L3 подстраивается конденсатором C4 по максимальной громкости сигнала. Затем подключается антенна (кусок провода 50-100 см) и проводится настройка контура L2 конденсатором С1.
Окончательная точная настройка контуров производися подстроечными сердечниками. Если УВЧ начнет возбуждаться при точной настройке L2, рекомендую оставить ее несколько расстроенной, выше принимаемой частоты.
Несколько замечаний. Указанный приемник можно переделать в узкополосный вариант. Это можно сделать несколькими способами: 1) Включить второе преобразование. Это нетрудно сделать посмотрев схему изображенную на рис.1. Кварц необходимо выбирать на 465 Кгц выше или ниже первой ПЧ.
Желательно первую ПЧ сделать 10,7 Мгц для повышения избирательности по зеркальному каналу. Контур LC необходимо использовать от ПЧ российских транзисторных СВ-ДВ-KB приемников. Использование контуров от импортных (китайских)приемников с желтой раскраской – проблематично, т.к. они имеют частоту настройки 455 Кгц, и дотянуть ее до 465 Кгц не всегда удается.
В качестве фильтра Z2 (рис. 1) можно применить ФП1П-024, ФП1П1-60.1 либо что-то аналогичное;
2) Можно использовать и однократное преобразование, если заменить Z1 (рис. 2) на готовый кварцевый фильтр ФП1П1-307-18 с частотой 10,7 Мгц и полосой пропускания 18 Кгц и очень большими размерами, либо на MCF-10,7-15 c той же частотой и полосой пропускания 15 Кгц. Размеры этого фильтра значительно меньше 15х10х10 мм.
Однако при таком варианте есть и серьезные проблемы. Суть которых в том, что выходное НЧ напряжение частотного (фазового) детектора, тем меньше, чем шире полоса контура ЧД и меньше девиация частоты. (Это дополнительно поясняет, почему при узкополосной ЧМ используется низкая ПЧ).
Поэтому для получения достаточной громкости необходимо сузить полосу пропускания контура LC (что очень сложно), либо перед УНЧ ставить дополнительный усилитель. А это шумы! Есть еще один вариант. Вместо LC использовать кварцевый резонатор на 10,7 Мгц, как это реализовано в [5].
Однако МС3362 не разрабатывалась для такого применения и автор это не испытывал. Для желающих это проделать рекомендую использовать практически аналогичную микросхему МС13136, но разработанную под кварцевый резонатор в ЧД, вместо LC. Кроме того, оба варианта имеют общий недостаток.
При узкой полосе пропускания становятся очень заметными колебания частоты гетеродина, т.е. требуется либо синтезатор, либо кварцевая стабилизация.
Еще одно наблюдение. В приемнике (рис. 2) автор выполнил двойное преобразование, сделав первую ПЧ 10,7 Мгц, а вторую 6,5 Мгц. Результат был удручающим. Приемник едва принимал радиостанцию с мощьностью в 1,5 Квт находящуюся на расстоянии 2-3 км. Замена микросхемы результатов не дала, дальнейшее разбирательство я не проводил.
Для желающих еще больше уменьшить размеры приемника рекомендую использовать МС3363, которая имеет встроенный в корпус транзистор для УВЧ, а также систему шумоподавления. Но она выпускается только в планарном корпусе, что осложняет ее монтаж, и стоит значительно дороже, около 200-250 рублей, против 25 рублей МС3362. Столько же стоит и МС34119.
Некоторые попутные выводы. Эксперементирую с приведенным приемником, а так же с ВЧ и ПЧ блоками китайского приемника, Урал-Авто, Мелодия-106, т.е.
использую ВЧ от разработанного приемника, а ПЧ от другого и наоборот, автор сделал следующие несколько выводов, возможно уже известных: 1) качество приемника (чуствительность и избирательность) в основном определяется качеством ПЧ-ЧД блока и практически не зависит от ВЧ блока;
2) фильтры сосредоточенной селекции (ФСС) в блоках ПЧ имеют значительно лучшие показатели, чем пьезокерамические и даже кварцевые, т.к. выделяют сигнал в полосе частот, а не вырезают всю полосу, вместе с шумами.
Литература. 1. Баркан В.Ф., Жданов В.К. Радиоприемные устройства.1972г. 2. Бунимович С.Г., Яйленко Л.П. Техника любительской однополосной связи., 1970г. 3. Муравин В. Слуховые аппараты. В помощь радиолюбителю. Выпуск 93, с.42. 4. Григорьев Б. УЗЧ транзисторного приемника В помощь радиолюбителю, Выпуск 93, с.73. 5.
Беседин В. Радиолюбительский телефон. Радио 10, 1993г., с. 29. 6. Кирик О. Мелодия-106-стерео. Радио 3, 1979г., с.31. 7. Хмарцев В. Всеволновый приемник радиокомплеса. Радио 8, 1974г., с.31. 8. Стасенко В. Автомобильная радиостанция диапазона 144-146Мгц. Радиолюбитель 2, 1992г., с.20 9. Фролов Е., Доломанов В., Березкин Н.
УКВ ЧМ приемник на 145 Мгц. Радио 3 1991г., с.22 10. Поляков В. УКВ ЧМ рдиостанция. Радио 10, 1989г., с.30 11. Техническое описание микросхемы МС3363. Интернет-сайт Motorola. 12. Техническое описание микросхемы МС3362. Интернет-сайт Motorola. 13. Дополнительные замечания по применению МС3362, МС3363. (AN980.
PDF) Интернет-сайт Motorola.
14. Strange D. Программа для IBM PC по расчету контуров.
Алексей Большаков
Источник: http://www.radiosait.ru/scheme/universalnyy-ukv-chm-priemnik-70-l50mgc
Простая УКВ радиостанция с узкополосной ЧМ (20 МГц – 50 МГц) – схемопедия
Хочу представить свой вариант простой портативной УКВ радиостанции с ЧМ.
Основные технические характеристики радиостанции:
– Рабочая частота передатчика 27,12 МГц.
– Мощность передатчика 0,3…0,4 Вт.
– Чувствительность приемника 0,3…0,5 мкВ/м.
– Напряжение питания 7…12 В.
– Потребляемый ток: передатчика – 100 mA.
приемника – 5 mA. (при отсутствии сигнала), – 40 mA (при максимальной громкости)
– Модуляция ЧМ узкополосная +/- 3…7 кГц.
– Стабилизация частоты кварцевая.
– Уход частоты передатчика (при температуре от -20*C до +40*C) не более 300…400 Гц.
– Отсутствие паразитной АМ.
– Приемник супергетеродинный с одним преобразованием. ПЧ 465 кГц (455 кГц).
При всей простоте схемы, радиостанция показала хорошие результаты (рис. 2.).
Как правило, все простые связные УКВ ЧМ радиостанции строятся по стандартной схеме: кварцевый задающий генератор ЧМ с последующим умножением частоты. Такие схемы имеют ряд недостатков. Умножители сложны в настройке и нестабильны в работе.
Предлагаю другую схему. В ее основе новый кварцевый генератор.
Кварцевый генератор
На (Рис.1а) и (Рис. 1б) представлены для сравнения две схемы. Схема “классического” и “нового” кварцевого генератора.
В схеме “классического” генератора (Рис.1а) кварц возбуждается на частоте 9,04 МГц (первая гармоника). При этом максимальная перестройка по частоте составляет примерно 2…4 кГц. Девиация составляет +/- 1…2 кГц. После умножения в три раза получаем 27,12 МГц. При этом диапазон перестройки составляет 6…12 кГц. Девиация соответственно +/- 3…6 кГц.
Попытки увеличить диапазон перестройки подбором емкостей С3, C4, C6, C8 и индуктивностей L1, L2, ничего не дал. В этой схеме при перестройке сильно меняется амплитуда выходного сигнала. До 30…40% и более. Это приводит к паразитной АМ. Кроме того, мощность гармоники 27,12 МГц значительно меньше основной частоты 9,04 МГц.
Приходиться ставить дополнительный усилитель после генератора.
В схеме “нового” генератора (Рис. 1б) кварц возбуждается на частоте 27,12 МГц (третья гармоника). При этом максимальная перестройка по частоте составляет примерно 100 кГц. Девиация соответственно +/- 50 кГц. Без умножения (!) В этой схеме при перестройке, амплитуда выходного сигнала постоянная. Нет паразитной АМ (!)
Идея такого генератора взята из журнала радиолюбитель №8 1991 год стр.14 “Портативная радиостанция личного пользования” В авторском варианте генератор работал неустойчиво (низкая стабильность, паразитное возбуждение и т.д.). Доработанная схема представлена на (Рис. 1б). Все элементы схемы подобраны опытным путем.
В новой схеме работают все кварцы, от 20 МГц и выше. Практически были испытаны кварцы от 20 МГц до 52 МГц разных форм и размеров. Все кварцы показали хорошие результаты: диапазон перестройки до 100 кГц, высокая стабильность амплитуды.
Кварцы до 16 МГц также работают стабильно на гармонике (третья гармоника). Но диапазон их перестройки не превышает 3…4 кГц.
В схему (Рис. 1б) добавлена катушка L3, получаем контур С4L3, настроенный на первую гармонику кварца 9,04 МГц. Контур блокирует возбуждение кварца на этой гармонике. При этом кварц работает на частоте 27,12 МГц (третья гармоника). По температурной стабильности генераторы на (Рис.1а) и (Рис. 1б) имеют примерно одинаковую стабильность частоты (при условии: одинаковом диапазоне перестройке).
Особое внимание следует уделить катушке L1. От нее во многом зависит температурная стабильность частоты и стабильность амплитуды выходного сигнала.
Катушка наматывается на каркас (без ферритового сердечника!) из хорошего диэлектрика диаметром 4 мм, проводом 0,1 мм, виток к витку.
Примерно 80 витков для кварца 27,12 МГц при диапазоне перестройки 20…25 кГц. Катушку L1 настраивают путем подбора витков.
Металлический корпус кварца припаять к общему проводу (стабильность повышается).
Передатчик
В описываемой радиостанции (Рис. 2) диапазон перестройки составляет 25 кГц (устанавливается подбором количества витков L1). Девиация частоты составляет +/- 7,5 кГц. Рабочая частота передатчика 27,108 МГц. Т.е. на 12 кГц ниже частоты кварца.
Это объясняется тем, что при подключении индуктивности последовательно кварцу, частота кварца уменьшается. Это следует учитывать при подборе кварцев. Если требуется точная установка рабочей частоты 27,120.000 МГц, то следует выбирать кварц на 10…15 кГц больше по частоте, т.е.
27,130…27,135 МГц или повысить частоту кварца по методу, описанному ниже.
Обычно, трудно подобрать кварцы на точную разницу ПЧ (465 кГц или 455 кГц). В этом случае можно заменить пьезокерамический фильтр ФСС на фильтр LC и настроить его на точную разницу частот передатчика и гетеродина приемника. Но LC фильтр больше по габаритам, избирательность и температурная стабильность его хуже, чем пьезокерамического ФСС.
Или второй вариант: берем любые два кварца с разницей частот 400…500 кГц и меняем частоту одного кварца до получения разницы их частот 465 кГц. Пример 1: первый кварц 27,400 МГц, второй 27,000 МГц.
Повышаем частоту первого кварца на 65 кГц, до 27,465 МГц. Получаем: 27,465 МГц-27,000 МГц = 465 кГц. Пример 2: первый кварц 27,500 МГц второй 27,000 МГц. Повышаем частоту второго кварца на 35 кГц, до 27,035 МГц.
Получаем: 27,500 МГц-27,035 МГц = 465 кГц.
Один кварц можно взять низкочастотный, например 9,000 МГц. Он будет работать в радиоприемнике на частоте 27,000 МГц (третья гармоника).
В радиоприемнике одинаково хорошо работают как низкочастотные кварцы (испытывались кварцы до 16 МГц), так и высокочастотные (от 20 МГц и выше). Пример 3: первый кварц 27,500 МГц второй 9,000 МГц. Повышаем частоту второго кварца на 11,666.666 кГц, до 9,011.666.666 МГц.
Получаем: 27,500 МГц-9,011.666.666 МГц * 3 = 465 кГц. Этот вариант лучше тем, что пластины низкочастотных кварцев толще, и их проще обрабатывать.
Для повышения частоты кварца делаем следующие. Снимаем крышку с кварца (стачиваем на точильном камне основание крышки). С помощью мягкого ластика осторожно стираем слой серебра с поверхности кварцевой пластины, при этом контролируем частоту кварца. Делать это нужно аккуратно, пластина кварца очень хрупкая.
Работать чистыми руками (кварц боится грязи). Лучше вообще не трогать пластину руками, а работать в перчатках. Периодически промывать пластину в спирте. Тут главное стерильность! Причем более высокочастотные кварцы больше бояться грязи. Затем тщательно промывают пластину в спирте.
После этого плотно закрывают крышку и герметизируют (запаивают или заливают клеем).
Стирая с каждой стороны пластины тонкий слой серебра, я поднимал частоту до 50 кГц с каждой стороны. Таким образом, мне удавалось повысить частоту кварца до 100 кГц, с 27,120 МГц до 27,220 МГц. После такой операции кварцы продолжали хорошо работать. При дальнейшем стирании, слой становился тонким, и кварц переставал работать.
Контролировать частоту кварца лучше частотомером или по осциллографу (подключив к УПЧ приемника и контролируя частоту 465 кГц на экране).
Если нет приборов, то подстраивать частоту кварца можно с помощью передатчика и приемника. Возьмем пример 3: первый кварц 27,500 МГц второй 9,000 МГц. Временно заменяем катушку L1, другой, с ферритом. Подключаем вольтметр к С5 (для контроля напряжения на варикапе). Устанавливаем напряжение на C5 0 В. (R5).
Подстраиваем L1 до появления сигнала в приемнике (L1 позволяет перестраивать передатчик до 100 кГц). При этом частота радиостанции будет 27,465 МГц. Затем повышаем частоту кварца в приемнике (9,000 МГц). Добиваемся такой частоты кварца, чтобы при изменении напряжения на С5 от 0 до 3 В.
частота передатчика полностью перекрывала полосу пропускания ФСС приемника. Зарубежные ФСС имеют полосу пропускания примерно 15 кГц. При этом диапазон перестройки передатчика получается примерно 20…25 кГц (при напряжении на С5 от 0 до 6 В.). Подстраиваем катушку L1, отматывая витки. Фиксируем клеем и сушим.
Окончательно подстраиваем частоту передатчика (R5) после просушки.
На VT3 собран буфер-усилитель. На VT4 собран усилитель мощности. Связь между каскадами емкостная: С11 и С14. Как показала практика, при такой связи, удается получить большое устойчивое усиление. Нет паразитной межвитковой связи трансформаторов и т.д. Все конденсаторы подобраны экспериментально.
Усилитель мощности (VT 4) стандартный. Транзистор VT 4 любой высокочастотный мощностью не менее 0,5 Вт. Можно повысить выходную мощность радиостанции до 2 Ватт, добавив еще один транзистор (Рис. 3).
Приемник
Обычно большую часть времени портативные радиостанции работают в дежурном режиме (при отсутствии сигнала), поэтому при разработке приемника большое внимание уделялось экономичности, для увеличения времени работы батареи радиостанции. Потребляемый ток радиостанции в дежурном режиме всего 5 mA.
Приемник собран по супергетеродинной схеме, с одним преобразованием. Имеет минимум деталей. УПЧ имеет большое устойчивое усиление и малый потребляемый ток. Из всех схем детекторов лучшие результаты показал классический дробный детектор.
На VT 13 и VT 14 собрана схема подавления шума (ШП), R 33 регулирует порог ШП.
ШП имеет высокую чувствительность, начинает работать уже при отношении сигнал/шум 1:1. При отсутствии сигнала ШП отключает УНЧ (VT 21 замыкает базу VT 18 на корпус). При этом УНЧ практически не потребляет ток. Это дополнительно экономит заряд батарей.
Стабилизатор
VT 15, VT 16 имеет высокую стабильность при малой разнице между входным и выходным напряжением, поддерживает стабильно выходное напряжение (6 В.) даже при глубоком разряде батареи (от 12 до 7 В.).
А так же имеет защиту от короткого замыкания по выходу. Вместо стабилитрона использованы два светодиода в прямом включении. Как показала практика, светодиоды работают стабильнее.
Светодиоды крепятся на корпусе радиостанции и служат индикатором работы радиостанции.
Детали
Особых требований к подбору деталей нет. В радиостанции работают практические любые высокочастотные транзисторы, например КТ315 и КТ361, или их аналоги (исключение VT4 – типа КТ603 или любой другой мощностью не менее 0,5 Вт).
Настройка
УНЧ: подбирая R43, устанавливают половину напряжения питания на С54.
Стабилизатор: подбирая R35, устанавливают на выходе +6 В.
Передатчик: Отключают провод, идущий на VT 4, и включают в разрыв миллиамперметр на 200…300 mA. Настраивают L2, L3, L4, по максимальному току VT 4. Растягивая и сжимая витки катушек L5, L6 настраивают П-контур по максимальному току в антенне. Отматывая витки катушки L1, и подстраивая резистор R5, контролируют частоту и предел перестройки по частоте 20…25 кГц.
Приемник: Устанавливают ток транзисторов VT5, VT6, VT7 в пределах 0,5…1 mA подбором резисторов R12, R14, R13 соответственно. Настраивают L11, L12, L13 по максимальному шуму, в динамике. Настраивают L10 до появления генерации, по характерному шуму в динамике.
Включают вторую радиостанцию на передачу при малой мощности (отключают VT3 или VT4) и разносят приемник и передатчик на некоторое расстояние, до появления шума в приемнике. Настраивают L7, L8, L9 по максимальной громкости сигнала на фоне шумов.
Подстраивают L10, подбирают R13, или С28, устанавливают амплитуду сигнала гетеродина приемника по максимальной чувствительности приемника. При отключенном передатчике еще раз подстраивают L13 по нулевому напряжению на С44.
После настройки все катушки зафиксировать клеем. После просушки еще раз проверяют качество настройки, подстраивают рабочую частоту передатчика R5. Проверяют отсутствие паразитной АМ.
При вращении R5, частота передатчика должна меняться на 20…25 кГц, при этом ток выходного транзистора VT4 должен оставаться постоянным. Это свидетельствует об отсутствии паразитной АМ.
На этом настройка заканчивается.
Источники: http://shemopedia.ru/prostaya-ukv-radiostantsiya-s-uzkopolosnoy-chm-20-mgts-50-mgts.html
Источник: http://master-informa.ru/remont-nissan/krany/38969-prostaya-ukv-radiostantsiya-s-uzkopolosnoj-chm-20-mgts-50-mgts-skhemopediya
Загрузка...