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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Knoten von Amateurfunkgeräten. Generatoren, Überlagerungen

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Elektronische Verstimmung

Am häufigsten wird als Verstimmungselement ein Varicap verwendet - eine spezielle Diode, deren Kapazität sich unter Einwirkung einer angelegten Spannung ändert. Bei aller Benutzerfreundlichkeit hat der Varicap auch erhebliche Nachteile. Zunächst einmal gibt es einen erheblichen Temperaturkoeffizienten, der nichtlinear von der Temperatur und der angelegten Spannung abhängt, sodass eine vollständige thermische Kompensation nicht möglich ist.

Dies bedeutet, dass ein GPA mit einem Varicap als Hauptanpassungselement immer „schwebt“, und mit einem Varicap als untergeordnetem Anpassungselement ein wenig „schwebt“. Zweitens hat das Varicap einen niedrigen Qualitätsfaktor, was sich negativ auf die Frequenzstabilität auswirkt, und drittens verschlechtert es als nichtlineares Element die Rauscheigenschaften des GPA, seine spektrale Reinheit, was insbesondere beim Design von Transceivern wichtig ist einen großen Dynamikbereich.

Es wird ein Schema zur elektronischen Verstimmung des GPA vorgeschlagen, Abb. 1, das meiner Meinung nach an den meisten Funkamateuren vorbeigegangen ist [1]. Unter Verwendung dieses Verfahrens der Frequenzabstimmung werden ein kleineres anfängliches Überschwingen der Frequenz und eine geringere Frequenzdrift während des Langzeitbetriebs bereitgestellt. Bei einer Frequenz von 7 MHz kann die Verstimmung je nach GPA-Schaltung 250 kHz betragen. Wenn kein großer Verstimmungsbereich benötigt wird, sollten die Elemente VD1, R2, C1 ausgeschlossen und die Source des Transistors VT1 mit Masse verbunden werden.

Thermische Kompensation

Beim Erhitzen verändern die GPA-Teile ihre Abmessungen und je nach Gesamttemperaturkoeffizient und dessen Vorzeichen beginnt die GPA-Frequenz nach oben oder unten zu driften. Die thermische Kompensation sollte mit halb ausgefallenem Drehkondensator durchgeführt werden. Sein TKE (Temperaturkoeffizient der Kapazität) hängt vom Drehwinkel der Rotorplatten ab. Das GPA-Gehäuse sollte gleichmäßig erwärmt werden, vorzugsweise in einem Thermostat, wobei die Temperatur im Inneren des Thermostats geregelt wird. Wenn kein industrieller Thermostat vorhanden ist, können Sie einen selbstgebauten aus einer Holzkiste herstellen, und als Heizelemente können Glühpfoten, Reflektoren, Heizgeräte mit geringer Leistung usw. dienen. Die Erwärmung ist in diesem Fall weniger gleichmäßig.

Durch Aufheizen des Gehäuses des GPA auf eine Temperatur von (40 - 50) ° und Abkühlen auf natürliche Weise ohne Zwangsbelüftung wird die Zyklizität des Frequenzwechsels überprüft. Wenn der stationäre Wert der Frequenz nach dem Heiz-Kühl-Zyklus vom Anfangswert um 200 - 350 Hz abweicht, muss der Teil mit einem nicht zyklischen Temperaturkoeffizienten gefunden und ersetzt werden.

Einige Teile haben die Fähigkeit, ihre Parameter unter Temperatureinfluss abrupt zu ändern. Meistens handelt es sich dabei um Kondensatoren, insbesondere um Röhrenkondensatoren - KT. Frequenzflimmern tritt auf. Es gibt einen einfachen Weg - durch Erhitzen mit einem Lötkolben, bei dem anstelle einer Spitze ein Keramikstab eingesetzt ist, alle im GPA enthaltenen Teile der Reihe nach und das Abhören des GPA-Signals auf einem Funkempfänger (z. B. R-326M ), können Sie ein fehlerhaftes Teil finden. Wenn wartungsfähige Teile erwärmt werden, erfolgt die Frequenzänderung reibungslos, ohne Sprünge und "Flimmern". Manchmal kann aufgrund mechanischer Instabilität der Installation ein Flackern auftreten.

Durch die Auswahl thermisch kompensierender Kondensatoren mit der erforderlichen TKE wird die Frequenzverschiebung um nicht mehr als 10 - 20 Hz / Grad erreicht, wenn das GPA-Gehäuse erwärmt wird. Das massive Duraluminium-Gehäuse hat eine umso größere thermische Trägheit, je dicker seine Wände und umso besser die Stabilität des GPA. Die Frequenzkontrolle sollte nicht früher als 15-20 Minuten nach dem Löten im GPA durchgeführt werden. Die Frequenzstabilität wird bei konstanter Temperatur in den Extrempositionen des Kondensators mit einer Kapazitätsänderung überprüft. Nach 15 Minuten Aufwärmen sollte es nicht schlechter als 50-100 Hz/Stunde sein. Die thermische Kompensation kann als vollständig betrachtet werden, wenn, wenn der GPA von einem Ende des Bereichs zum anderen abgestimmt wird, die Frequenzdrift das Vorzeichen ändert, d. h. am anfang nimmt sie durch das aufwärmen zu, am ende nimmt sie ab oder umgekehrt. Nachdem Sie sich vergewissert haben, dass der Vorgang auf diese Weise abläuft, können Sie den GPA sicher im Transceiver installieren. Achten Sie auch auf die thermische Kompensation des Netzteils.

Aufbau eines traditionellen GPA

Das Entwerfen eines GPA ist ein immenses Thema, aber die Grundprinzipien sollten gegeben sein. Ich denke, dass es nicht nur für Anfänger von Funkamateuren nützlich sein wird. Die Frequenzstabilität ist ein wichtiges Anliegen für die meisten Amateurfunkdesigns.

1. Der traditionelle GPA wird als unabhängige Struktur hergestellt - der Rahmen muss sehr steif und vorzugsweise kompakt sein. Der Körper besteht aus dickem Duraluminium mit einer Dicke von 4-6 mm. Die kabelgebundene Installation sollte mit einem länglichen (gerade, ohne Schleifen) Kabel von 1-2 mm erfolgen.

2. Die Installation von Elementen auf einer gedruckten Schaltungsplatine ist nicht wünschenswert. Vorzugsweise erfolgt dies durch hängende Montage auf Isoliergestellen. Keramiksicherungen mit vorgelöteten Drähten können geeignet sein. In selbstgebauten Konstruktionen können keramische Keksschalter verwendet werden, an deren Kontakten die Installation erfolgt.

3. GPA sollte entfernt von wärmeerzeugenden Einheiten aufgestellt und nicht von Konvektionsluftkanälen umspült werden. Wenn diese Bedingungen nicht erfüllt sind, sollte eine Temperaturregelung vorgesehen werden. Am einfachsten ist die „kalte“ Temperierung. Dazu die GPA-Box außen mit Schaumstofffolie (bis 10 mm) bekleben.

4. Die frequenzbestimmenden Elemente des GPA sollten von höchster Qualität sein. Ein variabler Kondensator mit großem Luftspalt (1-2 nm), dicke Platten - vorzugsweise Kupfer, mit einer Porzellanachse auf Lagern. Der Induktor ist, wenn möglich, Porzellan mit gebrannter versilberter Wicklung. Schlussfolgerungen von Elementen und Verbindungsdrähten - die Mindestlänge ohne mechanische Spannungen.

5. Die Frequenzumschaltung erfolgt über einen Keramikschalter oder einen Fernschalter an Hochfrequenzrelais, z. B. RPS-32 funktioniert gut bis zu einer Frequenz von 50 MHz.

6. Die Frequenzstabilität hängt nicht so sehr von der Schaltung ab, sondern von der Qualität der verwendeten Teile und der Verarbeitung. Ich kann mehrere bewährte Schemata empfehlen - "Radio" Nr. 5-90 S. 59, "Radio Amateur" Nr. 9-93 S. 38.

7. Nach dem Zusammenbau und der Installation des GPA ist es ratsam, mechanische Spannungen zu beseitigen, indem das Gerät auf eine Temperatur von 100-120°C erhitzt und auf natürliche Weise abgekühlt wird.

Literatur

1. Zeitschrift "Radio" Nr. 5 1989 S.96

Autor: A. Kuzmenko, RV4LK; Veröffentlichung: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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