Кварцованный чм передатчик. Маломощный чм-передатчик Сборка печатной платы

Блок-схема передатчика с непосредственной
частотной модуляцией приведена на рис. 15.2. Неотъемлемой частью такой схемы является реактансная схема.
Для получения сигнала, модулированного по частоте, требуется изменять частоту несущей со скоростью, зависящей от частоты модулирующего сигнала. Таким образом, если частота модулирующего сигнала равна
100 Гц, частота несущей после модуляции будет отклоняться от средней частоты в обе стороны 100 раз в секунду. Аналогично, если частота модулирующего сигнала равна 2 кГц, то частота модулированного сигнала будет изменяться 2000 раз в секунду. Величина же отклонения частоты от ее среднего значения опре-дечяется амплитудой модулирующего сигнала. При увеличении амплитуды модулирующего сигнала отклонение частоты несущей от среднего значения возрастает.
Поскольку частота несущей непрерывно изменяется в процессе частотной модуляции, генератор несущей должен позволять осуществлять перестройку частоты. Для того чтобы частота несущей была стабильной, применяется кварцованный автогенератор. Кроме того, для той же цели используется схема автоматической подстройки частоты.
Рис. 15.2. Блок-схема передатчика с непосредственной ЧМ.
Генератор с регулируемой частотой в схеме на рис. 15.2 имеет частоту, равную 1/18 частоты несущей.
Таким образом, если частота несущей равна 90 МГц, то частота генератора составит 5 МГц. Максимальное отклонение (девиация) частоты поддерживается в пределах 4,2 кГц с тем, чтобы обеспечить линейную частотную модуляцию. Если, например, отклонение частоты генератора равно 4 кГц, то отклонение частоты на выходе составит 72 кГц, так как за счет умножения отклонение частоты также увеличивается в 18 раз.
В данной схеме кварцованный автогензратор вырабатывает колебания частотой 2,8 МГц. Затем эта частота удваивается до 5,6 МГц и подается на смеситель, на который также поступают сигналы частотой 5 МГц от генератора с регулируемой частотой. На выходе смесителя образуется сигнал разностной частоты 600 кГц, который поступает на схему автоматической подстройки частоты (АПЧ).
При работе схемы в ней поддерживается устойчивое состояние. Если частота генератора отклоняется от значения 5 МГц, то сигнал разностной частоты на выходе смесителя не будет совпадать с резонансной

частотой, на которую настроена схема АПЧ. В результате на выходе схемы АПЧ появится напряжение, которое будет действовать как управляющий сигнал, корректирующий уход частоты генератора (см. также разд. 4.6).
Как показано на рисунке, управляющий сигнал с выхода схемы АПЧ проходит через фильтр нижних частот и подается на реактансную схему. Последняя осуществляет коррекцию ухода частоты генератора с регулируемой частотой (см. гл. 12). Фильтр нижних частот используется для того, чтобы модулирующие колебания, которые содержатся в сигнале 0,6 МГц, не попадали на реактансную схему. Этот фильтр обычно пропускает сигналы частотой не более 10 Гц. Благодаря исключению сигналов звуковой частоты они не будут оказывать влияния на функцию управления. Если же звуковые составляющие не будут отфильтрованы , то они приведут к появлению реактивности, противоположной по знаку той, которая возникает под действием сигналов, подаваемых с модулирующей схемы. В результате частотная модуляция несущей может свестись к нулю. Так как уход частоты генератора с регулируемой частотой происходит с очень небольшой скоростью, то изменение напряже- ния на выходе схемы АПЧ происходит с частотой значительно ниже 10 Гц, т. е. в пределах полосы фильтра нижних частот.
Другой метод получения ЧМ-сигналов представлен на рис. 15.3. Вначале осуществляется амплитудная модуляция, которая затем преобразуется в частотную путем смещения боковых составляющих на 90° и воссоединения боковых составляющих и несущей. Здесь используется маломощная частотная модуляция, поэтому образуются только две боковые составляющие достаточной амплитуды. Путем сдвига фазы боковых составляющих получается фазовая модуляция, которая может быть преобразована в частотную при помощи схемы коррекции. В схеме на рис. 15.3 используется кварцованный автогенератор, сигналы которого после умножения частоты образуют несущую. Звуковые сигналы с усилительного выходного каскада подаются на балансный модулятор, на который поступают также сигналы с кварцованного автогенератора. В балансном мо- дуляторе осуществляется амплитудная модуляция несущей звуковыми сигналами. Две боковые составляющие
АМ-сигнала подаются на квадратурную фазосдвигающую схему. Две боковые полосы затем объединяются с несущей, которая подается от кварцованного автогенератора через буферный усилитель. Таким образом, осуществляется косвенная частотная модуляция. В последующих каскадах происходит умножение частоты до требуемого значения. В балансном модуляторе несущая подавляется, так что на его выходе получаются только сигналы боковых составляющих (см. гл. 6).
Рис. 15.3. Блок-схема передатчика с косвенной ЧМ.
При фазовой модуляции девиация несущей является функцией частоты звукового модулирующего сигнала , умноженной на максимально допустимый сдвиг фазы. Следовательно, более высокой частоте звукового сигнала будет соответствовать большая величина девиации несущей в отличие от частотной модуляции, где девиация зависит только от амплитуды звукового сигнала. Для уравнивания девиации с тем, чтобы она со- ответствовала значению, которое имеет место при ЧМ, вводится корректирующая цепь, показанная на рис. 15.3.
Эта цепь состоит из последовательного резистора и параллельного конденсатора. Сопротивление pesncTqpa выбирается таким образом, чтобы оно было значительно больше реактивного сопротивления конденсатора во всем диапазоне звуковых частот. Поэтому осуществляется компенсация характеристик, полученных во время фазовой модуляции сигналов, и на выходе сигнал приобретает свойства ЧМ-сигнала.
Выходной сигнал с корректирующей цепи снимается с конденсатора, поэтому амплитуда сигналов

изменяется в зависимости от частоты. На низких частотах конденсатор имеет большое реактивное сопротивление и оказывает слабое шунтирующее действие В этом случае амплитуда сигнала, по существу, полностью передается на следующий каскад. Однако на более высоких частотах реактивное сопротивление конденсатора уменьшается так что он оказывает более сильное шунтирующее влияние Поэтому при возрастании частоты амплитуда сигналов поступающих с корректирующей схемы на выходной уси-титель уменьшается. Эта операция, обратная процессу фазовой модуляции, приводит к компенсации последней. В результате осуществляется процесс, эквивалентный стандартной частотной
МОДУЛЯЦИИ
,
при которой одинаковым амплитудам звуковых сигналов соответствуют одинаковые отклонения частоты несущей независимо от частоты.
15.3. Многоканальный передатчик с ЧМ
Как было показано ранее в разд. 6.4, в радиовещательных ЧМ-системах 100%-ная модуляция определяется как девиация частоты по 75 кГц в обе стороны от несущей. В ЧМ стерео- или других многоканальных системах передача должна осуществляться таким образом, чтобы спектр частот оставался в заданных пределах определяемых указанной 100%-ной модуляцией. Таким образом, в процессе стереопередачи различные модули- рующие сигналы не должны приводить к превышению пределов определяемых 100%-ной модуляцией.
В системах высокого качества модулирующие звуковые сигналы обычно находятся в диапазоне частот 30
Гц- 15 кГц. Могут быть использованы и более высокие модулирующие частоты но при условии, что их амплитуда не будет слишком велика и полоса частот не превысит заданных пределов. При более высокой частоте модулирующих сигналов скорость девиации несущей возрастает. Таким образом, применение более высокочастотных модулирующих сигналов позволяет реализовать удобный метод формирования сигналов в многоканальных (стерео-) системах.
Рис. 15.4. Стереопередатчик с ЧМ.
Пои передаче стереосигналов должна обеспечиваться совместимость т. е. возможность приема как стерео-, так и обычным одноканальным приемником. Для обеспечения совместимости стереостанции ведут передачу моносигнала, получаемого сложением двух сигналов от разных источников. При этом звуковые сигналы с левого и правого микрофонов подаются на модулирующую схему основного ЧМ-передатчика, который

является основным каналом. Такой способ иллюстрируется на рис. 15.4, ?де сигналы левого (Л), и правого (П) каналов подаются на моносмеситель. Эти сигналы затем поступают на модулятор генератор несущей и другие схемы, составляющие основной ЧМ-передатчик.
Для передачи стереосигналов требуются дополнительные схемы, которые образуют отдельно левый и правый каналы. С этой целью формируется разностный сигнал путем вычитания правого сигнала из левого
(правый и левый сигналы подаются на смеситель со сдвигом фаз 180°). Разностный сигнал используется для модуляции дополнительной несущей (называемой поднесущей) по амплитуде (AM), в результате чего образуются боковые составляющие. Эти боковые составляющие отдельно модулируют несущую по частоте.
Поднесущая частота подавляется, и поэтому при приеме стереосигналов она должна восстанавливаться в приемнике (см. разд. 15.7).
Частота поднесущей равна 38 кГц (генератор вырабатывает частоту 19 кГц, которая затем удваивается для получения требуемой частоты 38 кГц). Сигнал частотой 19 кГц также передается (путем модуляции несущей) для синхронизации стерео-детектора в приемнике. При этом сигнал частотой 19 кГц, называемый пилот- сигналом, осуществляет неглубокую модуляцию несущей (приблизительно 10%). Этого оказывается достаточно для удвоения этой частоты с целью восстановления поднесущей 38 кГц в приемнике. В приемнике поднесущая демодулируется вместе с боковыми составляющими стереосигнала (см. рис. 9.6).
Боковые составляющие, которые получаются в результате модуляции поднесущей частотой 38 кГц разностным сигналом, не совпадают с модулирующими моносигналами; боковые составляющие располагаются в диапазоне частот 23 - 53 кГц. Как и в случае моносигнала, диапазон частот звуковых стереосигналов находится в пределах 30 Гц - 15 кГц. Таким образом, многоканальный модулирующий сигнал при ЧМ- стереопередаче состоит из моносигнала (Л + П), частота которого лежит в звуковом диапазоне 30 Гц - 15 кГц, пилот-сигнала (поднесущей) частотой 19 кГц и (Л - П)-сигнала (23 - 53 кГц) с подавленной при передаче несущей частотой 38 кГц. При передаче музыкальных записей производится также модуляция основной несущей сигналами по двум каналам при помощи вспомогательного генератора, как показано на рисунке штриховыми линиями.
Метод совмещения каналов (subsidiary communications authorization - SCA) позволяет в передающей станции использовать дополнительные каналы , кроме канала обычного радиовещания. ЧМ-канал используется для радиовещания, а совмещенный (SCA) канал - только для передачи сигналов со звукоснимателя, например для звукового сопровождения и других вспомогательных целей. Как показано на рис. 15.4, вспомогательный генератор является по существу миниатюрным ЧМ-пе-редатчиком (по сравнению с основным передатчиком) с частотой поднесущей 67 кГц.
15.4. Телевизионный передатчик
В телевидении изображение передается по способу амплитудной модуляции несущей, как и при обычной
АМ-радиопере-даче. Для передачи сигналов звукового сопровождения используется частотная модуляция.
Разность между частотами несущей изображения и несущей звука составляет 4,5 МГц (см. рис. 5.14, а).
При передаче черно-белого изображения требуется передавать и сигналы для синхронизации кадровой и строчной разверток. Однако в цветном телевидении при модуляции несущей используются, кроме того, сигналы цветности и дополнительные синхронизирующие сигналы.
В черно-белом телевизионном приемнике задающий генератор вырабатывает колебания основной частоты, из которых получают сигналы для схем развертки. Частота колебаний задающего генератора равна 31,5 кГц.
Для получения частоты строчной (развертки 15750 Гц она делится на два, а для получения частоты кадровой развертки 60 Гц ее делят на 7, 5, 5 и 3. В случае передачи цветного изображения эти частоты несколько отличаются из-за особенностей ширины спектра и синхронизации. При цветной передаче требуется генерировать под-несущую и осуществлять ее модуляцию для получения боковых составляющих сигналов цветности, а затем несущую требуется подавить ввиду того, что отведенная для передачи полоса частот ограничена. Поэтому в приемнике несущую следует восстановить и смешать с боковыми составляющими для последующей демодуляции цветоразностных сигналов.
Таким образом, частота строчной развертки в цветном телевизионном приемнике равна 15734,264 Гц, а частота поднесу-щей при этом составляет 3,579545 МГц (3,58 МГц). Частота кадровой развертки в цветном телевизионном приемнике равна 59,94 Гц. Так как частоты строчной и кадровой разверток в цветном приемнике близки к соответствующим частотам в черно-белом приемнике, то при нормальных условиях работы не возникает никаких проблем при переходе от приема черно-белого изображения к цветному.
Основные блоки передающего устройства цветного телевидения показаны на рис. 15.5. Передающая камера цветного телевидения со специальной передающей трубкой и линзовой системой воспринимает три основных цвета изображения. Исходя из принципа аддитивности цвета, такими цветами являются красный (R), синий (В)
и зеленый (G).
Как следует из схемы, приведенной на рис. 15.5, схемы усиления и развертки формируют на выходе три составляющих (сигналы красного, зеленого и синего) передаваемого изображения. Сигналы R, G и В далее подаются на три матричные схемы, две из которых содержат фазоинверторы. Выходные сигналы матриц обозначены У, 7 и Q. Сигнал У, как было отмечено выше , называют яркостным сигналом. Он получается

сложением трех сигналов основных цветов - красного, зеленого и синего - в соотношении 0,3:0,59:0,11.
Соблюдение такого соотношения необходимо для компенсации неодинаковой чувствительности глаза человека к различным цветам.
Рис. 15.5. Блок-схема цветного телевизионного передатчика.
Два основных цветоразностных сигнала состоят из I-сигнала (в фазе) и Q-сигнала (квадратурного). Сигнал I содержит 0,6 сигнала красного, 0,28 сигнала зеленого и 032 сигнала синего. Соотношение этих составляющих для сигнала Q следующее: R: G: B = 0,21: 0,52: 0,13.
Сигналы I и Q подаются на балансные модуляторы, где они модулируют две поднесущие частотой 3,58
МГц, сдвинутые по фазе на 90°, причем сигнал I опережает сигнал Q. В балансных модуляторах поднесущая и сигналы I и Q подавляются, а на выход проходят только боковые колебания поднесущей. Сигнал У через фильтр поступает на сумматор, куда подаются также выходные сигналы с балансных модуляторов.
Формирователь сигналов цветовой синхронизации, на который поступают сигналы от генератора частотой
3,58 МГц, вырабатывает 9-периодный сигнал частотой 3,58 МГц, который передается на заднем уступе строчного гасящего импульса и служит для синхронизации генератора поднесущей в приемнике (см. разд. 4.6).
Все сигналы, включая синхронизирующие сигналы и гасящие импульсы строк и полей, складываются в сумматоре. Сформированный таким образом полный телевизионный сигнал подается на усилитель-модулятор, где при необходимости он усиливается, и затем поступает на оконечный модуляционный каскад, работающий в режиме усиления класса С. Как и в других передатчиках с AM, здесь используется генератор с кварцевой стабилизацией. Сигналы с этого генератора умножаются по частоте, усиливаются и подаются на усилитель класса С. Для передачи сигналов звукового сопровождения используется отдельный передатчик с ЧМ. Таким образом, в телевизионном передающем устройстве используются два передатчика: один с амплитудной, а другой с частотной модуляцией.
15.5. Приемник АМ-сигналов

Блок-схема приемника АМ-сигналов изображена на рис. 15.6. Здесь представлена супергетеродинная схема приема, которая положена в основу большинства приемников , используемых в системах связи.
Сигнал с выхода антенны через ВЧ-усилитель (см. рис. 3.4) поступает на преобразователь частоты, включающий в себя гетеродин и смеситель. В приемниках с низкой чувствительностью высокочастотного усилителя может и не быть; тогда сигнал с выхода антенны подается непосредственно на преобразователь, как показано на рисунке штриховой линией (см. также рис. 4.2).
Гетеродин преобразователя вырабатывает колебания требуемой частоты, которые, смешиваясь в смесителе с принимаемыми колебаниями модулированной несущей, образуют на выходе смесителя колебания промежуточной (разностной) частоты. Значение промежуточной частоты 455 кГц является стандартным для радиовещательных приемников [Промежуточная частота приемников, используемых в различных областях радиоэлектроники, изменяется в очень широких пределах. - Прим. Ред].
Рис. 15.6. Блок-схема супергетеродинного приемника.
Со смесителя сигнал подается на усилитель промежуточной частоты для дополнительного усиления и фильтрации мешающих сигналов, которые появляются в процессе гетеродинирова-ния. После усиления сигнал промежуточной частоты демодули-руется в детекторе, и выделяется звуковой сигнал. Так как звуковые сигналы на выходе детектора довольно слабые, их усиливают в обычном звуковом усилителе до уровня, необходимого для их дальнейшего воспроизведения в громкоговорителе.
Независимо от частоты принимаемых сигналов промежуточная частота приемника сохраняет определенное значение. Для этого настроечные конденсаторы высокочастотного усилителя, смесителя и гетеродина связывают между собой , так что в процессе настройки их роторы вращаются одновременно. Параллельно каждому из основных конденсаторов настройки включают подстроечный конденсатор небольшой емкости для обеспечения точной настройки во всем диапазоне работы приемника (см. рис. 4.2). Таким образом, независимо от частоты принимаемого сигнала гетеродин обеспечивает получение сигнала промежуточной (строго фиксированной) частоты; обычно частота гетеродина выше несущей частоты сигнала. Следовательно, если станция ведет передачу на частоте несущей 1000 кГц, то для получения разностной частоты 455 кГц частота колебаний гетеродина должна быть равна 1455 кГц.

5. Список используемых источников

радиопередатчик сигнал чм модулятор

1. Введение. Описание структурной схемы передатчика

В данной курсовой работе для синтеза радиовещательного ЧМ сигнала использован квадратурный КМОП DDS модулятор AD7008. Для управления работой DDS и взаимодействия с PC, а также для контроля за величиной КСВ использован микроконтроллер AT90S2313-10 (f CLK до 10 МГЦ, RISC архитектура). Данные через COM порт PC (интерфейс RS-232C) загружаются в микроконтроллер (порт D pin PD0 (RxD)). Для сопряжения логических уровней контроллера и PC использована микросхема ADN202E.

Для тактирования микроконтроллера использован внешний генератор Go1 гармонического напряжения с кварцевой стабилизацией с частотой 10 МГц. Через логический элемент (для получения прямоугольного напряжения) напряжение тактовой частоты (f clkMC = 10 МГЦ) подается на вход внутреннего усилителя XTAL1 (XTAL2 не задействован).

Напряжение с выхода Go1 через удвоитель частоты и буферные каскады (БК1 и БК2) подается на тактовый вход DDS (от БК1: f clkDDS = 20МГц) и на первый смеситель в качестве напряжения гетеродина (от БК2: f гет1 = 20 МГЦ). Понятно, что напряжение на выходе умножителя должно иметь минимальный уровень высших и субгармоник частоты 20 МГЦ.

Несущая частота на выходе DDS изменяется программным способом в интервале от 2 до 6 МГЦ с шагом 250 кГц (О выборе несущей и тактовой частот DDS будет упомянуто далее). Частотномодулированный сигнал (несущие частоты 2…6 МГЦ) с выхода DDS через преобразователь ток-напряжение (см. далее) подается на вход первого смесителя (СМ1), где происходит перенос в окрестность частот 22…26 МГц. Для подавления зеркального канала (14…18 МГЦ) использован ФВЧ с частотой среза f ср = 21 МГЦ. Далее с помощью второго переноса (СМ2: fгет2 = 47 МГЦ) спектр ЧМ сигнала переносится в окресность рабочей частоты (УКВ ЧМ диапазон 69…73 МГЦ). Для фильтрации зеркальных каналов и высших гармоник применены ФВЧ2 и ФНЧ1 с частотами среза 65 и 75 МГЦ соответственно. Применение фильтров уменьшает уровень внеполосного излучения.

Сигнал с выхода возбудителя, через предварительный усилитель (Pвых = 0.132 Вт) на вход мощной усилительной части передатчика (см. схема электрическая выходного усилителя РЧ).

В качестве активных элементов мощных каскадов взят транзистор 2Т951В

Так как выходная мощность транзистора не достаточна, то использовано суммирование мощности активных элементов.

Предоконечный каскад имеет регулируемый коэффициент усиления по мощности K p = f(U ЦАП), который изменяется в пределах от 0 до 25, таким образом, максимальная мощность на выходе предоконечного каскада должна быть не выше 3.3 Вт.

Регулировка производится изменением величины сопротивления в цепи обратной связи, данное сопротивление управляется напряжением ЦАП, входящего в тракт контроля за КСВ (см. далее).

Выходные и передоконечные каскады собраны по двухтактной схеме, с последующим суммированием мощности (суммирующее устройство на ТДЛ) значения мощностей (с учетом КПД согласующих цепей и цепей суммирования мощности) и коэффициентов усиления по мощности указаны на структурной схеме.

На выходе усилителя стоит цепь согласования (одновременно выполняет функцию полосового фильтра).

Согласование должно быть во всем диапазоне рабочих частот (69..73 МГц)

Схема электрическая выходного усилителя РЧ

2. Аппаратные средства

MicroController: микроконтроллер фирмы Atmel AT90S2313-10

1. AVRRISK архитектура

2. 32 8-ми разрядных регистра общего назначения

3. Тактовая частота до 10 МГц

4. 2 Кбайта программной Flash-памяти

5. 128 байт ОЗУ.

6. Поддержка последовательных интерфейсов SPI и UART.

Для сопряжения логических уровней компьютера и микроконтроллера применена микросхема ADM 202 E

DDS: цифрововй синтезатор AD7008

1) 32 разрядный аккумулятор фазы

2) встроенная таблица отсчетов SIN и COS

3) встроенный 10 разрядный ЦАП

4) токовый выход

ADC : аналогово-цифровой преобразователь AD 9200

1. 10 разрядный КМОП АЦП

DAC : цифро-аналоговый преобразователь AD 8582

3. Описание взаимодействия микроконтроллера и DDS

Частотная модуляция в DDS осуществляется посредством сложения двух квадратурных составляющих с соответствующими весовыми коэффициентами, задача контроллера получить от РС через последовательный порт (интерфейс RS-232C) байт информации (звуковые данные), рассчитать для него соответствующие весовые коэффициенты квадратурных составляющих и отослать их в DDS.

Во время работы с DDS (PD5 = 0), биты (ЦАП:

,, = (notPD5) = 1) и (АЦП: = PD6 = 1), т.е. ЦАП и АЦП (Тракт контроля за КСВ) находятся в третьем состоянии и наоборот при работе с ЦАП и АЦП DDS в третьем состоянии.

Данные в DDS могут вводиться 8-ми и 16-ти-битными (8- и 16-bitDataBus) словами (MPUInterfaceD15…D0), после ввода записываются в 32-битный регистр (32-BITPARALLELASSEMBLYREGISTRY).

При использовании микроконтроллера AT90S23 информацию будем вводить побайтно (порт D контроллера – служебный, порт B - информационный).

Таблица битов взаимодействия

PD6		PD3…PD0	TC3…TC0
PD6		PB7…PB0	D7…D8
PD4	LOAD

Биты ТС3…ТС0 задают направление записи (в какой из регистров будет записана информация из 32-байтного регистра).

При инициализации DDS контроллер должен выполнить следующее (PD5 =

= 0):

1) На вход RESET высокий уровень, происходит обнуление всех регистров DDS (аппаратно).

2) настроить режим работы DDS, для этого в командный регистр отсылаются байты:

3) в регистр частоты FREQ0 REGотсылается 32-разрядное слово, которое является кодом несущей частоты передатчика.

Для этого, в течение четырех циклов записи во входной 32-разрядный регистр (32-BITPARALLELASSEMBLYREGISTRY) побайтно (из порта B контроллера) записывается код. После каждого цикла записи

= 0.

Для регистра FREQ0 REGTC3 = 1; TC2, TC1, TC0 = 0. После этого на входе LOAD = PD4 выставляется высокий уровень и происходит запись содержимого 32-BITPARALLELASSEMBLYREGISTRY в FREQ0 REG. Запись в другие регистры производится аналогично.

Предлагаемый ЧМ передатчик имеет выходную мощность 15 мВт при токе потребления 15 мА, девиацию частоты -+ 3 кГц. Он прост по конструкции, имеет малые габариты и состоит из доступных элементов.
На рисунке приведена принципиальная схема ЧМ передатчика. Сигнал с микрофона через разделительный конденсатор С2 подается на усилитель ЗЧ на транзисторе VT1, и далее через резистор R4 - на варикапную матрицу VD1, VD2. Резистор R2 определяет рабочую точку усилителя и одновременно начальное смещение варикапной матрицы.

Кварцевый генератор выполнен на транзисторе VT2.

Кварцевый резонатор включен в цепь базы и возбуждается на частоте параллельного резонанса на первой гармонике. В коллекторной цепи транзистора имеется контур L1C6, настроенный на частоту гармоники резонатора в диапазоне частот 72,0...73,0 МГц.

С катушкой этого контура индуктивно связан удвоитель частоты VТ3,где выделяется напряжение частотой 144,0...146 МГц. Усиленное напряжение через фильтр нижних частот L3C11C12, осуществляющий функции подавления высших гармоник и согласования с нагрузкой, подается в антенну. Конденсатор С13 - разделительный.
Питание микрофонного усилителя и кварцевого генератора осуществляется от парметрического стабилизатора напряжения, выполненного на стабилитроне VD3.

Детали

Резисторы - МЛТ-0,125(0,25). Конденсаторы: подстроечные - КТ4-23, КТ4-21 емкостью 5...20,6...26 пФ, остальные - КМ, К10-17, КД, С5 - К53-1А. Микрофон BF1 - МКЭ-84-1, МКЭ-3, ДЭМШ-1А. Стабилитрон VD3 - КС 156, КС 162, КС 168.

VD1,VD2 - варикапная матрица КВС111А, Б или варикапы KB 109, KB 110, в последнем случае R5 удаляют, варикап включают на место VD2, а левый (по схеме) вывод конденсатора С4 присоединяют к узлу C3R4VD1.

Транзисторы: VT1 - KT3102,VT2, VT3 - КТ368, КТ316, КТ325, КТ306, BF115, BF224, BF167, BF173. Кварцевые резонаторы - в малогабаритном корпусе на частоты 14,4...14,6, 18,0...18,25, 24,0...24,333-МГц. Основная частота и гармониковые (обертонные) - на 43,2...43,8, 54,0...54,75, 72,0...73,0 МГц (3-я гармоника у двух первых и третья и пятая гармоника у третьего).

Катушка передатчика L1 имеет 11 витков провода ПЭВ - 2 0,64, намотанных на каркасе диаметром 5 мм виток к витку. L2 намотана поверх L1 и имеет 6 витков провода ПЭЛШО 0,18. Внутрь каркаса ввинчен ферритовый сердечник 20Вч. L3 - 5 витков медного посеребренного провода диаметром 0,8 мм, намотанных на оправке диаметром 5 мм. L4 - 3 витка медного посеребренного провода, диаметр намотки 5 мм, длина намотки 10 мм.

Настройка

Предполагается, что все детали исправны. Перед настройкой с помощью лупы нужно проверить плату на отсутствие замыканий. Затем определить среднее номинальное напряжение, при котором будет работать радимикрофон. Оно равно среднему арифметическому между верхним и нижним допустимыми напряжениями питания.
Например, верхнее напряжение -9В (свежая батарея), нижнее - 7В (разряженная батарея): Un ср.ном. =(9+7) 2=8 В. При этом напряжении и нужно настраивать передатчик.
К выходу передатчика подключается эквивалент (два резистора МЛТ-0,5 100 Ом, соединенных параллельно).

Отпаивается от общего провода вывод стабилитрона VD3,выключается последовательно с ним миллиамперметр с пределом 30-60 мА. Включается питание передатчика.
Варьируя напряжением питания от минимально допустимого до максимального, подбором сопротивления резистора R10 добиваются, чтобы при крайних напряжениях питания стабилитрон не выходил из режима стабилизации (минимальный ток стабилизации для КС 162А - 3мА, максимальный - 22мА. Восстанавливается соединение.

При правильном монтаже и исправных деталях микрофонный усилитель на первом этапе настройки в налаживании не нуждается.
Контролируем волномером (или, в крайнем случае, на вещательном УКВ радиоприемнике, расположив его антенну вблизи передатчика), появление сигнала частотой 72,0...73,0 МГц в контуре L1C6. Вращением сердечника и катушки L1 добиваемся максимального значения этого напряжения, затем переходим к контуру L3C9C10, контролируя напряжение, теперь уже с частотой 144,0... 146,0 МГц. С помощью волномера или приемника двухметрового диапазона добиваемся его максимального уровня.

Настроив все каскады несколько раз по максимуму выходного напряжения, подбираем сопротивление резистора R7 в кварцевом генераторе, затем переходим к удвоителю и балансируем его по максимальному подавлению сигнала частотой 72,0...73,0 МГц на выходе Наличие гармоник и их абсолютный уровень удобно наблюдать на анализаторе спектра, который, к сожалению, не стал еще прибором массового применения. При точной балансировке удвоителя подавляются все нечетные гармоники, а четные, кроме второй (ради которой и построен передатчик), отфильтровываются, как и гармоники самого кварцевого резонатора.

Для более "дотошных" настройщиков можно порекомендовать подобрать по максимальной мощности передатчика саму величину и соотношение емкостей конденсаторов С4 и С5. Юстировку частоты можно производить небольшим смещением сердечника катушки L1, а также изменением емкости С3, помня о том, что при изменении емкости этого конденсатора меняется и перекрытие варикапной матрицы по частоте. Следовательно, будет меняться и максимальная девиация частоты, которую при необходимости можно скорректировать подбором сопротивления резистора R2.
Интересен вариант включения умножителя частоты передатчика для учетверения частоты. При этом частота настройки контура L1C9 должна быть 36,0...36,5 МГц, а кварцевые резонаторы можно использовать начиная с 7,2....7,3, 9,0. ..9,125, 12,0...12,166, 18,0...18,25 МГц и обертонные 21,6...21,9, 27,0...27,375, 36,0...36,5 МГц (3-я гармоника) и 36,0...36,5, 45,0...45,625, 60,0...60,83 МГц (5-я гармоника). Естественно, чем больше умножение частоты, тем меньше получаемая на выходе передатчика мощность и тем тщательнее требуется настройка.

Антенной передатчика может служить четвертьволновый вибратор, укороченный катушкой в основании, или спиральная антенна. В стационарном положении приемлем весь арсенал от GP до многоэлементных и многоярусных антенн.

При питании передатчика от 12-ти волнового источника следует установить стабилитрон VD1 с большим напряжением стабилизации, например Д8 4А, Д81 4Б, Д818, подобрав заново R177.

Хотя идея создания беспроводного включателя/выключателя может быть тривиальной, разработка, внедрение и понимание происходящего намного сложнее, чем кажется на первый взгляд. На протяжении многих лет я хотел построить ВЧ-передатчик и ВЧ-приемник с нуля, но это всегда оказывалось слишком сложным. На этот раз все будет иначе!

В этой статье мы рассмотрим, что нужно для создания простого ВЧ-передатчика на 27 МГц, различные процессы, которые происходят в передатчике, как все взаимодействует, и протестируем его на некотором измерительном оборудовании. Конечная цель заключается в создании парного с этим передатчиком с приемника, чтобы при передаче на приемнике включался светодиод. Вот как все просто.

Цель и обзор этого проекта

Целью данного проекта является создание ВЧ-передатчика, который может отправить импульсы включения/выключения со своей антенны на некоторый приемник. Передатчик должен быть небольшим и помещаться в мою ладонь и должен действовать в рамках государственного регулирования выходной мощности и частотных диапазонов. Мы будем делать этот передатчик ориентируясь на то, что мы хотим сделать приемник, который включает светодиод во время передачи. Простая идея, но не простая реализация.
Передатчик должен выдавать цифровой сигнал вкл/выкл с частотой 350 Гц и использовать несущую частоту 27.145 МГц. Это должен быть непрерывный передатчик ВЧ волн, поэтому никакой модуляции нет, сигнал просто включен или выключен.

Обзор схемы

Схема этого проекта на самом деле обманчиво проста по сравнению со сложностью того, что происходит в цепи.

Особенности схемы

Задающий генератор

Первый транзистор T1 сконфигурирован так, что возбуждает кварц 27,145 МГц и заставляет его колебаться на своей собственной частоте.

Создание сигнала включения/выключения 350Гц

Таймер 555 сконфигурирован для получения сигнала 350Гц с его вывода 3 и подачи его на цепь нашего передатчика.

Смешение сигналов

Два сигнала, которые мы только что сгенерировали смешиваются на базе T2 и как только они выходят из коллектора транзистора, наш ВЧ сигнал готов для передачи.

Обзор платы

Разводка платы была сделана так, чтобы все детали были расположены очень плотно. Это трудно сделать с выводными элементами, но не невозможно.

Особенности платы

Земля
Земля охватывает всю плату (но прерывается дорожками), так что все элементы, которые должны иметь доступ к земле, легко получают ее. Земля также очень важна, т.к. действует как часть нашей антенны.

Ширина трассировки
Я просто выбрал хорошую ширину для красоты ПП, но кажется, что менее широкие дорожки быть лучше для ВЧ схем … Но я не верю, что на таких низких частотах будет выигрыш в производительности.

Сборка печатной платы

Наша плата готова, и теперь мы будем припаивать на неё все элементы. Так что соберите все элементы вместе, как у меня ниже:

Для начала паяем генератор импульсов включения/выключения на таймере 555. Его работу легко проверить нажав на кнопку питания и измерив его любым вольтметров.

Теперь, припаяйте схему генератора 27,145МГц.

Затем припаяйте схему смесителя.

Наконец, припаяйте последний индуктор 10uH и антенный провод 12"(дюймов) к плате.

Вот вид на пайку снизу:

Точно такой же вид сверху. Разве это не красиво?

Передатчик собран! Теперь давайте пройдемся по теории его работы.

Принцип работы

Вместо того, чтобы сосредоточиться на математической и сырой теоретической сторонах этого простого ВЧ-передатчика, мы сделаем упором на элементы в каждом из этапов. Математика, как/почему эта схема действительно работает, ужасно уродлива и слишком сложна... так что это интересно (для меня) просто построить и «чувствовать» что, где и как работает.
Так что давайте потратим некоторое время, чтобы пройти схему шаг за шагом, чтобы понять каждую часть цепи, её цель и вид сигнала в важных моментах. Мы пройдем через 3 раздела, в первом взглянем на то, как сигналы, которые мы хотим передать, создаются, а затем пойдем дальше, чтобы увидеть, как эти сигналы выглядят, когда мы хотим передать их, а затем, наконец, мы посмотрим на измерения выходной мощности передатчика.

Генерация несущей частоты

Прежде всего нам нужно сгенерировать сигнал, которые мы будем передавать. Вот часть схемы с кварцевым генератором:

Выше вы можете видеть, что схема выдает синусоидальную волну на необходимой нам частоте. Нет фильтрации многих присутствующих гармоник, что незначительно искажает наш результат, но этот сигнал будет работать.

Генерация сигналов включения/выключения

Следующий сигнал, который мы хотим генерировать, является низкочастотным «цифровым» сигналом включения/выключения. Для этого мы используем простой 555 таймер:

На его выходе наблюдаем меандр, что мы и ожидали увидеть. Теперь, давайте посмотрим, что происходит, когда эти два сигнала смешиваются.

Смешение сигналов

После того, как несущая частота 27,145 МГц выходит из конденсатора 150 пФ, она встречается с меандром 555 таймера после резистора 22кОм и эти два сигнала смешиваются (умножаются, если вам хочется). Ниже вы можете увидеть конечный результат этого смешивания и где именно на схеме это происходит:

Меандр от 555 таймера по-прежнему очень заметен и сигнал готов перейти в базу транзистора и будут выглядеть как то, что мы хотим передать.

Получающийся непрерывный сигнал

После того, как смешанный сигнал идет в транзисторе, мощное переключение включения/выключения от 555 таймера помогает делать хороший непрерывный выходной сигнал на нашей несущей частоте, готовый попасть в нашу антенну (после прохождения одного последнего блокировочного DC конденсатора).

Выходит либо гигантская синусоидальная волна с амплитудой 2В между пиками или основные 0В. Расстояние между включением/выключением соответствует нашему первоначальному сигналу 350 Гц. Итак, давайте теперь сделаем несколько измерений мощности, чтобы увидеть, как "мощен" наш передатчик на самом деле!

Анализ спектра

Чтобы убедиться, что передатчик выдает то, что мы ожидаем, прототип передатчика, построенный мной, был подключен к анализатору спектра:

Наша несущая частота, безусловно, видна с самым высоким пиком в 9dmb (около 10 мВт), а затем с обоих сторон видны частоты гармоник. Гармоники всегда ожидаемы в системах, которые не имеют фильтрации.

Последнее, что нужно сделать, это посмотреть, как выглядят наши мощности, что бы убедиться, что правительство не будет охотиться на нас для создания чего-то слишком мощного. Потребляемая мощность на одной пиковой частоте анализируется. Обратите внимание, высокая мощность была на самом деле на 27,142 МГц и не было на 27,145 МГц. На это влияют многие факторы.

Мощные выходные волны, видимые выше, выглядят как меандр, который мы хотели передать, что довольно хорошо, учитывая, что мы смотрим на смешанный сигнал. Это означает, что наш приемник должен иметь менее требовательную схему детекции включения/выключения, которые попадают на 7dBm и -25dBm. Мощность передачи находится в пределах допуска большинства стран.

Данные и наблюдения

Передатчик сам по себе скучная вещь, чтобы смотреть на него в действии. Вы включаете его, и он передает... Вы должны иметь приемник. В следующей статье мы рассмотрим, как построить парный 27МГц приемник и когда это будет, вы сможете посмотреть тестовое видео ниже:

Как только вы посмотрите видео испытания передатчика выше, все сомнения покину т вас, т.к. система работает как задумано и как требуется в целях этого проекта. Вы передаете, светодиод загорается. Вы останавливаете передачу, светодиод гаснет. Превосходно!

Список радиоэлементов

Обозначение	Тип	Номинал	Количество	Мой блокнот
IC1	Программируемый таймер и осциллятор	ICM7555	1	В блокнот
T1, T2	Биполярный транзистор	2N2222	1	В блокнот
D1	Выпрямительный диод	1N4148	1	В блокнот
С1	Конденсатор	0.1 мкФ	1	В блокнот
С2	Конденсатор	68 пФ	1	В блокнот
С3	Конденсатор	150 пФ	1	В блокнот
С5	Конденсатор	27 пФ	1	В блокнот
С6	Конденсатор	100 пФ	1	В блокнот
С9	Электролитический конденсатор	2.2 мкФ	1	В блокнот
R1	Резистор	100 кОм	1	В блокнот
R2	Резистор	100 Ом	1	В блокнот
R5	Резистор	470 Ом	1

Виктор Беседин (UA9LAQ)

Предлагаемый передатчик прост по конструкции, мал по размерам, собран на вполне доступных деталях. Его можно рекомендовать в качестве составной части портативной радиостанции или как экспериментальный для работы в местных УКВ сетях, при настройке антенн и т. д.

Передатчик имеет выходную мощность 1 Вт при напряжении питания 9,5 В, девиацию частоты +/- 3 кГц

Структурная схема передатчика приведена на Рис.1. Сигнал с микрофона поступает на усилитель А1 и с него на модулируемый генератор G1 с кварцевой стабилизацией частоты. Третья, четвёртая или пятая гармоника ЧМ сигнала (в зависимости от частоты применённого кварцевого резонатора) поступает на удвоитель частоты U1. Преобразованный сигнал в пределах двухметрового любительского диапазона усиливается двухкаскадным усилителем и поступает в антенну.

Для увеличения кликните на изображение

На Рис.2 приведена принципиальная схема передатчика. Сигнал с микрофона ВМ1 через разделительный конденсатор С1 и резистор R1, заваливающие нижние частоты ЗЧ диапазона, подаётся на операционный усилитель (ОУ) DA1 и усиливается им. Конденсатор С2 защищает вход усилителя от РЧ наводок. Резистор R4 в цепи отрицательной обратной связи ОУ определяет его усиление. Резисторами R2,R3 балансируют ОУ по постоянному току и, одновременно с этим, устанавливают рабочую точку на характеристике изменения ёмкости варикапной матрицы, связанной с ОУ по постоянному току через резисторы фильтра нижних частот (ФНЧ) R5C4R6.

Напряжение на варикапах пульсирует в такт с частотой звукового сигнала. Их ёмкость включена последовательно в емкостной делитель в цепи обратной связи кварцевого генератора и, следовательно, при возбуждении последнего, его частота также будет изменяться в такт со звуковым сигналом. Задающий генератор выполнен на транзисторе VT1. Кварцевый резонатор ZQ1 включен в цепь базы и возбуждается на частоте параллельного резонанса. Контур L1C9 в коллекторной цепи транзистора выделяет напряжение с частотой в диапазоне 72:73 МГц. С катушкой этого контура индуктивно связан вход парафазного балансного умножителя частоты(в данном случае, удвоителя частоты), работающего на чётных гармониках. Полосовой фильтр (ПФ) L3C13C15L4C16 выделяет напряжение частотой 144:146 МГц (в зависимости от частоты кварцевого резонатора ZQ1), которое с части витков катушки L4, через разделительный конденсатор, поступает на вход первого каскада усилителя, выполненного на транзисторе VT4. Он работает в режиме класса АВ с небольшим начальным смещением, получаемом на параметрическом стабилизаторе напряжения - кремниевом диоде VD3, включенном в прямом направлении прохождения тока. Усиленное и отфильтрованное (ПФ L5C20L6C21) напряжение поступает на оконечный усилитель мощности, собранный на транзисторе VT5. Каких - либо особенностей каскад не имеет, работает в классе С. Усиленное напряжение РЧ (здесь лучше говорить уже о токе или мощности) через фильтр нижних частот, подавляющий высшие гармоники и согласующий каскад с нагрузкой, подаётся в антенну WA1. Конденсатор С26 - разделительный.

Микрофонный усилитель и кварцевый генератор питаются от параметрического стабилизатора напряжения, выполненного на стабилитроне VD1. Светодиод HL1, включенный последовательно со стабилитроном, индицирует включение передатчика.

RC-фильтры R10C10, R12C14, R16C22, а также R14C18 и конденсаторы С3, С5 и С23 повышают устойчивость работы передатчика, развязывая его каскады по питанию.

Антенной передатчика может служить четвертьволновый вибратор, штыревая антенна с укорачивающей катушкой, спиральная. В стационарных условиях приемлем весь арсенал антенн: от GP до многоэлементных и многоярусных. Автор испытывал передатчик с антеннами: GP и 16-элементной F9FT.

Для увеличения кликните на изображение

Передатчик выполнен на плате из двухсторонне-фольгированного стеклотекстолита размерами 137,5 х 22 х 1,5 мм (Рис.3). С верхней стороны платы (на ней установлены детали) вокруг отверстий, в которые вставляют выводы элементов, изолированные от общего провода, фольга удалена зенкованием. Все пайки к корпусу произведены на верхней стороне платы, кроме случаев, когда это конструктивно невозможно (например, при вертикальном монтаже кварцевого резонатора), "Заземлённые" точки на верхней стороне платы соединяют проволочными перемычками с фольгой на нижней стороне платы (эти места на чертеже платы отмечены перечёркнутыми кружками).

В передатчике применены малогабаритные детали, монтаж - плотный. При затруднениях с монтажом часть резисторов и конденсаторов можно разместить со стороны печатных проводников. Транзистор усилителя мощности VT5 установлен сверху платы в перевёрнутом виде (винтом вверх). Крышка его кристалла утоплена в отверстие диаметром 7 мм в плате. Планарные выводы базы и коллектора припаяны внахлёст к вытравленным или вырезанным проводникам на верхней стороне платы, выводы эмиттера припаяны с двух сторон от корпуса к "земляной" фольге. Конденсатор С26 установлен вне платы (между платой и антенным гнездом).

Микрофон расположен в нижней части передатчика (переносной радиостанции), чтобы удалить головной мозг оператора от излучения антенны. Лучше даже использовать выносной микрофон с размещённым на его корпусе переключателем "приём-передача", последнее позволит поднять радиостанцию на вытянутую руку над головой и этим "отодвинуть радиогоризонт", обеспечив радиосвязь на большее расстояние.

В конструкции используются резисторы МЛТ-0,125 (МЛТ-0,25), R11- СП3-38, подстроечные конденсаторы КТ4-23, КТ4-21 ёмкостью 5:20, 6:25 пФ, С1, С7, С8, С17 - КМ, С15 - КД, С5 - К53-1А, остальные конденсаторы - КМ, К10-7, КД. Микрофон ВМ1 - электретный капсюль МКЭ-84-1, МКЭ-3 или, в крайнем случае, ДЭМШ-1а. Стабилитрон VD1 - КС-156А, КС-162А, КС168А.При отсутствии светодиода HL1, можно отказаться от индикации, увеличив сопротивление резистора R17. Диод VD3 - любой кремниевый маломощный малогабаритный, VD2 - варикапная матрица КВ111А, КВ111Б. При использовании отдельного варикапа (КВ109, КВ110), его включают на место VD2.1, резистор R7 удаляют, левый по схеме вывод конденсатора С7 припаивают к точке соединения элементов С6, R6, VD2.2. Операционный усилитель DA1 - любой из серии К140УД6 - К140УД8, К140УД12. ОУ К140УД8 рекомендуется применять при повышенном напряжении питания передатчика (12 В и выше при стабилитроне VD1 - КС168А). На вывод 8 ОУ К140УД12 следует подать управляющий ток через резистор 2 МОм с плюсовой шины источника питания.

В качестве VT1 можно применить любой маломощный транзистор с граничной частотой не ниже 300 МГц, например, КТ315Б, КТ315Г, а также из серии КТ312 и КТ368. Транзисторы VT2:VT4 также маломощные, но с граничной частотой не менее 500 МГц, например, из серий КТ368, КТ316, КТ325, КТ306, BF115, BF224, BF167, BF173. Транзистор VT5 - КТ610А, КТ610Б, КТ913А, КТ913Б, 2N3866, КТ920А, КТ925А. Не все из рекомендованных к использованию транзисторов совпадают по размерам с применённым в авторском варианте передатчика КТ610А. Это нужно учитывать при повторении конструкции. Нежелательно, в целях уменьшения размеров конструкции передатчика применять одну транзисторную сборку в нескольких высокочастотных каскадах, так как из-за сильной межкаскадной связи ухудшатся параметры передатчика: спектральная чистота, появится подвозбуждение и невозможность достижения максимальной выходной мощности.

В передатчике можно использовать кварцевые резонаторы на основные частоты: 14,4:.14,6; 18,0:18,25; 24,0:24,333 МГц или гармониковые (обертонные) на частоты 43,2:43,8; 54,0:54,75; 72,0:73,0 МГц.

Катушки передатчика, кроме L1 и L2, бескаркасные. L1 и L2 расположены на каркасе диаметром 5 мм с ферритовым подстроечным сердечником от УКВ радиостанций, желательно, не хуже 20ВЧ. Если такого нет, то можно применить латунный, алюминиевый или отказаться от сердечника вовсе, пекресчитав количество витков катушек L1 и L2 пропорционально и припаяв небольшой подстроечный конденсатор со стороны печатных дорожек платы. L1 наматывают виток к витку на каркасе, L2 наматывают поверх L1. Между катушками L1 и L2 целесообразно разместить электростатический экран в виде одного незамкнутого витка фольги, "заземлённого" в одной точке (с одной стороны). Катушки L3:L8 размещают на расстоянии 0,5:1,0 мм от платы. Намоточные данные катушек приведены в таблице. Если в контурах передатчика применить катушки с СВЧ ферритовыми подстроечными сердечниками, а конденсаторы ёмкостью не более 10 пФ (вместо подстроечных) упрятать под экраны соответствующих катушек, то выходная мощность передатчика увеличится, уменьшится объём монтажа, настройка контуров будет производиться сердечниками катушек.

Перед налаживанием передатчика необходимо проверить плату на отсутствие коротких замыканий между печатными проводниками. Затем, определяют напряжение, при котором будет работать радиостанция, как среднее арифметическое, между напряжением свежей и разряженной батареи, например: напряжение свежей батареи - 9 В, разряженной - 7 В,

(9 + 7) / 2 = 8 В

При напряжении 8 В и следует настраивать передатчик, этим будет обеспечена минимальная зависимость параметров передатчика от напряжения питания и компромисс, в смысле экономичности. Дело в том, что с повышением напряжения питания увеличивается потребляемый передатчиком ток, не только из-за увеличивающейся мощности раскачки оконечного каскада, но и из-за увеличения тока стабилизации VD1, для увеличения экономичности передатчика полезно этот ток снижать, но тогда есть риск выскочить за нижнюю границу тока стабилизации стабилитрона при снижении напряжения питания, при разрядке батареи. К выходу передатчика подключают эквивалент: два резистора МЛТ-0,5 сопротивлением 100 Ом, соединённых параллельно. От общего провода (при выключенном питании!) отпаивают вывод стабилитрона VD1 и последовательно с ним включают миллиамперметр с током полного отклонения стрелки 30:60 мА. Затем включают питание передатчика. Варьируя напряжением питания от максимального до минимального допустимых, подбором сопротивления резистора R17, добиваются, чтобы при крайних допустимых значениях напряжения питания стабилитрон не выходил из режима стабилизации (минимальный ток стабилизации для КС162А - 3 мА, максимальный - 22 мА). После этого, выключив питание, восстанавливают соединение.

При правильном монтаже и исправных деталях налаживание передатчика продолжают настройкой контуров, используя для контроля резонансный волномер. Вначале вращением подстроечного ферритового сердечника катушки L1 добиваются максимального значения напряжения частотой 72:73 МГц (в зависимости от частоты кварцевого резонатора) в контуре L1C9. Затем последовательно настраивают контурыL3C13, L4C16, полосовой фильтр и фильтр нижних частот по максимуму напряжения частотой 144:146 МГц. Если, при этом, какой-либо подстроечный конденсатор находится в положении максимальной или минимальной ёмкости, то следует в соответствующей контурной катушке, соответственно, сжать или раздвинуть витки с помощью, например, стеклотекстолитовой пластинки (диэлектриком).

После настройки контуров, подбирают сопротивление резистора R9 в кварцевом генераторе, также ориентируясь на максимальное выходное напряжение передатчика, затем балансируют подстроечным резистором R11 удвоитель частоты по наилучшему подавлению на его выходе частоты в районе 72:73 МГц (зависит от применённого кварцевого резонатора). Наличие гармоник и их абсолютный и относительный уровень удобно наблюдать на экране анализатора спектра, который, к сожаленеию, ещё не стал прибором массового применения. Для наиболее "дотошных" настройщиков можно порекомендовать ещё подобрать по максимальной выходной мощности сопротивление резистора R8 и соотношение емкостей конденсаторов С7/С8. В балансном умножителе (удвоителе) частоты подстроечный резистор R11 можно заменить на два постоянных и подобрать их номиналы индивидуально. При этом, нужно не только исходить из максимального подавления частоты в диапазоне 72:73 МГц, но и получения максимального выходного напряжения в диапазоне 144:146 МГц, контролируя её резонансным волномером на контуре L3C13 или на выходе передатчика. В умножителе можно применить и полевые транзисторы, но, в этом случае, придётся увеличить число витков катушки связи L2. При необходимости, частоту передатчика можно (в небольших пределах) скорректировать расстройкой контура L1C9, однако, работа в таком режиме нежелательна из-за риска срыва генерации в кварцевом генераторе при модуляции. В передатчике, вместо удвоителя, можно применить учетверитель частоты. В этом случае, контур L1C9 должен быть настроен на частоты 36,0:36,5 МГц. В задаюшем генераторе можно использовать кварцевые резонаторы на основные частоты: 7,2:7,3; 9,0:9,125; 12,0:12,166; 18,0:18,25 МГц или обертонные: 21,6:21,9; 27,0:27,375; 36,0:36,5; 45,0:45,625; 60,0:60,83 МГц. Следует, однако, учесть, что выходная мощность передатчика с учетверителем частоты будет меньше, чем с удвоителем, кроме того, возможно, придётся включить дополнительные звенья в ПФ и ФНЧ передатчика. При питании передатчика от источника напряжением 12 В можно в целях получения экономии применить в качестве VD1 стабилитроны Д814А, Д814Б, Д818, при этом, необходимо подобрать сопротивление резистора R17, как было указано выше. При подключении дополнительного усилителя мощности, следует полностью экранировать от него передатчик. Передатчик может иметь несколько каналов, для этого на РЧ трансформаторе L1L2 следует разместить столько катушек L1, сколько будет генераторов (каналов), переключаемых по питанию с параллельным включением по ЗЧ.

Для юстировки частоты передатчика дополнительно последовательно с кварцевым резонатором ZQ1 можно включить подстроечнвй конденсатор или катушку индуктивности с подстроечным ферритовым сердечником, в первом случае - частота повышается, во втором - понижается. Плата смонтированного передатчика может быть расположена в его корпусе как горизонтально, так и вертикально. Конденсатор С15 установлен со стороны печатных дорожек. Верхний (по схеме) вывод конденсатора С17 припаян непосредственно к виткам катушки L4. Катушка L2 для обеспечения симметричности мотается двойным проводом, затем, начало одного провода соединяется с концом другого. В статье присутствуют названия зарубежных транзисторов, которые остаются от импортной аппаратуры, имеются в продаже, парадокс: порой зарубежный транзистор найти легче, чем отечественный, да и стоит первый дешевле, чем последний. При желании эксплуатировать передатчик в большом диапазоне питающих напряжений, следует отказаться от светодиода HL1, подобрав заново сопротивление резистора R17, ввести разделительный конденсатор ёмкостью 0,47:0,68 мкФ между точкой подключения резистора R4 к выводу 6 ОУ и резистором R5, подключить параллельно стабилитрону VD1 подстроечный резистор сопротивлением 200:220 кОм, с помощью которого "вывесить" середину модуляционной характеристики варикапной матрицы. Движок дополнительного подстроечного резистора должен быть подключен к точке соединения R5C4R6. Смещение на базу транзистора VT1 можно также подать с резистивного делителя напряжения, позволяющего работать в большем диапазоне питающих напряжений, с более стабильной рабочей точкой. Для прецизионной работы ЧМ модулятора в цепь стабилитрона VD1 может оказаться полезным включение стабилизатора тока, например из [ 2 ]. Последнее можно объяснить желанием получить очень малое изменение напряжения питания, в пределах стабилизационной характеристики: у параметрического стабилизатора на стабилитроне это - 30:40 мВ, у стабилизатора тока - 1...2 мВ. Практически, схема на Рис. 1 из [ 2 ] включается вместо R17, транзистор КП303Е, резистор сопротивлением 100:150 Ом (подбирается по номинальному току стабилизации стабилитрона VD1).

Если от передатчика не требуется полная мощность, то можно обойтись и без оконечного каскада, подсоединив антенну через ФНЧ C24L8C25 к коллектору транзистора VT4 или присоединить антенну к отводу катушки L5 (не более 1:1,5 витка от её "холодного" конца), сохранив конденсатор С20, правый (по схеме) вывод которого подключается к общему проводу: получаем экономичный передатчик карманного типа, который может сослужить добрую службу при, например, настройке антенн. При самовозбуждении передатчика, как было уже указано выше, следует опустить монтаж ближе к фольге укоротить выводы деталей до минимальной разумной длины, у деталей, устанавливаемых вертикально, нижний вывод, ближний к плате должен быть "горячим" по РЧ, развязывающие конденсаторы должны быть РЧ типов и иметь ёмкость 1000:68000 пФ. Как видно из принципиальной схемы, передатчик состоит как бы из двух частей, относительно катушек L1 и L2: кварцевого генератора с ЧМ модулятором и микрофонным усилителем и умножителя частоты с двухкаскадным усилителем мощности. Такое построение позволяет конструктору использовать части передатчика по блочному принципу, заменяя на однотипные, по собственному усмотрению. Относительно указанной "точки пересечения" (L1 и L2) можно произвести "размножение" - использовать несколько кварцевых генераторов с общим микрофонным усилителем, удвоителем частоты и усилителем мощности - мера, когда требуется несколько (до пяти) каналов на передачу с переключением их по постоянному току, при этом потребуется столько катушек L1, сколько используется кварцевых генераторов. Можно также подключить к, например, одноканальному передатчику два усилителя мощности и питать через каждый свою антенну, например, в стеке, или направленные в разные стороны, для увеличения эффективности (вместо GP). Можно также использовать задающий генератор в составе радиостанции для работы через репитеры. Напряжение гетеродина (его роль, в данном случае, выполняет кварцевый гетеродин передатчика на VT1) через катушку связи (несколько витков поверх L1) подаётся на смеситель приёмника, который работает по принципу супергетеродина с низкой промежуточной частотой 600 кГц. Смеситель должен обеспечивать работу на второй гармонике гетеродина (техника прямого преобразования). Можно использовать принцип SYNTEX-72 с подачей напряжения одновременно на два смесителя [ 3 ]. Кстати, система SYNTEX-72 не даёт выигрыша в подавлении зеркального канала по ПЧ2 в частотном плане - это моя ошибка - XCUSE ! Но так как ПЧ "упрятана" дальше в схему радиоприёмного устройства за предлежащие контура и полосовые фильтры, всё-таки, зеркальный канал по ПЧ2 подавлен значительно лучше, чем при одинарном преобразовании с низкой ПЧ, когда используется обычный метод преобразования.

В заключение, хотелось бы выразить благодарность за замечания и пожелания В.К. Калиниченко (UA9MIM).

Таблица 1.

Катушка	Число витков	Провод	Диаметр каркаса, оправки, мм	Длина намотки, мм
		ПЭВ-2 0,64 мм
	6 + 6	ПЭЛШО-0,18 мм
	1,5+3,5	Посеребрённый 0,8 мм
		Посеребрённый 0,8 мм
		Посеребрённый 0,8 мм
		Посеребрённый 0,8 мм
		ПЭВ-2 0,64 мм
		Посеребрённый 0,8 мм

С Уважением Виктор Беседин (UA9LAQ),

КАТЕГОРИИ