Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Zivile Funkkommunikation

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Der Artikel beschreibt einen einfachen Transceiver mit einem selbstgebauten Quarzfilter aus identischen Resonatoren bei einer Frequenz von 8,867238 MHz. Solche Resonatoren sind nicht Mangelware – sie werden in PAL-SECAM-Fernsehdecodern verwendet. Die Haupt-Transceiverplatine kann mit minimalen Änderungen in einem Multiband-Gerät verwendet werden.

Grundparameter des Transceivers: Empfindlichkeit bei einem Signal-Rausch-Verhältnis von 12 dB – nicht schlechter als 1 µV; Selektivität gegenüber benachbarten und anderen Nebenempfangskanälen – nicht schlechter als 60 dB; Einstelltiefe des AGC-Systems - mindestens 60 dB; Spitzenausgangsleistung des Senders bei einer Last von 50 Ohm – nicht weniger als 5 W; Unterdrückung von Störemissionen im Sendebetrieb – nicht schlechter als 40 dB; Die Stromaufnahme im Sendebetrieb beträgt maximal 0,6 A bei einer Versorgungsspannung von 12 V.

Dank der Verwendung integrierter Schaltkreise wurde es möglich, einen kompakten Transceiver zu entwickeln, der keine knappen Komponenten enthält und einfach zu konfigurieren ist. Natürlich hat ein solches Gerät keine sehr hohen Parameter, kann aber entweder als Transceiver für einen Anfänger im Kurzwellenfunk oder als mobiler Hilfstransceiver empfohlen werden.

Der umkehrbare Pfad des Transceivers ist auf zwei K174XA2-Mikroschaltungen implementiert [1]. Von der Zusammensetzung der Mikroschaltungen wurden ausschließlich einstellbare Verstärker, Mischer und UPT-Systeme der AGC UFC verwendet. Die einstellbaren Verstärker der Mikroschaltungen selbst werden nicht verwendet, da sie eine hohe Rauschzahl aufweisen und nicht für den Betrieb bei Frequenzen über 1 MHz ausgelegt sind.

Strukturell ist der Transceiver in drei Knoten unterteilt: die Hauptplatine (Abb. 1),

(zum Vergrößern klicken)

Smooth-Range-Generator (Abb. 2)

und Leistungsverstärker (Abb. 3).

Das Verbindungsdiagramm des Transceivers ist in Abb. dargestellt. 4.

Im Empfangsmodus wird das Signal vom Antenneneingang über die Kontakte KZ.2 des Relais K3, das sich in der PA-Einheit befindet, an Pin 3 der Hauptplatine geliefert. Ein Zweikreis-Bandpassfilter (DFT) wird aus den Elementen L1C4C6C8L4 aufgebaut. Das Hochfrequenzsignal gelangt nach dem Durchlaufen des DFT am Eingang der DA1-Mikroschaltung an. In dieser Mikroschaltung wird das Signal verstärkt und in eine ZF-Frequenz umgewandelt. Das GPA-Signal wird an Pin 6 der Hauptplatine und über die Kontakte K 1.1 des Relais K1, Transformator T1, an den DA1-Chip geliefert. Die an den Wandlerausgang der Mikroschaltung angeschlossene L5C19-Schaltung ist auf die ZF-Frequenz konfiguriert. An den Abgriff des Induktors L1 ist ein Sechs-Resonator-Kristallfilter Z5 angeschlossen, der für eine optimale Anpassung sorgt.

Die Filterschaltung ist in Abb. 5 dargestellt. XNUMX.

Vom Ausgang des Quarzfilters geht das ZF-Signal zum DA2-Chip. Das Referenzoszillatorsignal gelangt über die Kontakte K2.1 des Relais K2 und den Transformator T2 zu dieser Mikroschaltung. Das Audiofrequenzsignal wird am Widerstand R15 isoliert. Der Tiefpassfilter C27R19C28 dämpft hochfrequente Komponenten des erkannten Signals. Der Audioverstärker ist in einer Standardkonfiguration auf dem integrierten Schaltkreis K174UN14 montiert. Sein Gewinn beträgt 40 dB. Von Pin 11 der Hauptplatine gelangt das 3H-Signal über den Lautstärkeregler R1 (siehe Abb. 4) zum Kopfhörer.

Der Empfangspfad wird durch ein AGC-System abgedeckt. Das Signal für den Betrieb des AGC-Systems wird vom Ausgang des Ultraschallgebers abgenommen und über den Widerstand R23 dem VD7VD8-Detektor zugeführt. Die Geschwindigkeit des Systems wird durch die Kapazität des Kondensators C29 bestimmt. Vom Ausgang des Emitterfolgers VT3 wird die AGC-Spannung dem Gleichstromverstärker (DCA) des S-Meters (Pin 9 des DA2-Chips) und über die Diode VD4 den Steuereingängen der DA1- und DA2-Chips zugeführt . Die Diode ist so eingebaut, dass im Sendebetrieb die Steuerspannung das S-Meter nicht beeinflusst.

Die Spannung zum S-Meter wird von Pin 13 der Hauptplatine über den Trimmwiderstand R22 und die Diode VD9 zugeführt, die mit Pin 10 des DA2-Chips verbunden sind.

Der Referenzfrequenzgenerator ist auf einem Feldeffekttransistor KP303G (VT1) aufgebaut. Die Frequenz des ZQ1-Resonators beträgt 8,867238 MHz. Durch Verstellung der Induktivität 12 ist es möglich, die Schwingfrequenz des Generators relativ zum Durchlassbereich des Quarzfilters in kleinen Grenzen zu verschieben. Der Sourcefolger am Transistor VT2 eliminiert den Einfluss der Last auf die Schwingfrequenz des Generators.

Durch Drücken der am XS1-Anschluss angeschlossenen Taste SB3 („Control“) wird der Transceiver in den Sendemodus geschaltet. In diesem Fall wird das Kurzschlussrelais im UM-Block aktiviert. Dieses Relais verbindet je nach Betriebsart mit seinen Kontakten KZ.2 die Antenne entweder mit dem Eingang des Empfangspfades oder mit dem Ausgang des Senders und schaltet gleichzeitig mit den Kontakten K3.1 die notwendigen Versorgungsspannungen an die Transceiver-Einheiten. An die Pins 12 und 4 der Hauptplatine wird eine Spannung von +12 V (TX) angelegt, die Relais K1, K2 werden aktiviert und die GPA- und Referenzoszillatorsignale werden geschaltet. Von Pin 12 wird Spannung an den inversen Eingang der Ultraschall-Mikroschaltung DA3 angelegt und blockiert diese. Die Versorgungsspannung wird auch dem Elektretmikrofon VM1 zugeführt (siehe Abb. 4).

Das Signal vom Mikrofon wird dem DA1-Chip über den Tiefpassfilter C5L3C10 zugeführt, der verhindert, dass hochfrequente Störungen in den Eingang des Mikrofonverstärkers eindringen. Im Sendemodus arbeitet der DA1-Chip als symmetrischer Modulator. Das Referenzoszillatorsignal wird über den Transformator T1 zugeführt. Der Ausgang des Modulators erzeugt ein Zweiseitenbandsignal mit unterdrücktem Träger (DSB). Die maximale Trägerunterdrückung erfolgt, wenn der Modulator mit dem Trimmwiderstand R10 präzise abgeglichen ist. Vom Ausgang des DSB-Modulators wird das Signal einem Quarzfilter zugeführt, der das untere Seitenband auswählt. Der DA2-Chip wandelt das ZF-Signal in ein 160-Meter-Amateurbandsignal um. Die Hochfrequenzlast DA2 ist der Breitbandtransformator TZ, der die hohe Ausgangsimpedanz des Mischers an die niedrige Lastimpedanz anpasst. Das HF-Signal von Pin 9 der Hauptplatine gelangt in den Leistungsverstärker. Der Übertragungskoeffizient des Pfades wird durch den Widerstand R3 „TX Level“ eingestellt. Der maximale Übertragungskoeffizient entspricht der minimalen Spannung an Pin 8 der Hauptplatine.

Im PA-Block durchläuft das Signal einen Zweikreis-Bandpassfilter L7C53C54C55L8, verstärkt durch einen Vorendverstärker an den Transistoren VT6, VT7 und eine Endstufe an VT8.

Als Ausgangstransistor wurde ein importierter 2SC2078 ausgewählt. Dieser Transistor wird üblicherweise in den Endstufen von CB-Radiosendern im 27-MHz-Bereich eingesetzt und entwickelt bei einer Versorgungsspannung von 4 V eine Leistung von mindestens 12 W. Wie sich herausstellt, ist er in großen Radiomärkten leicht zu erwerben Städte. Im Bereich von 160 Metern können Sie mit diesem Transistor problemlos 5 W Spitzenleistung erzielen. Die Kette R37VD11R38 stellt den anfänglichen Vorspannungsstrom des Transistors im Sendemodus so ein, dass er im linearen Modus arbeitet. Das verstärkte Signal gelangt über die Kontakte KZ.2 in die Antenne. Vom Teiler R39R40 wird ein Teil der Ausgangssignalspannung dem Pegeldetektor zugeführt. Die vom Detektor gleichgerichtete Spannung wird dem Anzeigegerät PA1 zugeführt.

Der Transceiver GPA (siehe Abb. 2) ist zweistufig. Auf dem Transistor VT4 ist ein Hauptoszillator nach einer kapazitiven Dreipunktschaltung aufgebaut, und auf VT5 befindet sich eine Pufferstufe. Die Frequenzabstimmung erfolgt durch KPE C1 mit einem Luftdielektrikum. Bei Verwendung von Resonatoren mit einer Frequenz von 8,867238 MHz in einem Quarzfilter beträgt der Abstimmbereich des GPA 10698...10867 kHz (zuzüglich des notwendigen Spielraums von mehreren Kilohertz an den Rändern des Bereichs).

Zur Stromversorgung des Transceivers ist eine stabilisierte Spannungsquelle von +12 V erforderlich. Zu Schutzzwecken dient die Zenerdiode VD1 (Abb. 4). Bei Umpolung oder Überschreiten der Versorgungsspannung steigt der Strom durch die Zenerdiode deutlich an und die Sicherung FU1 löst durch.

Der Transceiver verwendet Festwiderstände wie S1-4, S2-23, MLT; manipuliert - SPZ-38b; variable Widerstände - SP4-1a. Alle Permanentkondensatoren - K10-17, KM; Abgestimmte Kondensatoren sind KT4-23 und Oxidkondensatoren sind K50-35. Abstimmkondensator C1 - KPI von einem Röhrenradio.

Die Induktoren L1, L2, L4, L5, L7, L8 sind auf Polystyrolrahmen mit einem Durchmesser von 5 mm mit angepassten Kernen PR Nr. 2 (Carbonyl aus P-20-Material, M4-Gewinde) gewickelt. Der Autor verwendete Frames des UKW-Radiosenders Len. Die Spulen L1 und L7 enthalten 10+40 Windungen (vom geerdeten Anschluss aus gezählt), L2 und L8 – 50 Windungen, L4 – 25+25 Windungen PEV-2 0,15-Draht und Spule L5 – 8+8 Windungen PEV-2 0,25 Draht, 6. Die L12 GPA-Spule ist auf einen Rahmen mit einem Durchmesser von 12 mm gewickelt und enthält 2 Windungen PEV-0,45 4-Draht (Tuning-Kern – PR Nr. 20, Carbonyl – R-7, Gewinde – M0,75x1). Die Breitbandtransformatoren T7-TZ sind auf Ringferrit-Magnetkerne der Standardgröße K4x2x600 mm, Güteklasse 1000-1NN gewickelt. T2 und T2 enthalten 20x2 Windungen PEV-0,25 3-Draht, TZ enthält 20x4 Windungen desselben Drahtes. Der Transformator T600 ist auf einen ringförmigen Ferritmagnetkern der Güteklasse 10NN, Standardgröße K6x3x20 mm, gewickelt. Die Primärwicklung enthält 2 Windungen PEV-0,25 5-Draht, die Sekundärwicklung enthält 9 Windungen desselben Drahtes. Die Spulen L11-L50 sind auf einen ringförmigen Ferrit-Magnetkern der Güteklasse 2VCh-25 der Standardgröße K12x7x9 mm gewickelt. L3 enthält 10 Windungen, L25 - 11 Windungen, L5 - 2 Windungen PEV-0,6 3-Draht. Alle Ferritringe müssen vor dem Aufwickeln in eine Lage lackiertes Tuch eingewickelt werden. L0,1 - Standarddrossel DM-100-12 µH, L0,6 - D-20-1 µH. Relais K2 und K49 - RES270 mit einem Wicklungswiderstand von 9 Ohm. Kurzschlussrelais - Typ RES500 mit einem Wicklungswiderstand von 1 Ohm. VM1 ist ein importiertes Elektretmikrofon mit zwei Anschlüssen. PA50 ist ein Mikroamperemeter mit einem Gesamtabweichungsstrom von 100–1 μA. Quarzresonatoren ZQ7-ZQ174 – in kleinen Gehäusen. Wenn möglich, empfiehlt es sich, importierte TCA2 anstelle der K440ХА174-Mikroschaltungen zu verwenden; die K14UN2003-Mikroschaltung kann durch TDAXNUMX ersetzt werden.

Die Schleifenkondensatoren C4, C8, C19, C53, C55 werden direkt an die Anschlüsse der entsprechenden Spulen angelötet. Die Gehäuse der Quarzresonatoren ZQ1-ZQ7 sind an einem der Enden mit der obersten Metallisierungsschicht verlötet.

Die Hauptplatine und die PA-Transceiverplatine bestehen aus doppelseitiger Glasfaserfolie. Die Folie auf der Einbauseite der Teile dient als gemeinsame Leitung und gleichzeitig als Abschirmung. Um die Leitungen von Teilen herum, die keinen Kontakt mit dem gemeinsamen Draht haben sollen, sind die Löcher versenkt. Das GPA-Board besteht aus einseitig folieniertem Fiberglas. Zeichnungen von Leiterplatten und der Anordnung der Elemente darauf sind in Abb. dargestellt. 6 - 8.

Der Transceiver ist in einem Gehäuse mit den Maßen 210 x 210 x 110 mm montiert, das aus zwei U-förmigen Duraluminiumplatten besteht. Ein ungefähres Transceiver-Layout ist in Abb. dargestellt. 9. Das Fach, in dem sich die PA befindet, ist durch eine abschirmende Trennwand von den übrigen Transceiver-Komponenten getrennt. Die Beschallungseinheit wird an der Gehäuserückwand befestigt. Der VT8-Transistor ist mithilfe einer Glimmerdichtung vom Gehäuse isoliert.

Die Konfiguration des Transceivers beginnt mit der Einstellung der VFO-Frequenzen. Die GPA-Platine wird mit der Nennversorgungsspannung versorgt und an den Ausgang (Pins 4, 5) ist ein Frequenzzähler angeschlossen. Wenn der KPI-Rotor C1 vollständig eingeführt ist, wird durch Drehen des Trimmers der Spule L6 die untere Grenze der lokalen Oszillatorabstimmung eingestellt (10690 kHz), danach wird der KPI-Rotor auf die Position der minimalen Kapazität eingestellt und die obere Grenze überprüft (10870 kHz). Wenn der Abstimmbereich nicht ausreicht, installieren Sie den Kondensator C2 mit einer größeren Kapazität. Wenn der Abstimmbereich groß ist, verringert sich der Wert von C2.

Überprüfen Sie beim Einrichten der Hauptplatine zunächst die Funktion des Ultraschallgebers. Anschließend wird die Funktion des Referenzgenerators überprüft. Durch Anschließen des Frequenzmessers an den rechten (gemäß Diagramm) Anschluss des Kondensators C18 stellen Sie sicher, dass der Generator funktioniert, und stellen Sie durch Einstellen der L2-Spule die Generatorfrequenz um 200...300 Hz niedriger als den Frequenzwert ein Punkt mit einem Pegel von -6 dB auf dem Frequenzgang des Quarzfilters Z1.

Dann wird das AGC-System ausgeschaltet, indem einer der Anschlüsse des Widerstands R23 abgelötet wird. Im Empfangsmodus wird dem Eingang des Transceivers ein unmoduliertes Signal vom GSS mit einem Pegel von etwa 100 μV im Betriebsbereich zugeführt, wodurch in den Telefonen das Erscheinungsbild eines Audiosignals erreicht wird.

Durch Drehen des Spulentrimmers L5 wird der ZF-Kreis auf die maximale Empfangslautstärke eingestellt.

Um die Eingangs-DFT anzupassen, ist es praktisch, ein Frequenzgangmessgerät zu verwenden (falls verfügbar). Sie können die DFT auch mit GSS konfigurieren. Am Eingang des Transceivers wird ein Signal mit einem Pegel von ca. 10 μV eingespeist. Durch Anpassen des GSS im Betriebsfrequenzbereich wird der Pegel des 3H-Ausgangssignals gesteuert. Durch Drehen der Trimmer der Spulen L1 und L4 wird die maximale Lautstärke des empfangenen Signals erreicht. Das AGC-System muss deaktiviert sein. Als letzten Ausweg kann die DFT durch die Lautstärke der empfangenen Signale von Amateursendern angepasst werden.

Weitere Einstellungen werden vorgenommen, indem der Transceiver in den Sendemodus geschaltet wird. An Ausgang 9 der Hauptplatine ist ein HF-Millivoltmeter angeschlossen. Ohne ein Audiosignal an den Eingang des Transceivers zu senden, wird durch Einstellen des Widerstands R10 ein Mindestwert erreicht. Danach wird einer der Anschlüsse des Widerstands R6 abgelötet, um die Mikrofonversorgungsspannung abzuschalten. Dem Mikrofoneingang des Transceivers wird ein 3H-Generatorsignal mit einer Amplitude von 5...10 mV zugeführt. Die Frequenzeinstellung des Generators erfolgt in Schritten von 100...200 Hz. In diesem Modus ist es praktisch, den Frequenzgang eines Quarzfilters zu messen und seine Parameter anzupassen. Durch die Auswahl von Filterkondensatoren und möglicherweise Resonatoren wird eine minimale Ungleichmäßigkeit im Durchlassbereich erreicht. Der Ausgangssignalpegel wird mit einem Millivoltmeter an Pin 9 der Hauptplatine überwacht. Um eine Überlastung der Sendestrecke zu vermeiden, ist der Regler „TX Level“ auf Mittelstellung eingestellt. Die untere Grenze der übertragenen Frequenzen sollte zwischen 300 und 500 Hz liegen, die obere Grenze zwischen 2900 und 3100 Hz. Durch Anpassen der Frequenz des Referenzoszillators wird das Band der übertragenen Frequenzen nach oben oder unten verschoben.

Die PA-Einheit wird getrennt von der Hauptplatine konfiguriert. Ohne Anlegen einer Versorgungsspannung an den Endtransistor VT8 wird die DFT des Senders angepasst. Die Abstimmungstechnik ähnelt der oben beschriebenen Technik zur Abstimmung der Empfangs-DFT. Das Signal zur Steuerung des Ausgangspegels kann von der Basis des Anschlusstransistors abgenommen werden. Danach wird eine angepasste Last (50 Ohm) an den Ausgang des Blocks angeschlossen und die Versorgungsspannung an den Transistor VT8 angelegt. Bei fehlendem Signal wird der Ruhestrom der Endstufe eingestellt. Ein Milliamperemeter kann beispielsweise durch Ablöten eines der Anschlüsse der Induktivität L12 an den Stromversorgungskreis des Anschlusstransistors angeschlossen werden. Der Ruhestrom sollte zwischen 200 und 220 mA liegen. Sein Wert kann durch Auswahl des Widerstands R37 angepasst werden. Beim Anlegen eines GSS-Signals an den Eingang des PA-Blocks wird die Endstufenschaltung so eingestellt, dass das Übertragungsmaximum in der Mitte des Arbeitsbereichs liegt – etwa bei einer Frequenz von 1915 kHz. Die Einstellung erfolgt durch Auswahl des Kondensators C62. Der letzte Schritt der Einrichtung besteht darin, alle Transceiver-Knoten anzuschließen und die Ausgangsleistung zu überprüfen. Wenn am Mikrofoneingang des Transceivers ein Signal mit einer Frequenz von 400...1000 Hz und einem Pegel von 10 mV eingespeist wird, muss die Ausgangsleistung des Transceivers bei einer Last von 50 Ohm mindestens 2 W betragen. Der Widerstand R4 ist so gewählt, dass bei maximaler Verstärkung der Sendepfad nicht überlastet wird. Durch die Auswahl des Widerstands R41 stellen wir sicher, dass der Pfeil der Ausgangspegelanzeige bei Übertragungsspitzen nicht über die Skala hinausgeht.

Wie das S-Meter des Transceivers im Empfangsmodus eingestellt wird, ist ausführlich in [2] beschrieben.

Die Ausgangsstufe des Transceivers ist für den Betrieb mit einer Last von 50 Ohm ausgelegt. Beim Arbeiten mit einer Antenne mit unbekannter Eingangsimpedanz (schräger Strahl unbekannter Länge, L-förmige Antenne usw.) muss die Windungszahl der L11-Spule entsprechend dem Maximum des ausgesendeten Signals ausgewählt werden. Überwachung mithilfe des Indikators. Damit die Hauptplatine des Amator-KF-160-Transceivers in einem Multiband-Transceiver verwendet werden kann, muss sie modifiziert werden. Die Eingangs-DFT-Elemente werden entfernt und an ihrer Stelle ein auf die ZF-Frequenz abgestimmtes Steckerfilter installiert (Abb. 10).

Dieser Filter soll Störungen auf der ZF-Frequenz dämpfen, die den Eingang des Pfades durchdringen. Der Einfluss dieser Störung ist in den Bereichen stärker ausgeprägt, deren Frequenz nahe bei Ff liegt (7, 10, 14 MHz). L' enthält 16 Windungen PEV-2 0,25-Draht auf einem Rahmen mit einem Durchmesser von 5 mm (Trimmer, wie in den Vorgängerversionen).

Literatur

1. Ataev D. I., Bolotnikov V. A. Analoge integrierte Schaltkreise für Haushaltsgeräte. Verzeichnis. - M.: Verlag MPEI, 1991, p. 135-150.
2. Lapovok Ya. S. Ich baue einen KB-Radiosender. - M.: Patriot, 1992, p. 73, 74.

Autor: A. Temerew (UR5VUL)

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