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:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Облучение и гены мозга 06.10.2015 Когда говорят о молекулярных процессах, обеспечивающих запись информации в мозг, то обычно имеют в виду, что в нервных клетках усиливается активность некоторых генов. Известно, что при формировании памяти устанавливаются новые связи между нейронами, появляются новые синапсы, благодаря чему складываются дополнительные нейронные цепочки - материальная база памяти. Чтобы синапс появился, нужно, чтобы появились специальные белки, так что сам собой напрашивается вывод, что и гены должны работать активнее - это подтверждено многочисленными экспериментами. Однако все может быть и наоборот: исследователи из Сеульского национального университета обнаружили, что в мышином гиппокампе, одном из главных мозговых центров памяти, при записи памяти происходит затухание генетической активности. Нейробиологи вырабатывали у животных привычку бояться определенного окружения: когда мышь оказывалась в специальной клетке, ее били током; потом, когда она снова попадала в эту клетку, страх "включался" уже сам, без всяких стимулов - иными словами, срабатывали механизмы запоминания и обучения. Чтобы узнать, что происходило в молекулярной кухне мозга, у животных анализировали набор и количество РНК в клетках гиппокампа, причем не просто РНК, а именно тех, которые были вовлечены в производство белка, на которых сидели белок-синтезирующие машины - рибосомы. И молекулы анализировали не вообще после того, как мышь запомнила, чего нужно бояться, а спустя 5, 10, 30 минут и через четыре часа после "сеансов страха" - такой эксперимент позволял увидеть динамику молекулярных изменений. Активность гена можно оценить по двум процессам, по транскрипции и по трансляции. На первом этапе, на этапе транскрипции с ДНК снимается РНК-копия, соответственно, на активных генах РНК синтезируется больше, на неактивных - меньше. На втором этапе, этапе трансляции, на РНК синтезируются молекулы белка: на активных РНК синтезируется больше белка, на неактивных - меньше (то есть здесь, строго говоря, имеется в виду активность РНК). Ученым удалось "поймать" 104 гена, чья активность в разных временных точках варьировала довольно сильно на уровне транскрипции или трансляции. В течение первых 10 минут синтез новых РНК на генах оставался прежним, их не становилось ни больше, ни меньше (то есть интенсивность транскрипции не менялась), чего нельзя было сказать про трансляцию, то есть про синтез белковых молекул на РНК - здесь изменения наступали немедленно. (Что не удивительно: синтез белка более оперативно, чем синтез РНК, реагирует на меняющиеся условия среды и потребности клетки.) Вообще же транскрипция догоняла трансляцию на 30 минуте после сеанса обучения. Главным же сюрпризом было то, в чем именно состояли изменения: активность многих генов падала. Уже спустя пять минут замедлялся темп синтеза белков, кодируемых более чем половиной генов - из тех, которых коснулись изменения. Через полчаса замолкали 31 вид РНК из 42, через четыре часа трансляция останавливалась у 48 из 55. Торможение было стабильным, в том смысле, что те РНК, на которых синтез белка прекратился через полчаса, продолжали молчать и дальше. Авторы работы отмечают, что активность более чем половины таких генов зависела от молекулы, называемого альфа-рецептором эстрогена ESR1: чем меньше было синтезировалось, тем меньше было всех остальных. Если же уровень ESR1 искусственно повышали, это соответствующим образом отражалось как на динамике прочих молекул, так и на способности мышей запоминать, чего им следует бояться. Похожий эффект был и с геном Nrsn1: если синтез белка на РНК гена Nrsn1 стимулировали, животные хуже обучались. То есть исследователи не просто обнаружили некий странный молекулярный эффект, но и соотнесли его с когнитивными изменениями. Почему для формирования памяти нужно отключить синтез довольно большого числа белков, пока никто не знает, однако сам факт настолько примечательный, что, очевидно, биологи сделают все, чтобы как можно быстрее узнать функции этих генов. По одной из версий, их работа состоит в том, чтобы не давать мозгу запоминать абсолютно все, иными словами, они играют роль предохранителя, защищающего нас от информационной перегрузки. И когда появляется необходимость действительно что-то запомнить, такие гены нужно отключить.

Другие интересные новости:

▪ Паспорт на iPad позволил перейти американскую границу

▪ Датчик алкоголя

▪ Биоразлагаемый стент для детей с дыхательными заболеваниями

▪ Разум важнее зрения

▪ Лекарство от дактилоскопии

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Компьютерные устройства. Подборка статей

▪ статья Франсуа VI де Ларошфуко. Знаменитые афоризмы

▪ статья Как сказка о Золушке стала реалией русской истории XVII века? Подробный ответ

▪ статья Функциональный состав телевизоров Tamashi. Справочник

▪ статья Мелодический сигнализатор на микросхемах УМС. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Волшебная палочка с платочками. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026