Схема. Стационарно-автомобильная одноканальная КВ-радиостанция

Схема Стационарно-автомобильная одноканальная КВ-радиостанция 1
      Сейчас популярна связь на УКВ. И все же в некоторых случаях может представлять интерес и простая техника диапазона 27 МГц. Здесь описывается одноканальная КВ-радиостанция с частотной узкополосной модуляцией, и возможностью расширения числа каналов путем использования сменных кварцевых резонаторов. При этом работа возможна на разнесенных частотах.
      Принципиальная схема передатчика радиостанции показана на рисунке. Передатчик рассчитан на работу на 75-омную нагрузку, при питании от аккумулятора напряжением 13,5V он развивает мощность 3 W. Ток потребления при передаче около 550-600mА. Работает передатчик на частоте 27,12 МГц.

      Конструктивно схема передатчика размещена в двух узлах, — в основном корпусе расположен высокочастотный узел передатчика, реле управления, клеммы для подключения источника питания и антенны, а так же, схема приемного тракта. Схема вызова, модулятора, а так же, микродинамик приемного тракта расположены в тангенте.

      Рассмотрим схему. Высокочастотная часть схемы передатчика состоит из задающего генератора, выполненного на транзисторах VT1 и VT2 и усилителя мощности на VT3. Транзисторы VT1 и VT2 включены по составной схеме, в результате мощность радиочастоты на коллекторе VT2 достигает 0.3-0.5W. В принципе, если такой мощности достаточно, то ВЧ напряжение с коллектора VT2 можно подать в антенну через согласующий контур и тем и ограничиться. Ток потребления схемой на VT1 и VT2 около 50-55 mА.

      Для увеличения мощности до 3-3,5W служит каскад усиления мощности на транзисторе VT3. ВЧ напряжение на него поступает от задающего генератора через согласующий контур L3-C14. Выходной сигнал через согласующий контур С17, L6, С18, С19 поступает в антенну.
      Антенной служит луч длинной 5 метров с противовесом. Конечно, можно использовать и другую антенну, например, промышленного изготовления.
Схема Стационарно-автомобильная одноканальная КВ-радиостанция 2
      Частота генератора задается кварцевым резонатором Q2. Она должна соответствовать частоте выбранного канала, на которой будут работать радиостанции комплекта. Используя несколько резонаторов можно организовать двух или многоканальную работу, включая работу на разнесенных частотах приема и передачи.

      Источником модулирующего сигнала служит импортный электретный микрофон М1 (от телефона трубки). Его чувствительность можно установить подстроечным резистором R4. Основное усиление НЧ сигнала возложено на операционный усилитель А1. Его коэффициент усиления можно установить подбором сопротивления резистора R8. Напряжение с выхода А1 поступает на модулятор на варикапе VD2 и катушке L1. Оптимальный режим модуляции можно установить подстройкой конденсатора С9 и катушки L1.

      Кнопка 51 служит для включения режима передачи, она расположена сбоку телефонной трубки — тангенты. При передаче её нужно удерживать в нажатом состоянии. При этом поступает ток на реле К1, которое подает питание на задающий генератор, модулирующую схему и схему вызова, а так же, отключает антенный вход и питание приемного тракта.
      Схема вызова выполнена на микросхеме D1. Это мультивибратор, генерирующий частоту около 1000 Гц. При нажатии кнопки S2 на него поступает питание и НЧ сигнал с него через резистор R3, регулирующий уровень вызывного сигнала поступает на вход усилителя на А1.

      Схема передатчика выполнена на двух платах. На одной расположен высокочастотный участок (транзисторы VT1-VT3). Эта плата размещена в основном корпусе. Плата со схемой на D1 и А1 расположена в корпусе тангенты.

      Печатные платы сделаны из фольгированного стеклотекстолита. Расположение дорожек одностороннее. На рисунках плат показана только область монтажа. Реальные платы больше, так как нужно сделать по краям допуски для крепления их в корпусах. Особенно это важно в отношении низкочастотной платы, которая располагается в корпусе тангенты, в качестве которой используется готовый корпус со своими геометрическими размерами, не всегда удобными. Прежде чем делать эту плату нужно изучить геометрические размеры внутренней части имеющегося корпуса, затем нарисовать на бумаге контуры платы с отметками расположения крепежных отверстий. Отсканировать в какой-то графический редактор. После этого выбрать оптимальное место для расположения монтажа и вставить в него заранее отсканированный рисунок печатных дорожек. При отсутствии компьютера эту работу можно сделать наложением бумажных копий.
Схема Стационарно-автомобильная одноканальная КВ-радиостанция 3
      Перевод на текстолит и изготовление плат, любым доступным способом. Например, можно наложив «распечатку» на фольгу заготовки кернером разметить точки расположения отверстий, а затем нарисовать дорожки перманентным маркером.
      Для катушки L1 используется каркас от контура модуля цветности МЦ-3, МЦ-31, МЦ-41 от телевизора типа 2…4-УСЦТ. Сейчас это самые доступные и зачастую совершенно бесплатные каркасы для контуров, работающих на частотах до 30-40 МГц. Катушка содержит 16 витков провода ПЭВ 0,1. Кварцевый резонатор Q2 лучше выбрать с частотой, обозначенной в кГц. Это же относится и к резонатору Q1 приемного тракта.

      Катушка L2 — готовый дроссель ДПМ0.1 индуктивностью 5-6 мкГн. Дроссель L5 намотан на постоянном резисторе МЛТ-0,5 сопротивлением более 100 кОм, он содержит около 50 витков ПЭВ 0,1, Дроссель L7 намотан на постоянном резисторе МЛТ-1, сопротивлением более 100 кОм, он содержит 30 витков провода ПЭВ 0,35.
      Катушка L3 выполнена проводом ПЭВ 0,61, она бескаркасная, внутренний диаметр 10 мм, всего 20 витков. Катушка L4 — 2-3 витка монтажного провода поверх L3.
      Катушка L6 имеет конструкцию аналогичную L3, но содержит 12 витков провода ПЭВ 0,98.
Все подстроечные конденсаторы КПКМ.

      Электромагнитное реле К1 типа РЭС-9 (старое) с обмоткой на напряжение 10-15V. Можно использовать новое реле. Или два реле, если имеются только реле с одной группой контактов (например, такие как в автомобильных сигнализациях).
      На транзисторе VT3 сделан импровизированный радиатор из двух гаек и стопки широких шайб, чередующимися с шайбами малого диаметра.

      Налаживание передатчика следует начинать с проверки качества и правильности монтажа.
При проверке и налаживании высокочастотного узла передатчика в качестве эквивалента антенны можно использовать лампу накаливания 13,5 V х 0,2 А. Сначала отключают кварцевый резонатор Q2 и налаживают ВЧ-узел передатчика как усилитель, подавая на вход синусоидальный сигнал 27 МГц от генератора (или кварцевого калибратора). При этом настраивают контура конденсаторами С14, С17, С18, стремясь получить максимальную яркость лампы. Желательно параллельно лампе включить частотомер или ВЧ-осциллограф, чтобы исключить случайное попадание на гармонику.
      Ток потребления не должен превышать 600 mA.

      Далее, выполняется настройка с подключенным резонатором. При отсутствии возбуждения задающего генератора нужно подобрать сопротивление R13. Затем следует подстройка контура L3-C14 по максимуму генерируемого ВЧ-напряжения и подстройка выходного каскада.
Если выходной каскад не удается «раскачать», можно увеличить число витков катушки L4, но не сильно, так как это может привести к большим искажениям выходного сигнала и повреждению транзистора VT3.
      Окончательную настройку выполнить с действующей антенной.
      Налаживание низкочастотного узла сводится к установке уровней сигналов резисторами R3 и R4 и коэффициента усиления А1 подбором сопротивления резистора R8.
      Режим модуляции удобнее всего устанавливать при контрольном прослушивании на радиоприемный тракт, работающий на этой же частоте.
Схема Стационарно-автомобильная одноканальная КВ-радиостанция 4
      Принципиальная схема приемного тракта показана на рисунке. При приеме питание и сигнал от антенны через контакты реле К1 (показано на схеме передающего тракта) поступает на приемный радиотракт, сделанный на микросхеме А1 и транзисторе VT1. Диоды VD1 и VD2 защищают вход УРЧ на транзисторе VT1 от статического электричества, которое может быть в антенне, и от случайного проникания сигнала с выхода передатчика. Далее сигнал сразу поступает на базу транзистора VT1.

      Сопротивление R1 в базовой цепи транзистора VT1 относительно мало, поэтому каскад работает в барьерном режиме, характерном малыми шумами и высоким усилением на ВЧ. При необходимости (желании понизить ток потребления при приеме, например) каскад легко перевести в обычный режим, увеличив сопротивление R1 до 150-250 kOm.
      В коллекторной цепи VT1 включен контур L1-C3-C4, настроенный на частоту принимаемого канала. Конденсаторы СЗ и С4 входят в состав контура и одновременно составляют емкостный трансформатор, необходимый для согласования контура с входом преобразователя частоты микросхемы А1.

      Тракт ВЧ-ПЧ выполнен на микросхеме А1 -МС3361 по почти типовой схеме. Разница в том, что для улучшения запуска гетеродина преобразователя частоты микросхемы, в цепь гетеродина включен дополнительный последовательный контур C5-L2. Подстройкой катушки L2 можно в небольших пределах изменять частоту гетеродина, что может потребоваться при точном сопряжении частот приемника и передатчика, и обеспечения минимальных искажений при демодуляции и максимальной дальности приема.
      Гетеродин работает на частоте выше частоты принимаемого сигнала (27,575 MHz). Возможна работа и на частоте ниже частоты принимаемого сигнала, это зависит от того, какие кварцевые резонаторы имеются.
Схема Стационарно-автомобильная одноканальная КВ-радиостанция 5
      Сигнал промежуточной частоты 455 kHz выделяется пьезокерамическим фильтром Q2 на полосу с центральной частотой 455 kHz. Это фильтр от импортного карманного приемника с АМ-диапазоном. Если имеющиеся у вас резонаторы для приемника и передатчика дают разность в частоте 465 kHz, нужно на месте Q2 использовать отечественный фильтр (на частоту 465 kHz).
      В частотном детекторе работает контур Т1, в качестве которого используется готовый контур ПЧ от импортного карманного приемника с AM диапазоном. Экран контура соединен не с общим минусом, а с положительным полюсом питания. Это необычно, но не принципиально, — просто так удобнее с точки зрения монтажа.

      Низкочастотный сигнал выделяется на выводе 9 А1 и поступает через регулятор громкости R13 на УНЧ, а через С15 на систему шумопонижения микросхемы А1.
      Система шумопонижения сделана по схеме, рекомендованной производителем микросхемы МС3361, с той лишь разницей, что порог устанавливается не переменным, а подстроечным резистором R5. Порог шумопонижения устанавливают в процессе налаживания этой радиостанции и в процессе эксплуатации его не изменяют. Впрочем, можно вернуться к типовой схеме, и установить вместо R5 переменный резистор, который вывести наружу корпуса радиостанции и пользоваться им в процессе эксплуатации.

      Питается приемный тракт напряжением 5V через маломощный интегральный стабилизатор А2. При отсутствии интегрального стабилизатор можно использовать параметрический на резисторе и стабилитроне. Но в этом случае, ток потребления при дежурном приеме значительно увеличится.
      Схема приемного тракта собрана на двух печатных платах. На одной тракт ВЧ-ПЧ, включающий в себя усилитель РЧ на транзисторе VT1 и тракт ПЧ на микросхеме А1. Низкочастотный усилитель на транзисторах VT2-VT4 собран на отдельной плате.
      Печатные платы приемного тракта сделаны из фольгированного стеклотекстолита. Дорожки расположены с одной стороны. На рисунках плат показана только область монтажа. Фактические размеры плат больше, — с учетом допусков под крепление в корпусе радиостанции.

      Платы можно сделать, как при помощи персонального компьютера и лазерного принтера или «фотопозитива», так и «дедовским» способом, — перевести точки расположения отверстий на заготовку кернением, рассверлить, и нарисовать печатные дорожки нитрокраской, лаком, но удобнее — перманентным маркером. Потом, — травление в растворе хлорного железа.
Катушки L1 и L2 намотаны на пластмассовых каркасах с ферритовыми сердечниками от модулей цветности телевизоров УСЦТ. Сейчас это наиболее доступные и практически бесплатные каркасы.

      Телевизоры данного «модельного ряда» часто оказываются выброшенными в самых неожиданных местах, а чтобы снять панель с модулем цветности и радиоканалом достаточно отвернуть всего два винта. Поэтому, если вы радиолюбитель, будет нелишним завести привычку не выходить из дома без отвертки. Кроме каркасов для контуров там есть и много другого полезного.

      Катушка L1 содержит 6,5 витка провода ПЭВ 0,2-0,4. Катушка L2 — 8 витков того же провода.
      Контур Т1, — готовый контур ПЧ на 455 kHz от импортного карманного приемника. Такие контура часто встречаются в продаже. Если такого контура нет, можно использовать самодельный. Для этого нужно намотать на таком же каркасе как L1 и L2 катушку из 90 витков провода ПЭВ 0,1-0,15 и включить параллельно ей конденсатор на 620-680 pF. Желательно предварительно этот контур настроить на частоту около 455 kHz при помощи генератора, а окончательную настройку выполнить уже при налаживании приемного тракта.
Схема Стационарно-автомобильная одноканальная КВ-радиостанция 6
      Фильтр промежуточной частоты Q2 от карманного приемника импортного производства, на промежуточную частоту 455 kHz. Марка и тип фильтра не известен (в магазине просто написано — «фильтр на 455 кГц»). Где вход, а где выход тоже не обозначено. Попробовал и так и так, — никакой разницы, наверное он симметричный. Средний вывод общий, а крайние — вход и выход.
      Кварцевый резонатор Q1 должен по частоте отличаться от резонатора Q2 передатчика на значение ПЧ — 455 kHz. Если таких пар резонаторов нет, но есть с разницей в 465 kHz, — нужно и фильтр ПЧ использовать на 465 kHz.
      Интегральный стабилизатор А2 можно заменить параметрическим стабилизаторам, состоящим из резистора и стабилитрона типа КС147, КС156.

      Выходной каскад низкочастотного усилителя сделан на устаревших германиевых транзисторах МП35 и МП39. Транзистор МП35 можно заменить на МП36, МП37 или МП38, а транзистор МП39, — на МП40, МП41 или МП42. Желательно использовать пару транзисторов с одинаковыми буквенными индексами. Диод VD10 — германиевый типа Д9 с любым буквенным индексом.
      Налаживание следует начать с установки режима работы транзисторов УНЧ. Подключите к УНЧ питание и измерьте напряжение на эмиттерах VT3 и VT4. Здесь должна быть половина напряжения питания. При необходимости это напряжение можно установить подбором сопротивления резистора R14.

      Затем проверьте работоспособность усилителя, — прикоснитесь к базе VT2 отверткой и в динамике должен быть слышен фон переменного тока. А в состоянии покоя негромкое шипение.
      Проверьте работоспособность гетеродина по наличию ВЧ напряжения на выводе 2 А1 (ВЧ-вольтметр или осциллограф подключайте к этому выводу через конденсатор емкостью не более 3 pF). Подстройке катушку L2 так, чтобы была устойчивая генерация. При налаживании приемного тракта можно пользоваться передатчиком другой радиостанции как генератором сигналов. Унесите включенный передатчик с зафиксированной нажатой одной из кнопок тонального вызова и подключенной антенной, подальше. Отсоедините вывод 16 А1 от конденсаторов СЗ и С4 и подключите к нему отрезок монтажного провода длиной не более метра. Установить R5 и R13 в среднее положение. S1 — в положение, при котором подключен УНЧ. В динамике должен быть слышен сигнал вызова. Немного подстройте Т1 так, чтобы искажения были минимальными. Отнесите передатчик дальше и повторите подстройку.
   
      Затем, отключите провод-антенну от вывода 16 А1 и подключите на базу VT1, а вывод 16 соедините с конденсаторами СЗ и С4. Подстройте катушку L1 по максимальной дальности приема сигнала передатчика.
      Экспериментируя с дальностью приема более точно подстройте L1, L2 и Т1.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *