Схема. Портативная ЧМ радиостанция на 28 МГц

      Радиостанция предназначена для работы на фиксированной частоте диапазона 28 МГц (или в Си-Би диапазоне 27 МГц) с частотной модуляцией сигнала.
      Она построена по трансиверной схеме с кварцевой стабилизацией частоты. При работе на портативную антенну радиостанция обеспечивает связь на удалении 3…5 км (в зависимости от рельефа местности), со стационарной антенной — более 10 км. Ток, потребляемый устройством в режиме молчания, не превышает 6 мА, при приёме сигнала с максимальной громкостью — 64 мА, в режиме передачи — не более 130 мА.
      Питается радиостанция от батареи, составленной из восьми гальванических элементов АА, включённых последовательно, или от стационарного блока питания с выходным напряжением 12 В.

      Принципиальная схема радиостанции показана на рис. 1. Антенна WA1 — телескопическая с удлиняющей катушкой L1 от карманного KB радиоприёмника. Для подключения внешней антенны радиостанция оснащена ВЧ разъёмом XW2. Сигнал из антенны через конденсатор С1 и катушку связи L2 поступает на входной контур L3C2, к которому подключён первый затвор полевого транзистора VT1, выполняющего функцию смесителя. На второй затвор транзистора через конденсатор С11 поступает ВЧ напряжение с кварцевого гетеродина, собранного на транзисторе VT14. В коллекторную цепь транзистора VT14 включён контур L11С38, настроенный на третью гармонику кварцевого резонатора ZQ1.

      В стоковую цепь транзистора смесителя (VT1) через катушку связи L4 включён двухзвенный полосовой фильтр L5L6C6—С8, настроенный на частоту ПЧ 5 МГц.
      С выхода ФСС сигнал поступает на затвор полевого транзистора VT2 — вход двухкаскадного УПЧ, туда же подаётся напряжение автоматической регулировки усиления.

      Основное усиление по ПЧ обеспечивает второй каскад, выполненный на транзисторах VT3—VT5 по схеме последовательно-балансной транзисторной структуры [1]. В основу его схемного решения положена разработка Прищеповых [2]. Коэффициент усиления ступени — около 6000. Несмотря на это, усилитель не склонен к самовозбуждению. Малое число деталей и небольшой потребляемый ток как нельзя лучше позволяют использовать его в малогабаритных переносных радиостанциях. Ток покоя всех трёх транзисторов устанавливается автоматически и зависит от сопротивления резистора R15.
       С выхода УПЧ сигнал поступает на ЧМ детектор и систему АРУ с выпрямителем на диодах VD1 и VD2. С увеличением уровня входного сигнала выпрямленное напряжение отрицательной полярности, приложенное к затвору транзистора VT2, уменьшает коэффициент усиления (передачи) первого каскада УПЧ.

    Детектор выполнен на полевом транзисторе VT6. Сигнал ПЧ поступает на исток транзистора непосредственно, а на затвор — через конденсатор С24, где он сдвинут по фазе относительно входного. Колебания напряжения на контуре L7C25 управляют проводимостью транзистора. Отклонение частоты входного сигнала в ту или другую сторону изменяет фазовый сдвиг между сигналами, и на стоке транзистора VT6 выделяется сигнал звуковой частоты. ВЧ составляющая подавляется фильтром L8C21. Крутизна амплитудно-частотной характеристики детектора зависит от добротности контура L7C25.

      Далее сигнал звуковой частоты поступает на предварительный УЗЧ. Он выполнен на транзисторах VT8, VT9. В режиме передачи предварительный УЗЧ выполняет функции микрофонного усилителя и генератора тонального вызова.
      Транзистор ключевого каскада VT7 в режиме приёма закрыт положительным напряжением, поступающим на его затвор через резистор R19. Поэтому микрофон ВМ1 оказывается отключённым и не мешает приёму.

      С транзистора VT9 через регулятор громкости — резистор R28 — сигнал поступает на оконечный усилитель 34 на транзисторах VT10—VT12. Нагрузкой УЗЧ служит динамическая головка ВА1 мощностью 0,5 Вт с сопротивлением звуковой катушки 4 Ом.
      В режиме передачи (при нажатии на кнопку SB1) напряжение питания с транзисторов VT1—VT5, VT10—VT12 снимается и подаётся на транзистор VT13. Снимается напряжение и с затвора транзистора VT7, что приводит к подключению микрофона ВМ1 к входу предварительного УЗЧ. Сигнал с микрофонного усилителя поступает на варикап VD8 кварцевого генератора, выполняющий функцию частотного модулятора. Резистор R36 служит для разрядки конденсатора С29 при включении/выключении питания радиостанции.

      Кварцевый генератор (гетеродин) на транзисторе VT14 общий для режимов приёма и передачи Необходимая рабочая частота определена подключением соответствующих кварцевых резонаторов (ZQ1 или ZQ2), контуров (L11C38 или L13C40). Коммутацию обеспечивают диоды VD4—VD7.
      Частотно-модулированный сигнал подаётся на усилитель мощности передатчика (транзистор VT13). Усиленный ВЧ сигнал через П-контур C36L9C35 поступает в антенну.
      Микрофонный усилитель можно превратить в генератор тонального вызова нажатием на кнопку SB2. Его частоту (1 кГц) можно изменить подбором элементов С27 и R21.

      Частоты для кварцевого генератора выбирают исходя из частот, разрешённых для передачи ЧМ сигналов в диапазоне 28 МГц — 29000…29300 кГц и 29520…29700 кГц. То есть для резонатора ZQ2 они находятся в пределах 9666,7…9766,6 кГц и 9840…9900 кГц. У резонатора ZQ1 частота третьей гармоники должна быть соответственно ниже или выше на значение ПЧ.

      Конструкция антенны радиостанции показана на рис. 2. Телескопическая антенна 1 с внешним диаметром 10 мм и полной длиной 90 см закреплена в основании 2, в качестве которого использована карболитовая теплоизолирующая ручка от электропаяльника ЭПСН. Предварительно из телескопической антенны удаляют ограничительный штифт 3, затем её вставляют в ручку паяльника (со стороны ввода провода) и фиксируют её там новым самодельным штифтом (проволока диаметром 2 мм), пропущенным через отверстие, просверленное в ручке. Новый штифт фиксируют в телескопической антенне посредством пайки. Удлиняющую катушку L1 наматывают поверх ручки, как показано на рис. 2. Верхний вывод L1 припаивают к штифту, нижний — к контакту, имеющему гальваническое соединение с латунным винтом 4 с большой цилиндрической головкой, размещённой в ручке и зафиксированной в ней тремя винтами МЗ. С помощью винта 4 антенна крепится в кабельной части разъёма XW1 (разъём взят от старой портативной УКВ радиостанции).

      Основная часть радиоэлементов устройства смонтирована на печатной плате (рис. 3), изготовленной из односторонне фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. В радиостанции использованы резисторы МЛТ-0,25, МЛТ-0,125, СП4-16 (R28), конденсаторы керамические — КМ, КТ, оксидные — К50-35 или аналогичные импортные. Микрофон ВМ1 — капсюль ДЭМШ-1А. Переключатель SA1 — МТ-1, кнопка SB1 — KM2-1.SB2 —КМ1-1.

      Намоточные данные катушек приведены в таблице. Большинство катушек имеют подстроечники из карбонильного железа с резьбой М4х8 мм, a L11 и L13 — из бронзы (с такой же резьбой). Дроссели L8 и L10 — стандартные ДМ-0,4 20 мкГн. Их можно изготовить самостоятельно, намотав на резисторе МЛТ-0,5 сопротивлением 1 МОм внавал 130 витков проводом ПЭВ-20,1.

      В авторском варианте радиостанция размещена в самодельном корпусе размерами 137x70x38 мм. Он составлен из двух боковых дюралюминиевых пластин толщиной 4 мм, являющихся силовыми элементами каркаса. Они скреплены между собой перегородкой такой же толщины, которая разделяет его на два отсека: основной и питания. В торцах этих пластин заготовлены резьбовые отверстия М2,5. Боковые, верхняя и нижняя стенки корпуса, также изготовленные из дюралюминиевых пластин толщиной 2 мм (верхняя — 3 мм), крепятся винтами М2,5 к силовому каркасу. Такое техническое решение обеспечивает большую прочность и жёсткость корпуса, его малые габариты и простоту изготовления.

      На верхней торцевой стенке размещены разъёмы антенн, регулятор громкости и тумблер включения питания. На правой боковой стенке каркаса установлены кнопки SB1 «Приём-передача» и SB2 «Тональный вызов».
      Плата радиостанции закреплена в корпусе посредством пяти дюралюминиевых стоек («сухарей») размерами 6x6x10 мм, в которых предварительно просверлены отверстия и нарезана резьба МЗ.

Прилагаемые файлы:   trx28_FM.zip

ЛИТЕРАТУРА
1. Рубцов В. Усилитель ПЧ на основе ПБС. — Радио, 1999, № 1, с. 62, 63.
2. Прищепов Г. Ф., Прищепова Т. М. Транзисторная структура для экономичных усилителей. Полупроводниковая электроника в технике связи, вып. № 19. — М.: Связь, 1978.

Владимир РУБЦОВ (UN7BV), г. Астана, Казахстан
«Радио» №4 2012г.

Похожие статьи:
Любительская УКВ радиостанция FM-2004
Миниатюрная ЧМ радиостанция диапазона 2 метра