ЧМ радиостанция на 28 мгц

Дальность связи при прямой видимости и использовании двух таких радиостанций с проволочными антеннами длиной 2,5 м - около 3 км, с телескопическими (1...1,5 м) - 1 км.

 

Питается радиостанция от встроенной батареи, составленной из шести аккумуляторов ЦНК-0,45 (начальное напряжение 7,5 В) или такого же числа элементов 316 (9 В). При разрядке до б В аккумуляторная батарея обеспечивает работу устройства в течение 5 ч на передачу и более 30 ч на прием. Со свежей гальванической батареей (напряжение питания 9 В) не рекомендуется длительная (более 0,5 мин) непрерывная работа в режиме передачи из-за довольно значительного нагревания транзистора выходного каскада передатчика. Работоспособность радиостанции сохраняется при разрядке батареи питания до 5 В (т.е. до 0,83 В на элемент).

Мощность, отдаваемая передатчиком в согласованную нагрузку сопротивлением 50 Ом при напряжении питания 6, 7,5 и 9 В, соответственно 0,1, 0,2 и 0,3 Вт, потребляемый ток - 55, 70 и 90 мА. Девиация частоты при максимальной модуляции - около ± 2,5 кГц, диапазон звуковых частот по уровню - 3 дБ 300...3000 Гц. Для улучшения разборчивости речи возможен завал НЧ составляющих на 6...12 дБ.

Ширина полосы излучения по уровню 30 дБ - не более 11 кГц, уровень побочных излучений - не выше 40 дБ, Точность установки частоты передатчика - не хуже 20х10-6 относительная нестабильность несущей - не более 50х10-6 Выходное сопротивление передатчика - 50 Ом.

Чувствительность приемника при отношении сигнал/шум 12 дБ - не хуже 1 мкВ, селективность по соседнему и побочным каналам приема - не хуже 40 дБ. Диапазон воспроизводимых частот по уровню -3 дБ 300...3000 Гц. Выходная мощность при указанных выше значениях напряжения питания соответственно 60, 100 и 150 мВт, потребляемый ток - 12, 14 и 16 мА. Пределы регулирования громкости - не менее 30 дБ. Допустимое значение входного сигнала - от 0,3 мкВ до 100 мВ.

Габариты радиостанции (без антенны) - 170х66х32 мм, масса - около 350 г.

Принципиальная схема радиостанции изображена на рис. 1.

 

Рис.1

 

Передатчик состоит из микрофонного усилителя, частотного модулятора, задающего генератора и усилителя мощности. Микрофонный усилитель собран на транзисторах VТ4 и VТ5. Микрофоном служит динамическая головка ВА1. Громкие звуковые сигналы симметрично ограничиваются в коллекторной цепи транзистора VТ4. Гармоники, возникающие при ограничении, ослабляются фильтром нижних частот (ФНЧ) С17R13С18. Для тонального вызова кнопкой SВ2 замыкают цепь положительной обратной связи R16С21, превращающей усилитель в генератор сигнала частотой примерно 1,5 кГц.

Частотный модулятор содержит варикап VD1 и дроссель L9, образующие контур, настроенный примерно на частоту 9867 кГц и включенный, последовательно с кварцевым резонатором ZQ1. При модуляции изменяется реактивное сопротивление цепи, и, следовательно, частота колебаний.

Задающий генератор выполнен на транзисторе VТ3 по схеме емкостной трехточки. Кварцевый резонатор ZQ1 с частотой 29600 кГц по третьей гармонике возбуждается на основной частоте 9867 кГц. Третья гармоника выделяется контуром L8C13 в коллекторной цепи транзистора VT3.

На транзисторе VT2 выполнен предварительный усилитель, на VT1 - оконечный усилитель мощности. Межкаскадная связь - трансформаторная, с помощью катушек связи L5 и L7. Контур L6C9 также настроен на частоту 29600 кГц. Напряжение смещения транзисторов VT1, VT2 стабилизировано включенным в прямом направлении светодиодом HL1, одновременно индицирующим режим передачи. На выходе передатчика включен двойной П-контур низкой добротности L2C2C4L3C5, хорошо подавляющий гармоники. Переключатель SB1 ("Прием" - "Передача") коммутирует одновременно сигнал РЧ и напряжение питания, что позволило обойтись одной группой контактов. Для отделения постоянной составляющей тока питания служат дроссели L1, L4, L10 и конденсатор С1, Приемник радиостанции - супергетеродин с одним преобразованием частоты и ПЧ, равной 465 кГц. Для подавления зеркального канала приема при столь низкой ПЧ применены контуры РЧ повышенной добротности. Сигнал с антенного П-контура через переключатель SB1 подается на контуры преселектора L11C23, L12C24 и далее на усилитель РЧ, выполненный на полевом транзисторе VT6. Его стабильная работа обеспечивается малым числом витков катушки связи L13, что, кстати, благоприятно сказывается и на добротности контура смесителя L14C28.

Гетеродин (VT8) работает на частоте третьей гармоники кварцевого резонатора ZQ2 - 29135 кГц. Сигнал гетеродина поступает на смеситель благодаря индуктивной связи катушек гетеродина L15 и усилителя РЧ L14.

Смеситель приемника также собран на полевом транзисторе (VT7). Основную селективность па соседнему каналу обеспечивает пьезокерамический фильтр Z1. Контур L16C35 повышает селективность на частотах, лежащих за пределами его полосы пропускания. Катушка связи L17 согласует резонансное сопротивление контура L16C35 с входным сопротивлением фильтра.

Усилитель ПЧ и частотный детектор приемника выполнены на специализированной микросхеме К174УРЗ (DA1). Фазосдвигающий контур L18C43 настроен на середину полосы пропускания тракта ПЧ.

Сигнал ЗЧ с выхода частотного детектора через ФНЧ C41R29C45 и регулятор громкости - переменный резистор R30 - подается на усилитель ЗЧ, содержащий каскад усиления напряжения (VT9) и двухтактный выходной каскад на комплементарной паре транзисторов VT10 и VT11. При переходе с приема на передачу динамическая головка ВА1 (сопротивлением 50 Ом) не коммутируется, так как усилитель ЗЧ в этом режиме работы обесточивается, и эмиттерные переходы транзисторов VT10, VT11 закрываются. Благодаря высокому входному сопротивлению не оказывает практически никакого шунтирующего влияния на головку и микрофонный усилитель в режиме приема.

В радиостанции применены постоянные резисторы МЛТ-0,125, переменный резистор с выключателем СП3-Зб, конденсаторы КТ-1 (С1, С22), К10-7в (С2, С4, С5, С23 - С25, С28 - С30, С32, С35, С42 - С44, С47), KM (С3, С6 - С18, С21, С26, С27, С31, С33, С34, С36 - С38, С40, С41, С45) и К50-6 (остальные). В качестве С17, С18, С21, С27, С31, С33, С34, С36, С37, С40, С41, С45 возможно применение конденсаторов КЛС, КЛГ. В задающем генераторе и контурах передатчика желательно использовать конденсаторы групп (по ТКЕ) М75 (С9, C13, С15) и М47 (С16).

Основа кнопочных переключателей SB1, SB2 - микропереключатели МП11 (возможна замена на МП3-1, МП9, МП10 и т.п.).

Катушки L2 и L3 - бескаркасные (внутренний диаметр - 5,5 мм), намотаны виток к витку и содержат по 8 витков провода ПЭЛ 0,8. Большинство остальных катушек намотаны на унифицированных полистироловых каркасах диаметром 5,5 мм с подстроечниками (М4х6) от броневых магнитопроводов СБ-12а из карбонильного железа. Контурные катушки L6, L8 (по 5,75 витка) и L12, L14, L15 (по 7,75 витка) намотаны виток к витку проводом ПЭЛ 0,44, a L5, L7 и L13 (по 1,75 витка) - ПЭЛШО 0,25 поверх соответствующих контурных катушек. Катушка L11 содержит 20 витков провода ПЭЛ 0,25.

Катушки фильтров ПЧ L16 - L18 намотаны на унифицированных трехсекционных каркасах, помещенных в броневые магнитопроводы из ферритовых (600НН) чашек внешним диаметром 8,6 мм с подстроечниками СС2,8х12 из феррита той же марки, и снабжены экранами (использована арматура от фильтров ПЧ транзисторного радиоприемника "Селга"). Обмотки L16 и L18 содержат по 75 витков высокочастотного провода ЛЭ 3х0,07, L17 (намотана поверх L16) - 25 витков ПЭЛШО 0,07. Дроссели L1, L4, L9 и L10 - унифицированные Д-0,1.

Кварцевый резонатор ZQ1 - на частоту 9867 кГц (основная гармоника). ZQ2 - на 29135 кГц (третья гармоника).

Все детали радиостанции, кроме гнезда антенны (любое малогабаритное, желательно коаксиальное, например от разъемного соединителя СР-50) и батареи питания, монтируют на печатной плате (см. рис. 2) из одностороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм.

Рис.2

При изготовлении платы следует учесть, что замкнутые линии на рисунке символизируют не только контуры печатных проводников, но и удаляемые узкие участки фольги. Иными словами, все печатные проводники на готовой плате должны быть со всех сторон окружены фольгой общего провода (между близко расположенными проводниками разделительные дорожки общего провода допускается не проводить).

Все постоянные резисторы и дроссели (кроме L1) устанавливают перпендикулярно плате, переменный резистор R30 и светодиод HL1 закрепляют на ней пайкой выводов к соответствующим печатным проводникам, микропереключатели SB1 и SB2 (их устанавливают один на другой) с помощью двух винтов М2х20 и гаек.

Основа корпуса трансивера - боковины 1 и 2 (см. рис. 3), изготовленные из листового дюралюминия толщиной 4 мм.

Рис. 3

К ним привинчивают печатную плату, а также верхнюю (3) и нижнюю (4) стенки (см. рис. 4; нижняя стенка отличается от верхней отсутствием отверстия диаметром 10 мм).

Рис. 4

Перед установкой платы в прямоугольные отверстия правой боковины вставляют кнопки 5 переключателя "Прием" "Передача" и 6 выключателя "Вызов". В оставшемся пространстве у нижней стенки размещают кассету с элементами батареи питания (см. рис. 5).

Рис. 5

Динамическую головку вставляют магнитной системой в отверстие в печатной плате со стороны печатных проводников. Между диффузородержателем и платой помещают поролоновую прокладку в виде кольца внешним диаметром 50, внутренним 20 и толщиной 8 мм. Такая прокладка обеспечивает плотную установку головки и дополнительно демпфирует ее диффузор.

Завершают конструкцию съемные крышки 7 и 8 (рис. 6), изготовленные из листового алюминиевого сплава толщиной 1 мм. К боковинам 1 и 2 их крепят винтами М2х4.

Рис.6

Телескопическую антенну (длиной 1... 1,5 м) подключают через так называемую "удлиняющую" катушку включенную у ее основания. Катушка должна содержать 30...35 витков провода ПЭЛ 0,8, намотанного на каркас диаметром 10...12 мм из диэлектрического материала.

Налаживание радиостанции начинают с подбора резистора R32 до получения на эмиттерах транзисторов VT10, VT11 напряжения, равного половине напряжения питания.

Работу гетеродина контролируют высокочастотным осциллографом, подключенным к базе транзистора VT8 или к контуру L14C28, Колебания возникают при настройке контур L15C30 на частоту третьей гармоники кварцевого резонатора ZQ2. Затем подают на вход приемника от измерительного генератора (ГСС) ЧМ сигнал частотой 29600 кГц и настраивают все контуры по максимуму звукового сигнала на выходе (контур L11C23 - по максимальному подавлению сигнала зеркального канала). Если большого (более 40 дБ) подавления зеркального канала не требуется, контур L11С23 можно исключить, подобрав конденсатор С22 по максимальной чувствительности приемника.

Настройка передатчика сводится к получению необходимой выходной мощности, корректировке частоты и установке требуемой девиации. Контуры L8C13 и L6C9 настраивают по максимальному возбуждению выходного каскада, что приблизительно совпадает с максимумом тока потребления. Подключив к выходу передатчика резистор сопротивлением 50 Ом или миниатюрную лампу накаливания на 12,6 В и ток 0,18 А, изменяют индуктивность катушек L2 и L3, добиваясь максимума отдаваемой мощности, В некоторых случаях полезно подобрать и конденсаторы С2, С4 и С5. Требуемую выходную мощность устанавливают подбором резистора R5. Окончательно П-контур рекомендуется подстроить по индикатору поля, подключив к антенному гнезду XS1 проволочную антенну длиной 2...2,5 м, а к корпусу радиостанции противовес такой же длины. "Удлиняющую"' катушку телескопической антенны настраивают сдвиганием или раздвиганием витков по максимуму напряженности поля. Можно использовать для этой цели и карбонильный сердечник (предусмотрев в конструкции каркаса возможность его перемещения).

Частоту колебаний передатчика корректируют по цифровому частотомеру или приемнику другого трансивера, подбирая резистор R14. При этом изменяется напряжение на коллекторе транзистора VT4, а следовательно, и напряжение на варикапе VD1. Девиация возрастает с увеличением индуктивности дросселя L9 (центральная частота при этом несколько понижается). Тембр модулирующего звукового сигнала можно подобрать изменением емкости конденсаторов C18 и С20.

В. Поляков (RA3AAE)

г. Москва