УКВ ЧМ радиостанция. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Гражданская радиосвязь

 Комментарии к статье

Любительская связь на УКВ диапазонах с использованием частотной (ЧМ) или фазовой (ФМ) модуляции в нашей стране развивается пока очень медленно, несмотря на ряд публикаций, появившихся в "Радио" в прошлые годы. Одна из причин - отсутствие описания несложной радиостанции, доступной для повторения широкому кругу радиолюбителей. Данной статьей автор пытается восполнить этот пробел.

Сначала несколько слов об основных идеях, заложенных в эту разработку. В настоящее время требования к стабильности частоты УКВ передатчиков таковы, что необходимо использовать кварцевую стабилизацию. Именно такой передатчик с умножением частоты задающего генератора и использован в радиостанции. Это, правда, исключает перестройку его частоты в значительных пределах, зато он получается довольно простым.

Современные микросхемы позволяют простой приемник собрать по супергетеродинной схеме с одним преобразованием частоты. Если в приемнике использовать гетеродин с кварцевой стабилизацией и последующим её умножением, то возникает необходимость подбора двух кварцевых резонаторов с точно заданной разностью частот. ^Кроме того, приемник будет одноканальным, с весьма ограниченной возможностью его перестройки по частоте. Поэтому решено было использовать плавно перестраиваемый по частоте LC гетеродин, что позволило прослушивать весь диапазон 144...146 МГц и работать с другими радиостанциями, отличающимися частотой передатчика, т. е. на разнесенных частотах. Схема приемника при этом еще более упростилась.

Передатчик и приемник этой радиостанции полностью независимы, что дает возможность не только изготавливать и настраивать их по отдельности, но и во время работы в эфире прослушивать собственный сигнал. Рассмотрим принципиальную схему радиостанции (рис. 1).

(нажмите для увеличения)

Микрофонный Усилитель передатчика радиостанции выполнен на микросхеме DAI, нагруженной диодным ограничителем (VDI, VD2), позволяющим увеличить средний индекс модуляции, а следовательно, и ее эффективность, и избежать в то же время перемодуляции и излишнего расширения спектра излучения на пиках звукового сигнала. Значительная часть гармоник ограниченного звукового сигнала ослабляется Побразным ФНЧ LIC5C6 с частотой среза 3 кГц. Отфильтрованный звуковой сигнал подается на варикап VD3, включенный последовательно с кварцевым резонатором в задающем генераторе. Постоянное напряжение смещения на варикапе регулируют переменным резистором R4, при этом в небольших пределах (10...20 кГц) перестраивается выходная частота передатчика. Необходимый индекс модуляции (1,5...2) устанавливают резистором R2.При этом девиация частоты будет 5...7 кГц.

Задающий генератор собран по трехточечной схеме с емкостной обратной связью (конденсаторы С9, СЮ) на транзисторе VT1. Кварцевый резонатор возбуждается на основной частоте, находящейся в интервале 9...9,12 МГц. Можно также использовать резонаторы на частоты 12...12.17 МГц и 18... 18,25 МГц. Высокочастотные кварцы даже предпочтительней, так как меньшая краткость умножения частоты улучшает спектральную чистоту выходного сигнала. Контур L2C14 настроен на частоту 36 МГц. Чтобы повысить его нагруженную добротность, а значит, и улучшить фильтрацию соседних гармоник, применено неполное автотрансформаторное включение контура в коллекторную цепь.

Сигнал частотой 36 МГц через разделительные конденсаторы С12, С13 поступает на удвоитель частоты, собранный на транзисторе VT2. Подстроечным конденсатором С12 можно регулировать сигнал, передаваемый на последующие узлы. Смещение на удвоитель, также, как и на последующие каскады, не подается. При этом транзисторы работают в режиме класса С, обеспечивая высокую эффективность умножения частоты и высокий КПД в режиме усиления. Контур L3C17C18C19 настроен на частоту 72 МГц.

Еще один удвоитель частоты собран на транзисторе VT3. Его коллекторная цепь выделяет сигнал частотой 144 МГц. Для лучшей фильтрации здесь применена двухконтурная цепь. С отвода катушки первого контура L4C20 сигнал приходит на второй контур L5C22C23, служащий также и для согласования со входом усилителя мощности, выполненного на транзисторе VT4. Выходная мощность - около 2,5 Вт при общем потребляемом токе по цепи питания 300 мА. Выходной контур передатчика образован катушками L6, L7 и подстроечными конденсаторами С26, С27, которыми его настраивают в резонанс и согласовывают с антенной. Выходное сопротивление передатчика - в пределах 50...75 0м.

Для коммутации фидера антенны от передатчика к приемнику и цепи питания используется дистанционный переключатель К 1. Для управления им требуется короткий импульс тока, подаваемый в одну или другую обмотку. Он формируется при зарядке и разрядке конденсатора C3О. Можно применить и реле, включенное по традиционной схеме. Желательно, чтобы его контакты имели малую емкость и небольшую длину внутренних соединительных проводников.

Приемник радиостанции собран по обычной супергетеродинной схеме. Значение ПЧ 2,3 МГц выбрано из такого расчета, чтобы заметно ослабить зеркальный канал входными контурами, и в то же время не слишком расширить полосу пропускания по ПЧ (как известно, при повышении значения ПЧ селективность по зеркальному каналу повышается, но расширяется полоса пропускания из-за ограниченной конструктивной добротности контуров) .

Сигнал с переключателя К1 поступает на входной контур L8C32 усилителя радиочастоты, собранного на двухзатворном полевом транзисторе VT5, обеспечивающим высокое входное сопротивление и стабильное усиление сигнала. В смесителе использован транзистор VT6 того же типа. Усиленный РЧ сигнал с контура L9C36 подается на первый затвор, а напряжение гетеродина - на второй.

Гетеродин приемника выполнен по схеме индуктивной трехточки на полевом транзисторе VT7. Для перестройки по частоте к отводу катушки гетеродина L10 подключен диод VD6, используемый как варикап. Регулируя переменным резистором R27 напряжение смещения на нем, можно изменять его емкость, а следовательно, и частоту гетеродина.

Двухконтурный полосовой фильтр LIIC47L12C48 выделяет сигнал ПЧ 2,3 МГц, который через катушку связи L13 подается на вход микросхемы DA2. В ее состав входят усилитель ПЧ, ограничитель и частотный детектор. Фазосдвигающий контур детектора L14C52 настроен на ПЧ 2,3 МГц. Продетектированный звуковой сигнал через регулятор громкости R32 поступает на усилитель 34, выполненный на микросхеме DA3, и далее на телефоны или громкоговоритель.

Детали радиостанции могут быть самых различных типов, но следует соблюдать некоторые требования, общие для любых У KB аппаратов. Так, в высокочастотных цепях можно применять только керамические конденсаторы. Длину их выводов следует укорачивать до минимально возможной. Проходные блокировочные конденсаторы могут иметь любую емкость от нескольких тысяч пикофарад и более. Подстроечные конденсаторы - К.ПК или КПКМ. В тракте ПЧ и 34 приемника можно применять конденсаторы любого типа. Все постоянные резисторы в приемнике - МЛТ, переменные - любого типа.

В качестве катушки ФНЧ L1 использована вторичная (повышающая) обмотка малогабаритного трансформатора ТОТ7, имеющая индуктивность около 3 Гн. Можно также использовать первичную обмотку согласующего трансформатора от усилителя 34 портативных приемников. Катушка L2 намотана на цилиндрическом каркасе диаметром 8 мм и содержит 7 витков провода ПЭЛ 0,5. Намотка рядовая. Отвод сделан от 3го витка, считая от вывода, соединенного с конденсатором С15, Подстроечник - магнетитовый, СЦР. Остальные катушки передатчика - бескаркасные. Они изготовлены на оправке диаметром 10 мм медным голым проводом диаметром l..1,2 мм. Хорошо (но необязательно) использовать посеребренный провод. Катушки L3 и L6 содержат по 4 витка при длине намотки 15 мм, L4, L5 и L7 - по 3 витка при длине намотки 8... 10 мм. Отвод у катушки L4 сделан от первого витка, считая от вывода, соединенного с конденсатором С21.

Катушки приемника L8 и L9 - также бескаркасные, но намотаны на оправке диаметром4 мм проводом ПЭЛ 0,7...0,8. Катушка L8 содержит 5 витков при длине намотки 9 мм с отводом от второго витка, L9- 4 витка при длине намотки 7 мм. Катушка гетеродина L10 намотана на керамическом каркасе (трубке) диаметром 5 мм. Она имеет 5 витков провода ПЭЛ 0,5 при длине намотки 10 мм. Отвод сделан от второго витка. Каркас должен иметь отверстия для закрепления выводов или металлизацию для их припайки. Провод на него наматывают с большим натяжением, обеспечивающим механическую стабильность катушки. В крайнем случае можно закрепить провод на каркасе каким-либо клеем, высыхающим до твердого состояния.

Катушки контуров ПЧ выполнены для повышения их добротности в броневых магнитопроводах СБ12а литцендратом ЛЭШО 21х0,07. Способ намотки значения не имеет, лишь бы уместились все витки. Катушки LII и L12 имеют по 44 витка, L14-26. Катушка связи ИЗ намотана поверх контурной катушки L12 (в том же магнитопроводе) и содержит 5 витков провода ПЭЛШО 0,15...0,25. Катушки L11 и L12, L13 расположены одна над другой в общем экране и разделены изолирующей прокладкой толщиной 4 мм. Катушка L14 частотного детектора помещена в отдельный экран. Удобно использовать прямоугольные экраны от контуров ПЧ телевизора (укоротив по высоте). Подойдут и круглые экраны от ламповых панелей ПЛК9. Эскиз контуров ПЧ показан на рис. 2.

Конструкция радиостанции схематично показана на рис. 3. На передней панели размерами 190х90 мм расположены переменный резистор для настройки, регулятор громкости, переключатель "Прием" - "Передача", разъемы для телефонов и микрофона. К передней панели отрезками дюралюминиевого проката (брус) длиной 85 и высотой 30 мм прикреплено коробчатое шасси передатчика, изготовленное из мягкого листового дюралюминия. Между ним и передней панелью расположена плата приемника - пластина фольгированного стеклотекстолита размерами 190х40 мм.

Шасси передатчика глубиной 40 мм разделено тремя экранирующими перегородками на четыре отсека, в которых располагают соответственно детали задающего генератора и контур L2C14, транзистор VT2 и катушку L3, транзистор VT3 и катушки L4, L5, транзистор VT4 и детали выходного контура, Транзисторы и проходные конденсаторы располагают на верхней панели шасси. Сверху шасси размещены также плата с микрофонным усилителем, кварцевый резонатор, развязывающие резисторы цепи питания R11, R12 и R14, дистанционный переключатель К 1. Там же на угольнике размещены разъемы для присоединения антенны и источника питания.

Эскиз печатной платы приемника не приводится, поскольку конфигурация проводников зависит от типа и размера примененных деталей. В любом случае рекомендуется оставить на плате максимальную площадь фольги под общий провод, что уменьшит вероятность паразитных связей и наводок.

Описанная конструкция сформировалась почти стихийно, в процессе разработки станции, и автор не считает ее оптимальной. Возможны и другие варианты конструктивного выполнения, зависящие от вкуса, возможностей и желаний радиолюбителей.

Налаживание радиостанции начинают с приемника. Подав напряжение питания (можно от отдельного источника), проверяют работу усилителя 34. В положении максимальной громкости регулятора R32 должен прослушиваться слабый шум микросхемы DA2. Подав сигнал с ГСС частотой 2,3 МГц на первый затвор транзистора VT6 через разделительный конденсатор емкостью 50...300 пФ, настраивают контуры в тракте ПЧ. Если в генераторе предусмотрен режим ЧМ, то настройка особенно проста - все три контура ПЧ настраивают по максимальной громкости звукового сигнала на выходе приемника. Если же режима ЧМ нет, следует подать немодулированный сигнал и поддерживать его уровень таким, чтобы наблюдалось некоторое уменьшение шума на выходе приемника. Контуры настраивают по максимальному подавлению шума, уменьшая по мере настройки уровень сигнала ГСС.

После настройки, присоединив вольтметр к выводу 8 микросхемы DA2 и перестраивая частоту ГСС в пределах ±(50...60) кГц, целесообразно проверить дискриминационную кривую. Примерный вид этой зависимости показан на рис. 4. Оптимальной настройке соответствует максимальная и одинаковая высота "горбов" при минимальном уровне сигнала.

При отсутствии ГСС полосовой фильтр ПЧ можно настроить, присоединив также через разделительный конденсатор к первому затвору транзистора VT6 небольшую суррогатную антенну. Вблизи частоты 2,3 МГц работает мною коротковолновых телеграфных станций, и контуры L11C47 и L12C48 настраивают по максимуму слышимости. Настройку контура L14C52 уточняют после, при приеме УКВ станций с ЧМ, по максимальной громкости к качеству их приема.

Работу гетеродина проверяют, включив миллиамперметр в провод питания между конденсатором С45 и стабилитроном VD7. Прикосновение к контуру LIOC40 вызывает срыв колебаний и некоторое возрастание тока. Частоту гетеродина устанавливают конденсатором С40 или подав с ГСС на вход приемника сигнал частотой 144...146 МГц, или прослушивая сигнал собственного передатчика (либо других радиолюбительских станций). Несколько выше по частоте, в диапазоне 146... 148 МГц, иногда удается прослушать работу служебных ЧМ радиостанций. Контуры L8C32 и L9C36 настраивают по максимальной громкости приема. Настройка контура L9C36 несколько влияет на частоту гетеродина, и ее приходится корректировать резистором R27. Присоединение наружной штыревой антенны двухметрового диапазона ко входу правильно настроенного приемника вызывает заметное увеличение и изменение характера шума в телефонах.

Передатчик налаживают покаскадно, подавая напряжение питания только на настраиваемый и предыдущие каскады. В цепь питания необходимо включить миллиамперметр. Неоценимую помощь при налаживании передатчика окажет простейший резонансный волномер, изготовленный на основе КПЕ с воздушным диэлектриком максимальной емкостью 75...150 пФ. Катушка волномера представляет собой прямоугольную рамку размерами 50 х15 мм, согнутую из толстого медного провода. Схема волномера и эскиз его конструкции приведены соответственно на рис. 5, а и б. Волномер перекрывает диапазон примерно от 40 до 160 МГц, что вполне достаточно для настройки. Шкалу волномера градуируют по сигналам ГСС, Индикатором может служить обычный авометр, включенный на минимальный предел измерения напряжения.

Включив задающий генератор, убеждаются в наличии генерации по изменению тока в цепи питания при отключении кварцевого резонатора или при замыкании базы транзистора на общий провод конденсатором значительной емкости. Контур L2C14 настраивают по максимуму тока транзистора VT2. Аналогично, подключив питание транзистора VT3, настраивают контур L3C17C18C19. Частоту (72 МГц) контролируют волномером. Перед налаживанием выходного каскада его следует нагрузить эквивалентом антенны - лампой накаливания на напряжение 13,5 В и ток 0,18 А, сопротивление которой в нагретом состоянии близко к 75 0м. Контуры L4C20 и L5C22C23 настраивают на частоту 144 МГц (контролируют волномером) по максимуму тока транзистора VT4 (до 300 мА). Чрезмерно большой ток указывает на необходимость уменьшить конденсатором С 12 возбуждение, а затем подстроить контур подстроечником катушки L2 по максимуму тока выходного каскада. Выходной контур настраивают конденсаторами С26 и С27, варьируя соотношение их емкостей таким образом, чтобы добиться максимальной яркости свечения лампы накаливания - эквивалента нагрузки.

Микрофонный усилитель налаживания не требует. Полезно лишь проверить, сняв АЧХ усилителя, частоту среза ФНЧ. Необходимый индекс модуляции устанавливают резистором R2 при прослушивании сигнала передатчика другими радиостанциями, собственным приемником, на который необходимо подать лишь напряжение питания в обход переключателя "Прием" - "Передача", или с помощью анализатора спектра. Модуляция должна быть чистой и глубокой, а ширина полосы излучаемых частот не должна превосходить 25.,,30 кГц по уровню -30 дБ.

Простейшей антенной радиостанции может служить штырь длиной 0,25 м четвертьволновым "стаканом", предотвращающим затекание тока на оплетку кабеля, и дополняющим длину антенны до 0,5 м. Эскиз антенны приведен на рис. 6.

Диаметр штыря и "стакана" некритичны, автор использовал отрезок дюралюминиевого стержня диаметром 6 мм и отрезок трубки от пылесоса. Крепление к изолирующей мачте может быть любым; металлическая мачта должна входить внутрь "стакана" и иметь с ним контакт только около точки подключения оплетки кабеля. Последний может проходить внутри трубы мачты.

Радиостанция может работать и с другими антеннами, в том числе и направленными.

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

Смотрите другие статьи раздела Гражданская радиосвязь.

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 Открыт обращаемый драйвер старения 04.10.2025 Недавняя работа ученых из Сямэньского университета в Китае показала, что в гипоталамусе, главном регуляторе внутренних функций организма, кроется один из ключей к продлению молодости. Команда под руководством Лиге Ленга обнаружила, что снижение уровня белка менина в гипоталамусе связано с ускорением процессов старения. Менин, как выяснилось, играет важную роль в предотвращении воспаления и поддержании нормальной работы нейронов. Когда его уровень снижается, в мозге возрастает активность воспалительных сигналов, что запускает цепную реакцию возрастных изменений во всем организме - от ослабления когнитивных функций до потери плотности костей и истончения кожи. Чтобы понять, как именно менин влияет на старение, ученые вывели генномодифицированных мышей, у которых этот белок можно было выборочно отключить. Даже у молодых животных такое вмешательство быстро привело к ухудшению памяти, снижению прочности костей и эластичности кожи, а также к укорочению жизни. Эти результаты убедительно показали, что менин - не просто побочный участник возрастных изменений, а активный регулятор, от которого зависит состояние мозга и тела. Исследователи также установили, что снижение уровня менина ведет к уменьшению количества D-серина - аминокислоты, выполняющей роль нейромедиатора. Этот компонент естественным образом присутствует в яйцах, рыбе, орехах и соевых бобах, но с возрастом его уровень падает. Ученые заметили, что дефицит D-серина связан с низкой активностью фермента, регулируемого именно мениным. Таким образом, потеря менина влечет за собой целую цепочку биохимических нарушений, влияющих на мозговую активность и физическое состояние организма. Чтобы проверить, возможно ли обратить эти изменения, китайские специалисты вживили ген менина в гипоталамус старых, двадцатимесячных мышей. Уже через 30 дней у животных улучшились когнитивные способности, восстановилась координация движений, кожа стала толще, а кости - плотнее. Исследователи пришли к выводу, что эффект напрямую связан с повышением уровня D-серина в гиппокампе, ключевой зоне мозга, ответственной за память и обучение. Интересно, что похожие результаты наблюдались и при другом подходе. Когда пожилым мышам давали D-серин в виде пищевой добавки в течение трех недель, улучшались показатели памяти и обучаемости, хотя физические признаки старения при этом оставались прежними. Этот факт указывает на то, что D-серин может стать перспективным средством для коррекции возрастных когнитивных нарушений, даже без прямого вмешательства в гены. По словам Лиге Ленга, снижение экспрессии менина в гипоталамусе с возрастом может быть одним из центральных механизмов старения. Менин, считает он, соединяет воедино генетические, воспалительные и метаболические пути, определяя скорость деградации тканей. Уменьшение его активности в вентромедиальном гипоталамусе способствует нейровоспалению, нарушению обмена веществ и системным проявлениям старения. Однако восстановление уровня этого белка или компенсация потери D-серина способно обратить часть возрастных изменений.

Другие интересные новости:

▪ Производство курятины говядины снижает выбросы СО2

▪ Вместо бумажных книг - электронные

▪ Плавающий робот для исследования вулкана после извержения

▪ Платформа AMD AM1 (Kabini)

▪ Самолет Solar Impulse 2 завершил кругосветный полет

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Студенту на заметку. Подборка статей

▪ статья Некто в сером. Крылатое выражение

▪ статья Какая категория слепых может воспринимать визуальную информацию на подсознательном уровне? Подробный ответ

▪ статья Столяр строительный. Должностная инструкция

▪ статья Антенный тюнер. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Узлы развязались сами. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026