RadiobookA

5. ТРЕХДИАПАЗОННЫЙ ПРИЕМНИК С ОБЩИМ БЛОКОМ

Делая отдельные приемники на каждый диапазон мы вынуждены изготовлять много одинаковых каскадов и узлов в трех экземплярах. Чтобы избежать повторения можно сделать общий блок приемника для всех диапазонов, включающий источник питания, усилители НЧ и ПЧ, вспомогательные генераторы, S-метр, радиокомпас и пр. При смене диапазона необходимо только переставить ВЧ головки с антеннами. К такой системе с успехом перешли уже многие «лисоловы» [24—27].

При блочном построении возникают две основные проблемы: выбор промежуточных частот и размещение общего блока. Делая общий усилитель ПЧ для всех диапазонов, практически трудно при однократном преобразовании частоты обойтись общей промежуточной частотой для всех диапазонов. Выход может быть в применении двойного преобразования на диапазонах 2 и 10 м с высокой первой ПЧ (в ВЧ головках). Основное усиление и избирательность даст тракт второй, низкой ПЧ в общем блоке. Другое решение — широкополосный (двухканальный) усилитель ПЧ и фильтры сосредоточенной селекции в головках. Можно сделать двухканальный усилитель ПЧ, взяв для диапазонов 2 и 10 м общую высокую ПЧ, а для диапазона 80 м — низкую.

При размещении общего блока на груди удобно укрепить на нем планшет. Это повышает оперативность, кроме того, «лисолов» держит в руке только ВЧ головку. Если же носить общий блок вместе с головкой в руке, то отпадает необходимость в соединительных кабелях и ремнях, не будут стеснены движения и дыхание. Однако весьма трудно сделать так, чтобы было одинаково удобно на всех диапазонах переносить приемник, настраивать и пеленговать.

Ниже описан трехдиапазонный приемник с двухканальным усилителем ПЧ и с общим блоком, предназначенным для переноски в руке, стоящий по качественным показателям между первым и вторым классами. Приемник имеет телеграфный гетеродин для всех диапазонов, тон модулятор с управляемой частотой, амплитудный дальномер, S-метр со звуковой индикацией, два радио-компасa (курсовой и дальномерный). Основные показатели приемника приведены в табл. 6.

Блок-схема приемника приведена на рис. 35. На всех диапазонах применено однократное преобразование частоты. Общим для всех диапазонов является и радиокомпас, размещаемый отдельно от общего блока. Сменная ВЧ головка составляет конструктивно одно целое с антенной; все головки имеют одинаковые блок-схемы.

Схема общего блока приведена на рис. 36. Два каскада усилителя ПЧ (Т1, Т2) имеют в коллекторных цепях по два контура: на 4500 и на 355 кгц, включенных последовательно. Общее усиление двух каскадов по напряжению — около 100. Каждый каскад имеет детектор управления (Д1, Д2). Детектор приемного тракта нагружен на двухкаскадный усилитель НЧ (ТЗ, Т4). К приемнику подключен шлем с радиокомпасом (рис. 50) и телефоном.

Детектор на диоде Д4 служит для подачи смещения на пороговый индикатор (Т5). При напряжении около 0,3 в генератор начинает генерировать импульсы с частотой 5—20 гц, поступающие на эмиттер транзистора Т4. Совместно с регулятором усиления и переключателем дальномера В1, скачкообразно изменяющим усиление первого каскада усилителя ПЧ, индикатор служит для оценки уровней поля и дальности до «лисы» при движении во время сеанса.

Во втором гетеродине (Т11), который может работать на любой из двух ПЧ, для устранения захватывания часчастоты сильным сигналом применен эмиттерный повториль (Т12).

Тон-модулятор с цепями управления (Т6—Т10) выполняет несколько функций: модулируя несущую (глубина модуляции 100%) дает возможность хорошо различить на слух уровни сигнала «лисы» при пеленговании; может «обострять» максимумы или минимумы диаграммы направленности антенн за счет изменения частоты модуляции; расширяет динамический диапазон приемника, позволяя по изменениям частоты модуляции судить об изменениях входного напряжения даже тогда, когда амплитуда сигнала на выходе расти уже не может.

Эффекты «обострения» диаграмм и расширения динамического диапазона тон-генератором с управляемой частотой усиливаются тем, что, как известно, ухо человека способно значительно тоньше чувствовать изменения частоты звука (около 0,3%), чем изменения громкости (около 12% по звуковому давлению) [28].

При отсутствии сигнала напряжения на входах управления (Т6, Т7) равны нулю, на транзистор Т9 подано только напряжение от источника +1,4 в. Каскад работает как блокинг-генератор, шунтированный конденсатором большой емкости. Начальная амплитуда импульсов на коллекторе транзистора Т9 составляет 1,35 в, длительность — 0,15 мсек, частота повторения — 1,5 кгц. Появление слабой несущей будет отмечено как свист в телефоне с начальной частотой генератора. Выходное напряжение пропорционально уровню несущей. При увеличении амплитуды сигнала на Д2 более 0,5 в диод открывается, на коллектор транзистора Т9 (через Т7) будет подаваться растущее напряжение коллекторного питания. Пока Д1 не открыт, рост коллекторного напряжения на Т9 приведет к увеличению амплитуды и длительности импульсов и снижению частоты повторения. В этом режиме наиболее заметны изменения входного напряжения, что позволяет использовать его для «обострения» диаграмм направленности.

При дальнейшем увеличении входного напряжения громкость сигнала перестает расти, и на выходе будут заметны только изменения частоты модуляции. Достигнув значения 5 в, коллекторное напряжение Т9 расти далее не будет. Примерно в это же время открывается Д1, и через Т6 постепенно закрывается отрицательным напряжением транзистор Т8, до сих пор открытый. Закрывание Т8 приводит к увеличению постоянной времени наряда конденсатора в цепи базы транзистора Т9, частота следования импульсов понижается до 10—15 гц, пока не прекратится рост напряжения на базе транзистора T6. Если чувствительность общего блока составляет 0—50 мкв, то изменения частоты модуляции еще заметно при увеличении входного напряжения свыше 50 мв.

Усиление усилителя ПЧ можно уменьшать с помощью переключателя В1 по сравнению с максимальным в 1,1; 1,2; 1,5; 2; 3; 6 и 11 раз.

Приемник или радиокомпас включается переключателем В2. Кнопкой Кн1 можно включить радиокомпас при включенном приемнике и наоборот.

Схемы блоков ВЧ приведены на рис. 37—39. Они не имеют особенностей. В каждом блоке применен кнопочный ослабитель сигнала (примерно на 20 дб). Схемы первого каскада усилителя ПЧ всех головок одинаковы (рис. 40), разные только элементы контуров. При слабой связи в ФСС или большом затухании сигнала в нем, возможно, окажется недостаточным усиление одного каскада усилителя ВЧ на 80 м. На рис. 41 приведена схема дополнительного апериодического усилителя ВЧ, включаемого последовательно в точку А (см. рис. 37).

Детали. Данные катушек приемника приведены в табл. 7. Катушки ФСС диапазона 80 м намотаны на ферритовых горшкообразных сердечниках СБН-12 с внутренним зазором около 0,5 мм. Радиус пластин конденсаторов настройки 10,5 мм. На диапазонах -80 и 10 м ротор конденсатора имеет 8 пластин, статор — 7. На диапазоне 2 м — соответственно 4 и 3. Трансформатор Tp1 — согласующий от малогабаритного приемника на сердечнике сечением 0,2 см2; обмотка I имеет 2100 витков провода ПЭВ-1 0,06, II — 2Х290 витков ПЭВ-1 0,06. Трансформатор Тр2 намотан на ферритовом кольце с m=2000, внешним диаметром 7 мм и сечением 1,5х1,8 мм2 проводом ПЭВ-1 0,15. Обмотка I имеет 50, а II—10 витков. Переключатель дальномера — типа МПВ-11-1, все кнопочные переключатели—МП-9.

Монтаж большинства каскадов приемника — узловой, двусторонний, на проволочных штырьках с колечками. На рис. 42 и 44 приведены чертежи монтажных плат отдельных узлов.

Коробки для всех блоков сделаны из листового дюралюминия толщиной 1,5 мм. Внутренние размеры общего блока 60Х25Х200 мм, головок ВЧ—45Х30х150 мм. На рис. 43, 45, 46 показано размещение основных узлов и деталей. Платы усилителей НЧ и ПЧ установлены в общем блоке вертикально, остальные — параллельно дну коробки. Между каскадами усилителя ПЧ стоит экран из латуни.

На рис. 47 и 48 показаны приемники на 80 и 2 м в сборе. Приемник на 10 м внешне отличается от прием-ника на 80 м размерами рамки (соответственно 330 и 255 мм). Рамка на 80 м имеет 6 витков. Рамки выполнены по рис. 17 и укреплены на стенках коробок блоков ВЧ.

Головка ВЧ жестко соединена с общим блоком с помощью четырехконтактного экранированного разъема ШР-20 и двух винтов МЗ с накаткой. Органы управления, используемые при поиске, находятся под пальцами левой руки, которой спортсмен держит приемник за головку как при беге, так и при пеленговании.

Особенности настройки. В общем блоке сначала надо настроить контуры низкой ПЧ, затем высокой ПЧ, после этого еще раз подстроить эти контуры. Полосы пропускания усилителя ПЧ общего блока соответственно равны 12 и 85 кгц. Подключив головку ВЧ, настраивают контуры первого каскада усилителя ПЧ, ФСС, производят «укладку» диапазона частот первого гетеродина, настройку усилителя ВЧ и входных цепей. Последние операции производят при слабом сигнале, принимаемом антенной. При условии предварительной настройки контуров с помощью ГИР или Q-метра настройка приемника на любом диапазоне не занимает много времени. Основные особенности настройки — в подборе управляющих напряжений тон-модулятора, связи тон-модулятора и второго гетеродина с трактом ПЧ, в калибровке дальномера.

Тон-модулятор должен устойчиво работать при отсутствии отрицательного напряжения на коллекторе транзистора Т9. Начальную частоту генерации устанавливают подбором конденсаторов в цепях коллектора и базы транзистора Т9. Чем меньше сопротивление резистора R1, тем больше глубина модуляции сигнала, но тем сильнее нежелательное «пролезание» тона без сигнала.

Начало изменения частоты генератора приходится на уровень несущей на входе общего блока, составляющий 500—1000 мкв, начало запирания приемника — на сигнал 5 мв (при этом должно начинаться действие цепи управления постоянной времени в базе транзистора Т9). Чтобы оно не начиналось раньше, в цепь управления включен диод Д5. Характер зависимости частоты от напряжения сигнала в последней стадии управления зависит от сопротивлений резисторов R2 и R3. Прекращение изменения частоты наступает при входном сигнале около 100 мв.

При большом усилении транзистора Т11 может возникнуть прерывистая генерация второго гетеродина на частоте 4500 кгц. В этом случае можно уменьшить емкость конденсатора С1, правда, при этом ухудшаются условия самовозбуждения на частоте 355 кгц. В отсутствие сигнала на нагрузке детектора ДЗ должно быть постоянное напряжение от второго гетеродина около 1,3 в. Емкость конденсатора С2 подбирают такой, чтобы импульсы тон-индикатора были в три-четыре раза меньше амплитуды сигнала на выходе усилителя НЧ.

Элементы делителя дальномера подбирают практически для получения указанных выше коэффициентов ослабления с помощью генератора стандартных сигналов, пользуясь тон-индикатором.

Особенности работы с приемником. Для сравнения сигналов разных «лис» и одной «лисы» в разные циклы, а также для грубого определения расстояний оценивают уровни сигналов. В положении «Тон» ручкой регулятора усиления добиваются начала срабатывания тон-индикатора. По шкале регулятора отсчитывают уровень в децибелах, как в описанном выше приемнике второго класса на 10 м. Переключатель дальномера при всех операциях, не связанных с его основным применением, рекомендуется держать в верхнем положении.

При ближнем поиске рекомендуется в начале сеанса регулятором усиления устанавливать тон-индикатор на начало срабатывания, а затем следить за изменением тона модуляции; в случае необходимости нажимать кнопку сброса усиления головки ВЧ (при больших мощностях «лис»).

Измерение дальности по нарастанию уровня сигнала особенно эффективно на диапазоне 80 м. В начале сеанса регулятором усиления устанавливают уровень сигнала на начало срабатывания тон-индикатора, направив антенну максимумом на «лису». В конце сеанса, не трогая общего регулятора, уменьшают усиление переключателем В1 (при той же ориентации антенны), сделав столько переключений, сколько требуется для срыва колебаний тон-индикатора. Затем по калибровочной таблице определяют оставшееся расстояние. Пример калибровочной таблицы дан в табл. 8.

Таблицу составляют экспериментально для наиболее характерных условий местности (лес, слабая пересеченность, сухая погода).

Описанное устройство может быть реализовано и при расположении общего блока на груди «охотника»; соединительный кабель в этом случае следует экранировать.