Простой ЧМ трансивер. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Гражданская радиосвязь

 Комментарии к статье

После того, как нам наконец разрешили использовать носимые и возимые УКВ радиостанции, интерес к конструированию УКВ ЧМ трансиверов заметно возрос.

Одна из трудностей, с которой сталкивается радиолюбитель при изготовлении такой радиостанции. - необходимость иметь согласованные пары кварцевых резонаторов (один для ТХ, другой для RX). Причем разнос их частот, как правило, жестко привязан к стандартным значениям ПЧ, которые определяются фильтрами основной селекции.

Существует одно остроумное решение этой проблемы, которое было предложено много лет назад для простейших носимых радиостанций, предназначенных для работы через репитеры. Суть его следующая. Для репитеров стандартным является разнос частот приема и передачи 600 кГц. Если в передающий тракт трансивера установить кварцевый резонатор с частотой, соответствующей входной частоте репитера (естественно, на какой-то гармонике), то этот же гетеродин можно использовать и для приемника. Правда, здесь автоматически накладывается ограничение на промежуточную частоту приемного тракта. Она должна быть равна разносу частот приема и передачи репитера, т.е. 600 кГц.

В аппаратуре промышленного производства такую низкую ПЧ не используют, поскольку в диапазоне 144 МГц в этом случае входные цепи практически не подавляют зеркальный канал приема. Однако для любительской радиостанции это во многих случаях вполне приемлемо, так как вероятность появления помехи по зеркальному каналу при нынешнем весьма низком уровне развития УКВ связи в ex-U очень маленькая.

Подобное же решение можно применить и для изготовления пары очень простых радиостанций, предназначенных для организации связи между двумя корреспондентами. Причем для такой пары радиостанций потребуются всего два кварцевых резонатора. Ограничения на их частоты очевидны. Поскольку оба будут использоваться в передающем тракте, их частоты (с учетом коэффициента умножения до рабочей частоты) должны находиться в пределах любительского диапазона. Второе ограничение тоже не жесткое. Разница в их частотах (опять же с учетом коэффициента умножения) должна быть не меньше, скажем, 100 к Гц и не больше 1...1,5 МГц. Она и будет определять значение ПЧ и приемном тракте обеих радиостанций.

Нижняя граница указанного интервала, вообще говоря, некритична. В общем случае она может быть даже 20...30 кГц (т.е. селекцию в тракте ПЧ реально выполнить и на RC фильтрах), хотя из конструктивных соображений ее значение в несколько сотен килогерц предпочтительнее. Это позволяет изготавливать фильтры основной селекции на малогабаритных магнитопроводах (СБ-12а и им подобные). Но при низких значениях ПЧ сложнее обеспечить оптимальную полосу пропускания (она должна быть не менее 10 кГц), которая необходима при использовании ЧМ с индексом модуляции около 1, принятым на УКВ.

ПЧ не может быть и больше 2 МГц (полоса частот, отведенных для любительского диапазона 2 м). Иначе нельзя будет выполнить первое условие, и частота одной из станций выйдет за пределы любительского диапазона.

Есть и еще одно ограничение. Желательно, чтобы в полосу пропускания тракта ПЧ не попали частоты, которые используют местные ДВ или СВ радиостанции.

Принципиальная схема варианта УКВ ЧМ радиостанции, в которой реализованы приведенные выше идеи, изображена на рисунке.

(нажмите для увеличения)

В задающем генераторе (выполнен на транзисторе VT1) можно применить кварцевые резонаторы на частоты 9000...9110 кГц. Верхней частоте диапазона 2 м соответствует частота резонатора 9125 кГц, но применять резонаторы на частоты выше 9110 кГц не следует -могут создаваться помехи любительской спутниковой связи, что, естественно, недопустимо. Подойдут резонаторы и от радиостанции личной радиосвязи. Эти резонаторы обычно возбуждают по третьей гармонике, и они имеют соответствующую маркировку (27 МГц и т.д.). Однако в данной конструкции такой резонатор будет возбуждаться на основной частоте.

Полосовой фильтр L2C6L3C8 выделяет ВЧ напряжение, соответствующее четвертой гармонике кварцевого резонатора. Два следующих за задающим генератором каскада (VT2, VT3) - удвоители частоты. Выходной каскад собран на транзисторе VT4.

При работе на прием каскад на транзисторе VT2 (точнее - его эмиттерный переход, так как питание на транзистор в этом случае не подастся) выполняет функцию учетверителя частоты. Контур L12C11 настроен на 16-ю гармонику кварцевого резонатора. С этого контура ВЧ напряжение поступает на смеситель приемника, который выполнен на полевом транзисторе VT5. Хотя в умножителе используется пассивный элемент (диод) и коэффициент передачи собственно умножителя меньше единицы, на затвор транзистора смесителя, поступает достаточное для его работы напряжение (за счет трансформации на контуре L12C11). Фильтр основной селекции простейший - содержит всего один контур (L13C20).

Функции усилителя ПЧ, демодулятора и усилителя ЗЧ выполняет микросхема DA1. Переменный резистор R14 - регулятор громкости (в DA1 есть узел электронной регулировки уровня выходного сигнала).

С приема на передачу трансивер переводят переключателем SA1, через который питание поступает либо на приемный, либо на передающий тракт. В режиме передачи напряжение питания подастся и на угольный микрофон, напряжение ЗЧ с которого приходит на варикап. Чтобы получить высокую крутизну управления, варикап работает при нулевом смещении, что позволяет обойтись без дополнительного микрофонного усилителя (правда при условии, что микрофон угольный, т.е. развивает сравнительно большое напряжение ЗЧ).

Этот трансивер можно с минимальными модификациями воспроизвести на отечественной элементной базе Транзисторы VT1-VT3 заменимы на транзисторы серий КТ342, КТ312, КТ316 или аналогичные, VT4 - на КТ603, VT5 -на КП350 или КП306. Варикап VD1 может быть КВ102.

Аналога микросхемы TBA120S у нас нет, но очень близка к ней микросхема К174УР1. Судя по имеющейся у нас информации, она отличается лишь тем, что не имеет дополнительных каскадов усиления звуковой частоты. В целом подключение этих микросхем совпадает с точностью до выводов. Однако, при типовом включении К174УР1 цепь C27R15 не использовались выводы 3 и 4 свободны, а сигнал ЗЧ с уровнем в доли вольта снимается с вывода 8. Дополнительный усилитель ЗЧ (для подключения низкоомного динамика) можно выполнить на транзисторе КТ315 или аналогичном. Можно обойтись и без трансформатора Т1, но тогда усилитель надо выполнить на микросхеме К174УН7 или ей аналогичной (в типовом включении).

Катушка L1 может иметь (в зависимости от используемого кварцевого резонатора и варикапа) от 1 до 10 витков провода диаметром 0,3 мм на каркасе диаметром 5 мм. Катушка L2 содержит 28 витков, a L3 - 25 витков провода диаметром 0,3 мм. Намотка рядовая, виток к витку. Диаметр каркаса 3 мм. Отвод у катушки L3 сделан от 6-го витка, считая от ее "холодного" конца. Катушка L4 содержит 8 витков провода диаметром 0,8мм на каркасе диаметром 6 мм. Намотка рядовая, виток к витку. Катушка L5 расположена у "холодного" конца L4 и имеет 4 витка провода 0,5 мм. Катушка L6 имеет 7 витков, L7 - 2. Каркас, провод и характер намотки - такие же, как у катушек L4, L5. У катушки L8 - 6 витков, у L10 - 3 витка провода диаметром 0,8 мм на каркасе диаметром 6 мм. Дроссель L9 содержит 5 витков на миниатюрном кольце из феррита с начальной магнитной проницаемостью не менее 400. Катушка L11 имеет 6 витков провода диаметром 0,5 мм на каркасе диаметром 5 мм. Отвод от 1,5 витка, считая от "холодного" конца катушки. Подстроечники у катушек - из карбонильного железа.

Более подробной информации о них (тип материала, размеры) в исходном материале нет. Намоточные данные для катушек L12 и L13 не приводятся, так как они (как и номинал конденсаторов С20 и С26) определяются конкретным значением ПЧ.

Литература

1. "PZK Biuletyn"
2. КВ-журнал №1 1992

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:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Эффективность ветротурбин повышена 08.06.2014 Изменив конструкцию лопастей, инженеры компании General Electric смогли добиться повышения эффективности ветротурбин. Работа проводилась исследователями General Electric в рамках проекта по возобновляемой энергии, который оценивается в 2 млн долл. Способ улучшения эффективности старых ветротурбин от компании GE оказался эффективным и малозатратным. Серьезная проблема современных ветроэлектростанций в том, что они недостаточно эффективны - для замены одной теплоэлектростанции, работающей на угле, необходимо построить ветропарк, состоящий из тысяч турбин, занимающих значительную территорию. По оценкам экспертов, эффективность работы ветротурбин зависит от размера лопастей и высоты, на которой находится ротор. Чем больше ротор и чем выше он находится, тем более эффективным оказывается ветряк. По этой причине в последние годы высота ветротурбин была увеличена в среднем с 15,2 м до 152 м. Инженеры General Electric предложили разрезать пополам 27-метровую лопасть и вставить в нее 7-метровую деталь, контуры которой точно совпадают с контуром оригинальной лопасти. По утверждению компании, подобная операция над лопастями увеличивает производительность ветровой турбины на 20% при работе с низкой скоростью ветра. Модифицированные лопасти превзошли стандарты Международной Электротехнической Комиссии (IEC) как в тестах на усталостное разрушение (было проведено 6 млн циклов), так и в статических тестах.

Другие интересные новости:

▪ SSD-накопитель MSI SPATIUM M570 на PCIe 5.0

▪ Аккумулятор ZMI 20 25000 мАч

▪ Лекарство из яда рыбы фугу

▪ Спортивный электромобиль Detroit Electric SP:01

▪ Контактные линзы опасны для природы

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Охрана труда. Подборка статей

▪ статья Один безупречный сонет стоит длинной поэмы. Крылатое выражение

▪ статья Какие впадины Мирового океана входят в первую десятку самых глубоких? Подробный ответ

▪ статья Функциональный состав телевизоров Color. Справочник

▪ статья Сварочное оборудование. Справочник

▪ статья Зарядное устройство для четырех никель-кадмиевых аккумуляторов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025