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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK VHF-Überlagerungsempfänger bei 144 MHz. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Radioempfang Bei der Entwicklung eines Überlagerungsempfängers für den Bereich 144 ... 146 MHz müssen die Besonderheiten von UKW berücksichtigt werden. Die Sättigung der Reichweite mit Sendern ist sehr gering, sodass die Anforderungen an die Selektivität des Empfängers etwas reduziert werden können. Dadurch können Sie einen aktiven Filter im Ultraschall-Frequenzumrichter verwenden und das aufwändige Wickeln von Niederfrequenzspulen vermeiden. Gleichzeitig ist der Pegel des Außenrauschens gering und die Sendersignale schwach, sodass die Empfängerempfindlichkeit extrem hoch sein muss. Benötigt werden URF und UHF mit hoher Verstärkung. Ein schematisches Diagramm eines Empfängers für eine Reichweite von 2 m, der unter Berücksichtigung der oben genannten Merkmale entworfen wurde, ist in Abb. 1 dargestellt.
Das Eingangssignal von der Antenne wird über die L1C1-Schaltung dem URC zugeführt, das gemäß der Kaskodenschaltung auf den Feldeffekttransistoren VTI und VT2 aufgebaut ist. Am URF-Ausgang ist ein Zweischleifen-Bandpassfilter L2C4 und L3C5 enthalten, der Störungen außerhalb des Bandes (Signale von Fernsehzentren usw.) deutlich dämpft. URF, aufgebaut auf Feldeffekttransistoren, ist hochlinear, hat aber eine geringe Verstärkung. Um die Verstärkung zu erhöhen, kann der Transistor VT2 durch einen bipolaren, beispielsweise vom Typ GT311, ersetzt werden. Sollte es dadurch zu einer Selbsterregung kommen, sollte der Kollektor des Transistors mit dem Abgriff der Spule L2 verbunden werden. Der Empfängermischer besteht aus antiparallelen Dioden VD1, VD2. Der auf einem VT4-Feldeffekttransistor aufgebaute Lokaloszillator ist im Bereich von 72 ... 73 MHz abgestimmt. Zum Stimmen wird das VD3-Varicap verwendet. Durch Ändern des Anschlusspunkts des Varicaps können Sie auch den Abstimmbereich von 100 kHz auf mehrere Megahertz ändern. In der ersten Stufe des Ultraschall-Frequenzumrichters ist ein rauscharmer Feldeffekttransistor VT3 verbaut. Zur Vorfilterung von Tonsignalen wird die in seiner Gate-Schaltung eingebaute R6C9-Kette verwendet. Das verstärkte Niederfrequenzsignal wird dem Hauptverstärkerchip DA1 zugeführt. Die Elemente des aktiven Filters am Eingang des Hauptverstärkers sind die Ketten R11C13 und R12C14. Die für den Betrieb des aktiven Filters erforderliche Rückkopplungsspannung wird über den Teiler R13R14 aus der Ausgangsspannung des Verstärkers gewonnen. Das Verhältnis der Widerstände des Teilers entspricht ungefähr der Verstärkung der Mikroschaltung. Bei Gleichstrom unterliegt der Verstärker einer 100-prozentigen Gegenkopplung, die seinen Modus stabilisiert. Anschließend wird das verstärkte und gefilterte Tieffrequenzsignal über den Lautstärkeregler R17 dem Endverstärker zugeführt und in gewohnter Weise zusammengebaut. Es enthält einen Spannungsverstärker an einem Transistor VT5 und einen Push-Pull-Emitterfolger an den Transistoren VT6 und VT7. Der Empfänger wird von einem stabilisierten Gleichrichter mit einer Ausgangsspannung von 12 V gespeist. Der Stromverbrauch im Silent-Modus beträgt 25 mA. Im Empfänger können Transistoren und ein Operationsverstärker der angegebenen Typen mit beliebigen Buchstabenindizes verwendet werden. Der endgültige Ultraschallfrequenzwandler kann auf beliebigen Niederfrequenztransistoren geeigneter Struktur aufgebaut werden. Die VD4-Zenerdiode ist von beliebigem Typ und hat eine Stabilisierungsspannung von 8 ... 9 V. Im Hochfrequenzteil des Empfängers werden Keramikkondensatoren verwendet, die restlichen Kondensatoren und Widerstände können von beliebigem Typ sein. Alle abgestimmten Kondensatoren sind vom Typ KPK-M, es ist jedoch besser, einen C11-Kondensator mit einem Luftdielektrikum im lokalen Oszillator zu installieren. Die Empfängerspulen sind mit PEL 0,7-Draht gewickelt. Die Spulen LI, L2 und L3 sind rahmenlos und haben einen Durchmesser von 5 mm. L1 enthält 5 Windungen mit einer Wickellänge von 8 mm, L2 und L3 jeweils 4 Windungen, Windung auf Windung gewickelt. Der Rahmen der Lokaloszillatorspule L4 ist ein Keramikrohr mit einem Durchmesser von 5 mm. Der Draht wird mit hoher Spannung gewickelt und durch Löten der Enden an den metallisierten Bereichen der Keramik fixiert. Sie können den Draht auch mit BF-2-Kleber befestigen, allerdings ist in diesem Fall die Stabilität der Lokaloszillatorfrequenz schlechter. Die Spule enthält 6 Windungen, die Anzapfung besteht aus 1,5 Windungen, die Wicklungslänge beträgt 6 mm. Der Empfänger ist auf einer Leiterplatte aus Folienfiberglas mit den Maßen 220x45 mm montiert. Die Anordnung der Teile ist in Abb. dargestellt. 2a. Die Folie wird nirgends von der Platine entfernt, es werden lediglich Isolierbahnen zwischen den einzelnen Abschnitten mit einem scharfen Messer oder Cutter durchtrennt. Die Spurbreite beträgt 1...2 mm. Eine solche Montage bietet die maximale Fläche von „Erdleitern“ und eine natürliche Abschirmung zwischen den stromführenden Abschnitten, was parasitäre Kopplungen deutlich reduziert und die Stabilität des Empfängers verbessert. Es ist auch möglich, die von UW3FL entwickelte Installation „auf Punkten“ [6] anzuwenden – runde Bereiche mit einem Durchmesser von 5 ... 7 mm, die durch eine Isolierbahn vom Rest der Folie getrennt sind und als gemeinsamer Draht dienen. Die Teile werden mit Leitungen an die „Punkte“ oder an den gemeinsamen Draht von der Seite der Folie gelötet. Die Empfängerplatine ist auf einem robusten Chassis oder noch besser in einer geschlossenen Metallbox (Gehäuse) untergebracht. Es ist auf die mechanische Festigkeit des Gehäuses und die Zuverlässigkeit aller elektrischen Kontakte zwischen den Strukturteilen zu achten, da davon die Stabilität der Lokaloszillatorfrequenz abhängt.
Die Abschlüsse der Widerstände R3 und R17 sollten bei großer Länge mit einem abgeschirmten Kabel erfolgen. Die Installation des Empfängers kann auch mit Scharnieren erfolgen, wenn Sie eine rechteckige Box mit Abmessungen auswählen oder anfertigen, die den angegebenen Abmessungen nahe kommen. Im Inneren sollten mehrere Abschirmungspartitionen installiert werden, die den Eingangskreis, den Mischer und den Lokaloszillator hervorheben. Im Gegensatz zu einem HF-Empfänger, bei dem man beim Einschalten hoffen kann, sofort zumindest leistungsstarke Sender zu hören, muss ein UKW-Empfänger sorgfältig und sorgfältig eingestellt werden, bevor er „zum Leben erwacht“. Messen Sie zunächst die Spannung an den Emittern der Transistoren VT6, VT7 und stellen Sie sie auf die Hälfte der Versorgungsspannung ein, indem Sie den Widerstand R20 auswählen. In ähnlicher Weise wird die Spannung am Ausgang des Operationsverstärkers (Pin 6 der Mikroschaltung) auf 5 V eingestellt, indem der Widerstand R9 im Quellkreis des Transistors VT3 ausgewählt wird. Bei Selbsterregung des UZCH wird, wenn der Regler R17 auf die maximale Lautstärke eingestellt ist, die Kapazität der Sperrkondensatoren C16, C20 und C23 erhöht, wobei die Anschlüsse des Potentiometers R17 und der Draht zum XSL führen Ausgangsbuchse sind abgeschirmt. Das Rauschen der ersten Stufe eines normal arbeitenden UZCH ist recht laut zu hören. Wenn ein Tongenerator vorhanden ist, ist es sinnvoll, den Frequenzgang des UZCH zu entfernen, indem der ZG über einen Spannungsteiler mit dem Verbindungspunkt der Widerstände R6 und R7 verbunden wird. Der Verstärker muss eine Bandbreite von 0,7 450 ... 2700 Hz haben. Die Dämpfung des Signals bei einer Frequenz von 10 kHz erreicht 30 dB. Sie können den Frequenzgang des Verstärkers anpassen, indem Sie die Werte der Kondensatoren C9, C 13, C 14 und des Widerstands R14 auswählen. Um den Hochfrequenzteil des Empfängers abzustimmen, ist es wünschenswert, über einen Resonanzwellenmesser, einen GIR- oder VHF-Generator zu verfügen. Die Lokaloszillatorfrequenz von 72 ... 73 MHz kann durch Empfang seines Signals an einen Rundfunkempfänger mit VHF-Band eingestellt werden. In Sendepausen ist der Lokaloszillator als Träger einer leistungsstarken Station zu hören. Der Rotor des Kondensators C11 ist bei richtiger Einstellung etwa zu 3/4 eingeschoben. Die HF-Konturen werden an das maximale Rauschen am Empfängerausgang angepasst. Die Rotoren der Kondensatoren dieser Schaltungen sind um etwa 1/3 eingebracht. Das Konturtuning ist ziemlich scharf. Mit einer am Eingang des Empfängers anliegenden Frequenz von 144 MHz können die Konturen genauer an das Maximum jedes Signals angepasst werden. Wenn kein UKW-Generator vorhanden ist, können Sie die Harmonische des einfachsten selbstgebauten Quarzoszillators verwenden, der mit einer Frequenz von 8, 9, 12, 18 usw. MHz arbeitet. Die fünfte Harmonische von Generatoren, die mit einer Frequenz von 10 MHz im 28,8-Meter-Bereich arbeiten, ist gut zu hören. Nach der Abstimmung wird der Empfänger mit einem Quarzkalibrator kalibriert. Die Skala besteht zweckmäßigerweise aus einer Scheibe, die auf der Achse des Abstimmpotentiometers montiert ist. Der abgestimmte Empfänger verfügt über eine hohe Empfindlichkeit. Beim Anschluss einer externen 2-Meter-Antenne erhöht sich das Rauschen durch „Luftrauschen“ auch ohne industrielle Störungen merklich. Der Nachteil des Empfängers ist die geringe Frequenzstabilität des Lokaloszillators, weshalb dieser beim Empfang von SSB-Sendern oft angepasst werden muss. Telegrafensender werden deutlich besser empfangen, ihr Ton ist recht klar. Bei großen Änderungen der Temperatur und der Versorgungsspannung kann die Frequenzdrift des Lokaloszillators jedoch mehrere zehn Kilohertz erreichen. Um die Kalibrierung der Waage regelmäßig zu überprüfen, ist es daher nützlich, ein Referenzsignal mit bekannter Frequenz zu haben, das von einem Quarzkalibrator oder einem einfachen lokalen Quarzoszillator erhalten wird. Der Hauptoszillator eines Telegrafensenders mit Quarzfrequenzstabilisierung kann erfolgreich als Referenzoszillator dienen. Wenn der Sender bereits über einen abstimmbaren Oszillator verfügt, kann dessen Signal dem Empfängermischer zugeführt werden, wodurch ein Transceiver mit direkter Umwandlung entsteht. Der Transistor VT4 und der Varicap VD3 sind in diesem Fall nicht installiert, und die L4C11-Schaltung ist mit der Zwischenstufe des Senders verbunden, abgestimmt auf eine Frequenz von 72 MHz. Ein abstimmbarer Hauptoszillator kann nach einer Quarzoszillatorschaltung mit Frequenzverschiebung durch externe, mit dem Resonator verbundene Elemente (VXO) oder nach einer Schaltung mit vorgespanntem Quarz und glatten Lokaloszillatorsignalen aufgebaut werden. Beim Betrieb des Empfängers als Teil einer Radiostation muss darauf geachtet werden, die HF-Transistoren vor dem starken Signal des eigenen Senders zu schützen. Es empfiehlt sich, ein Antennenrelais mit geringer Kontaktkapazität zu verwenden. Um das Lecksignal zu begrenzen, ist es sinnvoll, die L1C1-Schaltung mit einem Paar antiparalleler Siliziumdioden, beispielsweise vom Typ KD503, zu überbrücken. Die Stromversorgung erfolgt über eine 4-V-Batterie. Autor: V. T. Polyakov, Moskau; Veröffentlichung: N. Bolschakow, rf.atnn.ru
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