Радиостанция диапазона 144 – 146 МГц

January 25, 2011 by admin Комментировать »

Портативная ЧМ радиостанция диапазона 144 – 146 МГц

Радиостанция предназначена для работы в любительском диапазоне 144 — 146 МГц. Она имеет достаточно малые габариты и вес и может носиться на ремне через плечо. Основное внимание при разработке этой радиостанции уделялось простоте конструкции, отсутствию дефицитной элементной базы и малой трудоемкости при ее настройке. Радиостанция работает на одной из фиксированных частот любительского диапазона в зависимости от имеющихся в распоряжении радиолюбителя кварцевых резонаторов.

Принципиальная схема приемной части радиостанции приведена на рис.1. Она выполнена по схеме с двойным преобразованием частоты. Сигнал из антенны WA1, коммутируемый переключателем SA1.3, поступает на отвод катушки L1 (АПРМ). Контур L1, С1 настроен на рабочую частоту радиостанции. Здесь применено его частичное включение со стороны антенны для согласования сопротивлений. Входное сопротивление приемника равно 50 Ом. Далее сигнал усиливается усилителем высокой частоты на транзисторе VT1 типа КТ399А и выделяется контуром L2, С4, который также настроен на рабочую частоту приемника. Затем усиленный сигнал через катушку связи L3 и конденсатор С6 поступает на базу транзистора первого смесителя VT2 типа КТ399А. В эмиттерную цепь этого транзистора вводится напряжение гетеродина.

Сигнал с промежуточной частотой в 10,7 МГц выделяется на контуре L4, С7 и затем фильтруется кварцевым фильтром Z1 типа ФП1П2-436-15 или ему подобным. Отводы от катушек L4 и L6 согласуют входное и выходное сопротивления фильтра с соответствующим каскадом. Контур L6, C9 также настроен на частоту 10,7 МГц. С его отвода отфильтрованный сигнал через конденсатор С10 подается на усилитель первой ПЧ, выполненный на транзисторе VT3 типа КТ36НА.

Усиленный сигнал выделяется на контуре L7, С12 и через катушку связи L8 подается на многофункциональную микросхему DA1 типа K174ХА26, выполняющую роль второго смесителя, второго гетеродина, второго УПЧ, частотного детектора, предварительного УНЧ и систему шумопонижения.

Второй гетеродин построен на части микросхемы DA1 и элементах ZQ1, L10, С15, С16. При выборе второй ПЧ в 465 кГц частота кварцевого резонатора ZQ1 может быть 11,165 МГц или 10,235 МГц. После смесителя сигнал на второй ПЧ фильтруется пьезокерамическим фильтром Z2 типа ФП1П1-61.08 на частоту 465 кГц или ему подобным. Отфильтрованный фильтром Z2 сигнал второй ПЧ усиливается вторым УПЧ и затем детектируется частотным детектором. Опорный контур частотного детектора L11, С23 настроен на частоту 465 кГц. Резистор R15 подбирается при настройке по минимуму нелинейных искажений.

Продетектированный и усиленный сигнал НЧ с вывода 10 микросхемы DA1 через цепочку коррекции предискажеиий С28, R17, С31 поступает на ФНЧ на микросхеме DA3 типа КР140УД7. ФНЧ имеет частоту среза 2,5 кГц и уменьшает уровень шумов в динамике при отключенной системе шумопонижения. Затем сигнал с вывода 6 микросхемы DA3 через конденсатор С43 подается на УНЧ, выполненный на микросхеме DA4 типа К174УН4А. УПЧ особенностей не имеет и неоднократно описывался. С вывода 8 микросхемы УНЧ сигнал через переключатель SA1.1 подается на динамическую головку В1 типа 0,2ГД6 или любую другую с сопротивлением обмотки переменному току 8 — 50 Ом.

Задающий генератор первого гетеродина построен на транзисторе VT4 типа КТ316Б. Кварцевый резонатор ZQ2 возбуждается на основной гармонике. Каскады на транзисторах VT5 и VT6 типа KT316Б являются утроителями частоты. Контур L12, С49 настроен на третью гармонику частоты, генерируемой задающим генератором, а контуры L13, С52 и L14, С53 — на девятую. Напряжение в базовых цепях транзисторов гетеродина стабилизировано стабилитроном VD2 типа Д814Б. С контура L14, С53 сигнал гетеродина подается в эмиттерную цепь первого смесителя.

Частота кварцевого резонатора ZQ2 выбирается следующим образом. Пусть рабочая частота радиостанции равна 144 МГц, тогда частота резонатора будет:

fкв.пр. = fраб. – 10,7 МГц/9 = 14,811 МГц,

при этом в передатчике следует установить кварцевый резонатор на частоту

fкв.пер. = fраб./9 = 16 МГц.

При другой рабочей частоте частота кварцевого резонатора будет другой.

Цепи питания УВЧ, смесителя, усилителя первой ПЧ и микросхемы DA1 также стабилизированы стабилизатором на транзисторе VT7 типа КТ503Б и стабилитроне VD3 типа КС168А.

Система шумопонижения приемника радиостанции работает следующим образом. Сигнал НЧ, содержащий шумовую составляющую, берется из точки соединения резисторов R14, R15 и подается на фильтр ВЧ на элементах С19, С20, R13 и далее усиливается микросхемой. Усиленный микросхемой DA1 сигнал шумовой составляющей поступает с ее 13 вывода на усилитель на микросхеме DA2 типа КР140УД7 для дальнейшего усиления.

Резистором R10 можно регулировать порог шумопонижения до уровня 30 дБ. Усиленная микросхемой DA2 шумовая составляющая детектируется диодом VD1 типа КД522Б и поступает на вывод 14 микросхемы DA1 для управления ключом, шунтирующим полезный сигнал НЧ через вывод 16 этой микросхемы. Светодиод HL1 индицирует включение системы шумопонижения или появление полезного сигнала. Кнопка SB1 служит для отключения системы шумопонижения.

Принципиальная схема передающей части радиостанции приведена на рис.2.

Сигнал с микрофона, роль которого выполняет динамическая головка В1, через переключатель SA1.1 подается на усилитель НЧ, выполненный на транзисторах VT1, VT2 типа КТ3102Е. Резистором R1 устанавливается наилучший режим работы усилителя. Через резистор R7 НЧ сигнал подается на варикап VD2 типа КВ110А.

Задающий генератор передатчика построен на транзисторе VT3 типа КТ316Б по схеме емкостной трехточки. Частотная модуляция осуществляется при помощи варикапа VD2. На транзисторах VT4 и VT5 типа КТ316Б построены утроители частоты сигнала, поступающего с задающего генератора через конденсатор C12.

Контур L1, С14 настроен на третью гармонику входного сигнала задающего генератора, а контур L2, С19 — на девятую. На транзисторе VT5 типа КТ399А построен буферный усилитель. Полезный сигнал с рабочей частотой выделяется на контуре L3, С22, С23 и затем подается на оконечный усилитель на транзисторе VT7 типа КТ913А или КТ610А, работающий в режиме С. Базовые цепи транзисторов VT3 — VT6 стабилизированы стабилитроном VD1 типа Д814Б.

Усиленный сигнал с рабочей частотой с коллектора транзистора VT7 фильтруется П-фильтром на элементах С26, L5, C27 и через переключатель SA1.3 поступает для дальнейшей фильтрации на элементы С30, L8, C31, L9, С32 и затем через разъем XI — в антенну WA1.

Последний фильтр работает как на прием, так и на передачу. Его переключение осуществляется группой контактов переключателя SA1.3. Он служит для согласования антенны со входом приемника и выходом передатчика. Переключатель SA1 установлен на плате передатчика и необходим для переключения режимов «прием-передача». Антенной радиостанции служит четвертьволновой штырь.

Питание радиостанции осуществляется от источника питания напряжением 12 В. В качестве элементов питания использованы аккумуляторы НКГЦ-0,5.

Радиостанция выполнена на двух печатных платах из двустороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5мм, причем фольга со стороны установки элементов сохранена полностью и служит в качестве общего провода и экрана.

Вокруг выводов элементов, не соединенных с общим проводом, фольга удалена методом зенковки. Обе платы имеют размер 140×70 мм. На одной из них расположен приемник, а на другой передатчик, переключатель «прием-передача» и входной П-фильтр. Высокочастотные каскады приемника и передатчика разделены экранирующими перегородками из тонкой медной фольги. Они имеют высоту 12 мм. К изготовлению печатных плат следует отнестись с особой тщательностью, т.к. от их качества будет зависеть работоспособность всего устройства в целом.

В радиостанции использованы резисторы типов МЛТ-0,125, С2-23, С2-33. Переменный резистор регулятора громкости — типа СП4-3гМ, его выключатель служит выключателем источника питания радиостанции. Электролитические конденсаторы — типов К50-35, К50-40, К50-51 на рабочее напряжение не ниже 16 В, остальные конденсаторы — типов К10-17б, КМ4, КМ5, КМ6, КД2. Микросхемы приемника DA1 — типа К174ХА26; DA2, DA3 — КР140УД7, можно использовать и другие операционные усилители. DA4 — К174УН4А, но можно применить также К174УН7, К174УН9, К174УН14 при соответствующем их включении в схему. Фильтр Z1 приемника — ФП1П2-436-15 или любой другой на частоту 10,7 МГц с полосой пропускания 15 — 18 кГц, ФП1П1-61.08 или другой пьезокерамический на частоту 465 кГц. Транзисторы приемника — VT1, VT2 — КТ399А, КТ3101-2, КТ373А, VT3 — КТ368А, КТ325, КТ355, VT4 — VT6 — КТ316Б, КТ325, КТ399А, VT7 — КТ503, на плате передатчика VT1, VT2 — КТ3102Е, КТ315Б, Г, VT3 — VT5 — КТ316Б, КТ325Б, КТ399А, КТ355, VT6 — КТ399А, КТ325, КТ372, VT7 — КТ913А, КТ610А, КТ606А, КТ911А, варикап VD2 — КВ110А, КВ109, KB124 с любым буквенным индексом. В качестве переключателя SA1 и кнопки SB1 можно использовать переключатели типов ПКН или П2К.

Намоточные данные катушек индуктивности приемника приведены в таблице 1, а передатчика — в таблице 2. Большинство катушек приемника и передатчика бескаркасные и наматываются на оправках соответствующего диаметра. Катушки с сердечниками типа MР-100 выполнены на каркасах диаметром 5мм, выточенных из органического стекла.

Корпус радиостанции лучше всего изготовить из металла с хорошей проводимостью или спаять из стеклотекстолита толщиной 3 мм, т.к. он служит противовесом антенны.

Платы в корпусе размещены одна над другой. На переднюю панель радиостанции выведены регулятор громкости, совмещенный с выключателем источника питания, разъем антенны, светодиод индикатора включения системы шумопонижения, выключатель системы шумопонижения. Переключатель «прием-передача» выведен на узкую боковую стенку корпуса, а динамик В1 расположен на широкой боковой стенке.

Аккумуляторный отсек выполнен отстегивающимся. Он вдвигается со стороны узкой стенки корпуса по направляющим пазам.

Настройку радиостанции следует начинать с приемника. Подав на него питание, убеждаются в работе генератора на транзисторе VT4, а затем настраивают контур L2, С49 на третью гармонику, а контуры L13, С52 и L14, С53 — на девятую. Контроль ведут по ВЧ вольтметру, подключенному через емкость величиной 1 пФ к катушке L14.

Настроив гетеродин приемника, переходят к настройке приемного тракта. Проверяют работу УНЧ на микросхеме DA4 и ФНЧ на микросхеме DA3. Обычно они настройки не требуют и начинают работать сразу при исправных элементах.

Затем, отключив систему шумопонижения кнопкой SB1, подают сигнал от генератора стандартных сигналов с частотой 10,7 МГц модулированный тоном 1 кГц с девиацией 3 кГц и амплитудой 100 мкВ на катушку L8. Производят подстройку контуров L10 и L11, постепенно уменьшая амплитуду входного сигнала до 5 мкВ. Аналогично подают сигнал на конденсатор С10, предварительно отпаяв его со стороны катушки L6, и настраивают контур L7, С12 на частоту 10,7 МГц. Чувствительность тракта в этой точке должна получиться не хуже 0,3 —0,5 мкВ.

Далее подают сигнал с рабочей частотой на вход приемника и, подстраивая последовательно контуры емкостями С1, С4, С5 и сердечниками катушек L4 и L6, добиваются чувствительности приемника порядка 0,1 — 0,2 мкВ. Настройка системы шумопонижения сводится к установке порога ее срабатывания резистором R10 при подаче на вход приемника сигнала амплитудой 0,1 — 0,2 мкВ. На этом настройка приемника заканчивается.

Теперь переходят к настройке передающей части радиостанции. Подключив питание, подают сигнал НЧ с частотой 1 кГц и уровнем 3 мВ на конденсатор С2. Резистором R1 добиваются неискаженной формы сигнала на варикапе VD2. Контроль ведут по осциллографу. Если наступит ограничение сигнала, то оно должно быть симметричным. Далее убеждаются в работе задающего генератора на транзисторе VT34. Подключают эквивалент антенны сопротивлением 50 Ом к разъему X1, а параллельно ему — ВЧ вольтметр.

Контур L1, С14 настраивают на третью гармонику кварцевого резонатора, а контур L2, С19 — на девятую. Усилители на транзисторах VT6 и VT7 настраивают вращением роторов соответствующих подстроечных конденсаторов. Контроль ведут по ВЧ вольтметру. Выходной П-фильтр настраивают растяжением и сжатием витков катушек L8 и L9. Добиваются максимальных показаний ВЧ вольтметра. Если имеется измеритель девиации частоты, то его подключают к эквиваленту антенны и устанавливают ее равной 3 кГц при помощи конденсатора С10 и резистора R1.

Данная конструкция испытывалась с однотипной автомобильной радиостанцией и показала хорошие результаты. При испытании в условиях горной местности дальность связи между однотипными радиостанциями достигала 90 — 95 километров.

Источник: В.Стасенко, журнал “Радиолюбитель”.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты