Приемник прямого преобразования на 28 МГц для космической связи. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Радиоприем

 Комментарии к статье

Приемник, описание которого приведено в этой статье, предназначен для приема CW и SSB сигналов любительских радиостанций в участке 29.3...29.6 МГц. Как известно, именно этот участок 10-метрового диапазона рекомендован для любительской связи через ретрансляторы, установленные на искусственных спутниках Земли (канал приема сигналов с борта спутника). Характеристики приемника позволяют использовать его с простыми антеннами для организации любительской связи через учебно-экспериментальные ИC3, находящиеся на круговых орбитах с высотой до 2000 км и имеющие бортовые ретрансляторы с выходной мощностью около 1 Вт.

Технические характеристики

Диапазон принимаемых частот, МГц ....... 29,3... 29,6
Чувствительность при соотношении сигнал/шум 10 дБ, мкВ, не хуже............... 0,3
Входное сопротивление приемника. Ом ..... 75
Селективность при расстройке на±10 кГц, дБ, не хуже ...................... 35
Напряжение источника питания, В ........ 12 (9)
Ток, потребляемый в отсутствие сигнала, мА, не более. ................ 20 (7)

Принципиальная схема приемника приведена на рис.1. Он содержит усилитель ВЧ, диодный смеситель, гетеродин и усилитель НЧ.

Рис.1. Принципиальная схема приемника (нажмите для увеличения)

Сигнал с антенны через согласующий конденсатор связи С1 поступает на двухконтурный полосовой фильтр L1C2L2C3 с полосой пропускания около 300 кГц, а затем усиливается транзистором V1. В коллекторной цепи этого транзистора включен контур L3C8, настроенный на частоту 29,45 МГц. Коэффициент усиления усилителя высокой частоты лишь немного превосходит единицу. Смысл же применения такого усилителя состоит в компенсации потерь в полосовом фильтре и в ослаблении прохождения сигнала гетеродина в антенну.

Смеситель приемника выполнен на диодах V4 и V5, включенных встречно-параллельно. На него подают принимаемый сигнал ("контура L3C8) и напряжение гетеродина (с части катушки L4). В соответствии с принципом работы смесителя частота гетеродина установлена вдвое ниже частоты принимаемого сигнала, т. е. 14,6... 14,8 МГц.

Гетеродин приемника выполнен на транзисторе V6 по схеме емкостной трехточки, что обеспечивает повышенную стабильность частоты, благодаря сравнительно большой емкости конденсаторов С15 и С16, включенных параллельно переходам транзистора. Изменение емкостей переходов в этом случае мало влияет на частоту генерации. Напряжение питания гетеродина стабилизировано стабилитроном V7.

Низкочастотный сигнал, выделенный фильтром нижних частот L5C9C10 с частотой среза 2,8 кГц, поступает на трехкаскадный усилитель НЧ на транзисторах V8-V10, V12. V13. Для повышения температурной стабильности усилитель собран на кремниевых транзисторах. Все три каскада через резисторы R7 и R11 охвачены отрицательной обратной связью по постоянному току.

Оконечный усилитель мощности выполнен по схеме двухтактного эмиттерного повторителя на транзисторах V12, V13 разной структуры. Диод V11 служит для создания небольшого начального смещения выходных транзисторов, что уменьшает искажения типа "ступенька". К выходу приемника можно подключать телефоны с сопротивлением не ниже 70... 100 Ом или громкоговоритель для городской трансляционной сети. Низкоомные динамические головки можно подключать через согласующий трансформатор с соотношением числа витков обмоток приблизительно 5:1.

Регулировка усиления НЧ сигнала не предусмотрена, поскольку достаточно эффективно действует система АРУ. Цепь АРУ содержит выпрямитель (диоды V2, V3) и сглаживающую RC-цепочку (R2C5). Сигнал на выпрямитель АРУ поступает с выхода приемника через цепочку R13C7.

При питании от батареи (9 В) напряжение на стабилитроне V7 оказывается ниже рабочего и потребляемый ток резко уменьшается. Если приемник предполагается питать только от батарей, стабилитрон V7 можно не устанавливать.

В приемнике приняты меры по увеличению чувствительности и снижению уровня собственных шумов. На входе усилителя НЧ установлен малошумящий кремниевый транзистор КТ208. В смесителе применены малошумящие диоды с барьером Шоттки КД514А. Весь сигнальный тракт от входа смесителя до базы входного транзистора усилителя НЧ согласован по сопротивлениям, что обеспечивает малые потери мощности сигнала. Сопротивление смесителя, характеристическое сопротивление фильтра нижних частот и входное сопротивление усилителя НЧ равны друг другу и составляют примерно 2 кОм.

Приемник вполне можно выполнить и без усилителя ВЧ, но это приведет к уменьшению избирательности преселектора. Кроме того, естественно, не будет работать система АРУ. Входную цепь в этом случае выполняют по схеме, показанной на рис. 2.

Рис.2

Принятый антенной сигнал фильтруется Г-образным звеном полосового фильтра L6C1L3C2 и сразу поступает на смеситель. Полоса пропускания фильтра составляет 2...3 МГц. По сравнению с одиночным входным контуром фильтр обеспечивает значительно лучшее подавление внедиапазонных сигналов и меньшие потери в полосе пропускания. Благодаря автотрансформаторному соединению продольной (L6C1) и поперечной (L3C2) ветвей фильтра через отвод катушки L3 сопротивление антенны (75 Ом) трансформируется и согласуется со входным сопротивлением смесителя (2 кОм). Чувствительность приемника без усилителя ВЧ со входной цепью, построенной по схеме рис. 1, достигает 0,3...0,4 мкВ.

Конструкция. Монтаж приемника выполнен на печатной плате размерами 140Х Х50 мм. Цветом на рисунке выделены дорожки, с которых удалена фольга.

Рис. 3. Печатная плата и расположение деталей на ней

В высокочастотных цепях приемника применены керамические конденсаторы. Конденсатор C13 - малогабаритный подстроечный с воздушным диэлектриком, содержащий одну подвижную и одну-две неподвижные пластины. Электролитические конденсаторы - К53-1, остальные - КЛС. Резисторы могут быть любых типов.

Контурные катушки L1- L4 и L6 намотаны на самодельных каркасах из органического стекла. Эскиз каркаса приведен на рис. 4. Для изготовления каркаса из пластины органического стекла толщиной 6 мм отрезают заготовку размерами 9Х13 мм. В ней сверлят отверстие и нарезают резьбу М4. Излишки материала удаляют лобзиком или ножовкой, и затем напильником придают рабочей части каркаса форму, близкую к цилиндрической. Катушки подстраивают сердечниками СЦР-4, взятыми от броневых сердечников СБ-12а. Каждый сердечник следует распилить пополам и на второй половинке пропилить лобзиком шлиц, изготовив, таким образом, два построечника. Их длина составит при этом около 5мм.

Рис. 4. Эскиз каркаса

Намоточные данные катушек приведены в таблице.

Катушки наматывают виток к витку. Катушка L5 намотана на кольцевом сердечнике из феррита М1500НМ (типоразмер К12Х8Х6).

Можно использовать и другие сердечники с внешним диаметром от 10 до 20мм, подкорректировав соответственно число витков. Оно должно быть обратно пропорционально корню квадратному из магнитной проницаемости. Например, если применен феррит М3000НМ, число витков следует уменьшить до 270. Диаметр кольца влияет на индуктивность слабее, однако при использовании кольца больших размеров число витков следует несколько уменьшить.

Транзистор КП303Е в приемнике можно заменить на КП303Д или КП303Г. Диоды V2, V3-любые кремниевые. В смесителе можно применить с несколько худшим результатом КД503А. КД503Б или КДС523. В гетеродине можно использовать транзисторы КТ312 и КТ315 с любыми буквенными индексами.

Усилитель НЧ можно выполнить и на германиевых низкочастотных транзисторах П27А, П28 (V8), МП39-МП42 (V9, V10 и V13), МП9-МП11, МП37 (V12). В этом случае лишь несколько ухудшится термостабильность. Чтобы получить достаточное усиление по низкой частоте, коэффициент h21э транзисторов V8-V10 должен быть не менее 60...80. В данном низкочастотном усилителе не следует применять высокочастотные транзисторы, так как в этом случае часто наблюдается трудноустранимое самовозбуждение на частотах порядка десятков-сотен килогерц. Диод V11-любой маломощный германиевый.

Конструктивное оформление приемника может быть любым, важно лишь разместить конденсатор C13 в непосредственной близости от контура гетеродина. Конденсатор присоединяют к контуру короткими жесткими проводниками.

Внешний вид платы

Налаживание приемника начинают с проверки режимов транзисторов. Напряжение на эмиттерах транзисторов V12 и V13 должно быть равно половине напряжения питания. Этого добиваются подбором резисторов R7 и R11. Никакого другого налаживания усилитель НЧ обычно не требует. Токи транзисторов VI, V6 устанавливают резисторами R3 и R4.

Частоту генерации гетеродина устанавливают сердечником катушки L4. Частоту контролируют резонансным волномером или градуированным KB приемником.

Затем следует проверить чувствительность приемника без усилителя ВЧ, временно отсоединив вывод стока транзистора V1 от катушки L3. Если присоединить к верхнему выводу катушки L3 через конденсатор связи емкостью 3...5 пФ наружную антенну, должен прослушиваться "шум эфира" и можно принимать сигналы любительских станций Контур L3С8 при этом настраивают по максимальной громкости приема. Для достижения максимальной чувствительности следует подобрать напряжение гетеродина на диодах смесителя, регулируя положение отвода катушки L4. В некоторых пределах напряжение гетеродина можно также изменить, регулируя соотношение емкостей конденсаторов С12 и С14. Например, увеличение емкости конденсатора С12 при соответствующем уменьшении емкости конденсатора С14 вызывает уменьшение амплитуды колебаний при неизменной их частоте.

Налаживание усилителя ВЧ сводится к настройке контуров L1C2, L2C3 и L3C8 в резонанс по максимуму шума на выходе приемника при подключенной антенне. Если усиление высокочастотного усилителя слишком велико (амплитуда шума на выходе приемника с подключенной антенной превосходит 0,5 В) или наблюдается самовозбуждение усилителя, отвод катушки L3 следует переместить ближе к заземленному выводу или зашунтировать эту катушку резистором. При приеме слабых сигналов любительской станции следует подобрать положение ротора конденсатора связи С1, одновременно подстраивая контур L1C2 в резонанс, по максимуму отношения сигнал/шум на выходе приемника.

При налаживании входной цепи приемника без усилителя ВЧ, выполненной по схеме рис. 2, контуры L6C1 и L3C2 настраивают в резонанс по максимальной громкости приема. Изменяя положение отвода катушки L3, добиваются максимального отношения сигнал/шум при приеме сигналов слабых станций.

Автор: В. Поляков (RA3AAE), г. Москва; Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Смотрите другие статьи раздела Радиоприем.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Чувства кота, ожидаюшего возвращения хозяина 16.07.2026

Многие владельцы кошек уверены, что их питомцы совершенно равнодушны к уходу человека из дома. Считается, что кошки - независимые существа, которые спокойно переносят одиночество и даже радуются, оставаясь одни. Однако испанские специалисты по поведению животных считают, что реальность гораздо сложнее. Реакция кошки на отсутствие хозяина зависит от ее индивидуального характера, степени привязанности к человеку и привычного распорядка дня. Кошки хорошо запоминают ежедневные ритуалы своих владельцев. Они способны связывать определенные звуки - звон ключей, шаги у двери или звук закрывающегося замка - с предстоящим уходом человека. Для одних животных эти сигналы означают возможность спокойно лечь спать, а для других становятся причиной беспокойства и длительного ожидания возвращения хозяина. Таким образом, кошка не просто "не замечает" уход, а активно реагирует на связанные с ним изменения в окружающей обстановке. Исследования поведения кошек показывают, что некоторые из них действи ...>>

Целесообразность приема пробиотиков после курса антибиотиков 16.07.2026

Антибиотики остаются одним из самых мощных инструментов современной медицины в борьбе с бактериальными инфекциями. Однако их действие не ограничивается уничтожением только вредных микроорганизмов. Эти препараты способны существенно влиять на состав кишечной микрофлоры, что часто вызывает вопросы у пациентов: насколько серьезны эти изменения, как долго они сохраняются и нужно ли после курса антибиотиков принимать пробиотики для восстановления. На эти вопросы попытались ответить исследователи, проанализировав имеющиеся научные данные. Во время приема антибиотиков многие люди сталкиваются с неприятными симптомами со стороны пищеварительной системы: тошнотой, болями или спазмами в животе, а также диареей. Такие реакции возникают потому, что препараты воздействуют не только на возбудителей инфекции, но и на полезные бактерии, которые населяют кишечник и участвуют в пищеварении, синтезе витаминов и поддержании иммунитета. Некоторые антибиотики, например азитромицин, могут напрямую влия ...>>

Резкое похудение и возврат веса могут навредить сердцу 15.07.2026

Многие люди, желая быстро избавиться от лишних килограммов, прибегают к строгим диетам с резким ограничением калорий. Достигнув желаемого результата, они часто постепенно или быстро возвращаются к прежнему рациону и прежнему весу. На первый взгляд это кажется лишь вопросом внешнего вида, однако ученые предупреждают: постоянные колебания массы тела могут оказывать негативное влияние на сердечно-сосудистую систему и обмен веществ. Так называемый эффект йо-йо, когда периоды активного похудения сменяются повторным набором веса, становится все более распространенным явлением. Новые исследования указывают на возможную связь между такими циклами и ухудшением работы сердца. Организм способен адаптироваться к изменениям питания, но постоянное повторение резких переходов между ограничением калорий и перееданием создает дополнительную нагрузку на различные системы. В одном из экспериментов на лабораторных животных исследователи моделировали эффект йо-йо, периодически снижая калорийность рац ...>>

Случайная новость из Архива Фотореле Toshiba среднего напряжения для промышленного применения 06.05.2018 Компания Toshiba Electronics Europe представила новое фотореле в компактном корпусе SO6 c 4 выводами для систем автоматизации производства и других промышленных устройств, включая оборудования для испытания полупроводниковых приборов, системы безопасности и автоматизации зданий. В новом фотореле TLP176AM используются МОП-транзисторы, изготовленные с применением самого современного технологического процесса U-MOS IX. Номинальное напряжение на выходных контактах во включенном состоянии (VON) составляет 60 В, а непрерывный ток во включенном состоянии (ION) равен 0,7 А с допустимым значением в импульсном режиме до 2,1 А. Благодаря напряжению изоляции 3,75 кВ (среднеквадратичное значение) новое устройство обладает лучшей устойчивостью к электростатическим разрядам по сравнению с выпускающимся сейчас TLP172AM. Новое фотореле напрямую совместимо с прежним устройством TLP172A как по характеристикам, так и по монтажным размерам. Поскольку TLP176AM имеет нормально разомкнутый выход, оно может использоваться для замены механических реле с одним замыкающим контактом (1-Form-A). Замена механических реле на фотореле повышает надежность систем и сокращает необходимое пространство для размещения реле и их драйверов. Благодаря диапазону рабочих температур от -40 до 110 °C фотореле TLP176AM может использоваться в промышленных системах и позволяет легко обеспечить температурный запас при тепловом проектировании на уровне системы. Новое фотореле имеет низкие значения времени переключения: 3 мс (tON, время включения) и 0,5 мс (tOFF, время выключения). Напряжение изоляции составляет 3750 В (среднеквадратичное значение). Устройство выпускается в компактном корпусе SO6 с 4 выводами и полностью сертифицировано в соответствии с требованиями UL1577 для применения в системах, критически важных с точки зрения безопасности.

Другие интересные новости:

▪ Камера для съемок цветного видео в абсолютной темноте

▪ PHILIPS обновил линейку ЖК-телевизоров

▪ Искусственная сетчатка поможет незрячим

▪ ЖК-панели WhiteMagic

▪ Самая высокая автономная овощная ферма

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Домашняя мастерская. Подборка статей

▪ статья Руки прочь! Крылатое выражение

▪ статья Почему зеркало считается опасным? Подробный ответ

▪ статья Осадки. Советы туристу

▪ статья Солнечная энергия. Потенциал, оценка ресурса, барьеры. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Секретные чернила. Химический опыт

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026