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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK UKW-UKW-Radiosender. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Zivile Funkkommunikation Die Amateurkommunikation auf den VHF-Bändern mit Frequenz- (FM) oder Phasenmodulation (PM) in unserem Land entwickelt sich immer noch sehr langsam, trotz einer Reihe von Veröffentlichungen, die in den letzten Jahren im Radio erschienen sind. Einer der Gründe ist das Fehlen einer Beschreibung einer einfachen Funkstation, die für eine breite Palette von Funkamateuren zur Wiederholung verfügbar ist. Dieser Artikel versucht, diese Lücke zu schließen. Zunächst ein paar Worte zu den Hauptgedanken, die dieser Entwicklung zugrunde liegen. Derzeit sind die Anforderungen an die Frequenzstabilität von UKW-Sendern so hoch, dass der Einsatz einer Quarzstabilisierung erforderlich ist. Genau ein solcher Sender mit Vervielfachung der Frequenz des Master-Oszillators wird im Radiosender verwendet. Dies schließt jedoch die Möglichkeit aus, die Frequenz innerhalb erheblicher Grenzen abzustimmen, erweist sich jedoch als recht einfach. Moderne Mikroschaltungen ermöglichen den Aufbau eines einfachen Empfängers unter Verwendung einer Superheterodynschaltung mit einer Frequenzumwandlung. Wird im Empfänger ein Lokaloszillator mit Quarzstabilisierung und dessen anschließender Vervielfachung eingesetzt, so ist die Auswahl zweier Quarzresonatoren mit genau vorgegebener Frequenzdifferenz erforderlich. ^Außerdem wird der Empfänger ein Einkanalempfänger sein, dessen Frequenz nur sehr begrenzt angepasst werden kann. Daher wurde beschlossen, einen in der Frequenz stufenlos abstimmbaren LC-Lokaloszillator zu verwenden, der es ermöglichte, den gesamten Bereich von 144...146 MHz zu hören und mit anderen Radiosendern zusammenzuarbeiten, die sich in der Senderfrequenz unterscheiden, d.h. bei getrennte Frequenzen. Die Empfängerschaltung wurde weiter vereinfacht. Sender und Empfänger dieses Radiosenders sind völlig unabhängig voneinander, was es ermöglicht, sie nicht nur separat herzustellen und zu konfigurieren, sondern auch Ihr eigenes Signal zu hören, während Sie auf Sendung sind. Betrachten Sie das schematische Diagramm des Radiosenders (Abb. 1).
Der Mikrofonverstärker des Radiosenders basiert auf einem DAI-Chip mit einem Diodenbegrenzer (VDI, VD2), der es ermöglicht, den durchschnittlichen Modulationsindex und damit seine Effizienz zu erhöhen und gleichzeitig Übermodulation und Übersteuerung zu vermeiden Erweiterung des Strahlungsspektrums an den Spitzen des Audiosignals. Ein erheblicher Teil der Harmonischen des begrenzten Audiosignals wird durch den Tiefpassfilter LIC5C6 mit einer Grenzfrequenz von 3 kHz gedämpft. Das gefilterte Audiosignal wird einem Varicap VD3 zugeführt, der mit einem Quarzresonator im Master-Oszillator in Reihe geschaltet ist. Die konstante Vorspannung am Varicap wird durch den variablen Widerstand R4 reguliert, während die Ausgangsfrequenz des Senders in kleinen Grenzen (10...20 kHz) eingestellt wird. Mit dem Widerstand R1,5 wird der erforderliche Modulationsindex (2...2) eingestellt. In diesem Fall beträgt der Frequenzhub 5...7 kHz. Der Hauptoszillator wird unter Verwendung einer Dreipunktschaltung mit kapazitiver Rückkopplung (Kondensatoren C9, SY) am Transistor VT1 aufgebaut. Der Quarzresonator wird mit der Grundfrequenz angeregt, die im Bereich 9...9,12 MHz liegt. Sie können auch Resonatoren bei den Frequenzen 12...12.17 MHz und 18...18,25 MHz verwenden. Hochfrequenzkristalle sind sogar vorzuziehen, da die kürzere Frequenzvervielfachung die spektrale Reinheit des Ausgangssignals verbessert. Die L2C14-Schaltung ist auf 36 MHz eingestellt. Um die Belastungsgüte zu erhöhen und damit die Filterung benachbarter Oberwellen zu verbessern, wurde eine unvollständige Spartransformator-Verbindung des Stromkreises zum Kollektorstromkreis verwendet. Ein Signal mit einer Frequenz von 36 MHz wird über Koppelkondensatoren C12, C13 einem Frequenzverdoppler zugeführt, der auf einem Transistor VT2 aufgebaut ist. Der Trimmerkondensator C12 kann das an nachfolgende Knoten übertragene Signal anpassen. Auf den Verdoppler sowie auf nachfolgende Stufen wird keine Vorspannung angewendet. Gleichzeitig arbeiten die Transistoren im Klasse-C-Modus und bieten eine Hochfrequenz-Multiplikationseffizienz und eine hohe Effizienz im Verstärkungsmodus. Die Schaltung L3C17C18C19 ist auf 72 MHz abgestimmt. Ein weiterer Frequenzverdoppler ist auf einem VT3-Transistor aufgebaut. Sein Kollektorkreis gibt ein 144-MHz-Signal ab. Zur besseren Filterung kommt hier eine Zweikreisschaltung zum Einsatz. Vom Abgriff der Spule des ersten Schaltkreises L4C20 gelangt das Signal zum zweiten Schaltkreis L5C22C23, der auch dazu dient, den Eingang des Leistungsverstärkers an den Transistor VT4 anzupassen. Die Ausgangsleistung beträgt ca. 2,5 W bei einer Gesamtstromaufnahme im Stromversorgungskreis von 300 mA. Der Ausgangskreis des Senders wird durch Spulen L6, L7 und Abstimmkondensatoren C26, C27 gebildet, mit denen er auf Resonanz abgestimmt und an die Antenne angepasst wird. Die Ausgangsimpedanz des Senders liegt zwischen 50...75 0m. Um die Antennenzuführung vom Sender zum Empfänger und zum Stromkreis umzuschalten, wird ein Fernschalter K 1 verwendet. Zur Steuerung ist ein kurzer Stromimpuls erforderlich, der der einen oder anderen Wicklung zugeführt wird. Es entsteht beim Laden und Entladen des C3O-Kondensators. Sie können auch ein Relais verwenden, das nach der herkömmlichen Schaltung angeschlossen ist. Es ist wünschenswert, dass seine Kontakte eine geringe Kapazität und eine kurze Länge der internen Verbindungsleiter aufweisen. Der Funkempfänger wird unter Verwendung einer herkömmlichen Superheterodynschaltung aufgebaut. Der ZF-Wert von 2,3 MHz wurde so gewählt, dass der Spiegelkanal durch die Eingangskreise merklich gedämpft wird und gleichzeitig die ZF-Bandbreite nicht zu stark ausgeweitet wird (bekanntlich nimmt mit zunehmendem ZF-Wert die Selektivität ab). der Spiegelkanal erhöht sich, aber die Bandbreite nimmt aufgrund des begrenzten Designqualitätsfaktors der Schaltkreise ab). Das Signal vom Schalter K1 wird dem Eingangskreis L8C32 eines Hochfrequenzverstärkers zugeführt, der auf einem Doppelgate-Feldeffekttransistor VT5 aufgebaut ist, der für eine hohe Eingangsimpedanz und eine stabile Signalverstärkung sorgt. Der Mixer verwendet einen VT6-Transistor des gleichen Typs. Das verstärkte HF-Signal von der Schaltung L9C36 wird an das erste Gate angelegt, und die Lokaloszillatorspannung wird an das zweite angelegt. Der Empfänger-Lokaloszillator ist nach einer induktiven Dreipunktschaltung unter Verwendung eines Feldeffekttransistors VT7 aufgebaut. Zur Einstellung der Frequenz ist eine Diode VD10 an den Abgriff der Lokaloszillatorspule L6 angeschlossen, die als Varicap dient. Durch Anpassen der Vorspannung mit einem variablen Widerstand R27 können Sie seine Kapazität und damit die Lokaloszillatorfrequenz ändern. Der Zweikreis-Bandpassfilter LIIC47L12C48 wählt ein 2,3-MHz-ZF-Signal aus, das über die Koppelspule L13 dem Eingang des DA2-Chips zugeführt wird. Es besteht aus einem ZF-Verstärker, einem Begrenzer und einem Frequenzdetektor. Die Phasenverschiebungsschaltung des L14C52-Detektors ist auf 2,3 MHz ZF eingestellt. Das erkannte Audiosignal wird über den Lautstärkeregler R32 an den Verstärker 34 auf dem DA3-Chip und dann an die Telefone oder Lautsprecher gesendet. Funkteile können unterschiedlicher Art sein, es müssen jedoch einige Anforderungen beachtet werden, die allen KB-Geräten gemeinsam sind. Daher können in Hochfrequenzschaltungen nur Keramikkondensatoren verwendet werden. Die Länge ihrer Leitungen sollte so gering wie möglich sein. Durchgangs-Sperrkondensatoren können eine beliebige Kapazität von mehreren tausend Picofarad oder mehr haben. Trimmerkondensatoren - K.PK oder KPKM. Im ZF- und 34-Empfängerpfad können Kondensatoren jeglicher Art eingesetzt werden. Alle Festwiderstände im Empfänger sind MLT-Widerstände, variable Widerstände sind beliebiger Art. Als Tiefpassspule L1 wird die Sekundärwicklung (Aufwärtswicklung) eines kleinen Transformators TOT7 mit einer Induktivität von etwa 3 H verwendet. Sie können auch die Primärwicklung des passenden Transformators vom Verstärker 34 tragbarer Empfänger verwenden. Spule L2 ist auf einen zylindrischen Rahmen mit einem Durchmesser von 8 mm gewickelt und enthält 7 Windungen PEL 0,5-Draht. Das Wickeln ist normal. Der Abgriff erfolgt ab der 3. Windung, gerechnet ab dem Anschluss an Kondensator C15, Trimmer - Magnetit, SCR. Die übrigen Sendespulen sind rahmenlos. Sie werden auf einem Dorn mit einem Durchmesser von 10 mm aus blankem Kupferdraht mit einem Durchmesser von 1,2 mm hergestellt. Es ist gut (aber nicht notwendig), versilberten Draht zu verwenden. Die Spulen L3 und L6 enthalten jeweils 4 Windungen mit einer Wicklungslänge von 15 mm, L4, L5 und L7 jeweils 3 Windungen mit einer Wicklungslänge von 8...10 mm. Der Abgriff der Spule L4 erfolgt ab der ersten Windung, gerechnet ab dem mit dem Kondensator C21 verbundenen Anschluss. Die Empfängerspulen L8 und L9 sind ebenfalls rahmenlos, jedoch mit PEL-Draht 4...0,7 auf einen Dorn mit 0,8 mm Durchmesser gewickelt. Spule L8 enthält 5 Windungen mit einer Wicklungslänge von 9 mm mit einem Abgriff ab der zweiten Windung, L9 - 4 Windungen mit einer Wicklungslänge von 7 mm. Die Lokaloszillatorspule L10 ist auf einen Keramikrahmen (Rohr) mit einem Durchmesser von 5 mm gewickelt. Es verfügt über 5 Windungen PEL 0,5-Draht mit einer Wicklungslänge von 10 mm. Die Verzweigung erfolgt ab der zweiten Windung. Der Rahmen muss Löcher zum Befestigen der Leitungen oder Metallisierung zum Löten haben. Der Draht wird mit großer Spannung umwickelt und sorgt so für die mechanische Stabilität der Spule. Als letzten Ausweg können Sie den Draht mit einem Kleber am Rahmen befestigen, der fest trocknet. Die Spulen der ZF-Kreise sind zur Erhöhung ihrer Güte in den gepanzerten Magnetkreisen SB12a mit einer LESHO 21x0,07 Litze ausgeführt. Die Art des Wickelns spielt keine Rolle, solange alle Windungen passen. Die Spulen LII und L12 haben jeweils 44 Windungen, L14-26. Die IZ-Kommunikationsspule ist über die Schleifenspule L12 (im selben Magnetkreis) gewickelt und enthält 5 Windungen PELSHO 0,15 ... 0,25 Draht. Die Spulen L11 und L12, L13 liegen übereinander in einem gemeinsamen Schirm und sind durch eine 4 mm dicke Isolierdichtung getrennt. Die Spule L14 des Frequenzdetektors ist in einem separaten Schirm angeordnet. Es ist zweckmäßig, rechteckige Bildschirme aus den Konturen des TV-ZF (in der Höhe verkürzt) zu verwenden. Auch runde Abschirmungen aus PLC9-Lampenpanels sind geeignet. Eine Skizze der ZF-Schaltungen ist in Abb. 2 dargestellt. XNUMX.
Der Aufbau des Radiosenders ist schematisch in Abb. dargestellt. 3. Auf der 190 x 90 mm großen Frontplatte befinden sich ein variabler Widerstand zur Abstimmung, ein Lautstärkeregler, ein „Empfangen“- „Senden“-Schalter, Anschlüsse für Telefone und ein Mikrofon. An der Frontplatte ist ein kastenförmiges Senderchassis aus weichem Duraluminiumblech mit 85 mm langen und 30 mm hohen gewalzten Duraluminiumstücken (Träger) befestigt. Zwischen ihm und der Frontplatte befindet sich eine Empfängerplatine – eine Platte aus Folienfiberglas mit den Maßen 190x40 mm. Das 40 mm tiefe Sendergehäuse ist durch drei Abschirmwände in vier Fächer unterteilt, in denen sich Teile des Hauptoszillators und der Schaltung L2C14, Transistor VT2 und Spule L3, Transistor VT3 und Spulen L4, L5, Transistor VT4 und Teile des Ausgangs befinden Die Schaltkreise befinden sich jeweils. Transistoren und Durchgangskondensatoren befinden sich auf der Oberseite des Gehäuses. Oben auf dem Chassis befindet sich außerdem eine Platine mit Mikrofonverstärker, Quarzresonator, Entkopplungswiderständen des Stromkreises R11, R12 und R14 sowie einem Fernschalter K 1. Außerdem gibt es Anschlüsse zum Anschluss einer Antenne und einer Stromquelle auf der Halterung. Die Skizze der Empfängerplatine ist nicht dargestellt, da die Anordnung der Leiterbahnen von Art und Größe der verwendeten Teile abhängt. In jedem Fall wird empfohlen, die maximale Folienfläche auf der Platine für den gemeinsamen Draht zu belassen, wodurch die Wahrscheinlichkeit von Fehlverbindungen und Interferenzen verringert wird. Der beschriebene Entwurf entstand fast spontan während der Entwicklung der Station und wird vom Autor nicht für optimal gehalten. Je nach Geschmack, Fähigkeiten und Wünschen der Funkamateure sind weitere Gestaltungsmöglichkeiten möglich. Das Einrichten eines Radiosenders beginnt mit dem Empfänger. Nach dem Anlegen der Versorgungsspannung (es ist von einer separaten Quelle möglich) wird der Betrieb des Verstärkers 34 überprüft.In der Position der maximalen Lautstärke des Reglers R32 sollte ein schwaches Rauschen des DA2-Chips zu hören sein. Durch Anlegen eines Signals mit einer GSS-Frequenz von 2,3 MHz an das erste Gate des Transistors VT6 über einen Entkopplungskondensator mit einer Kapazität von 50 ... 300 pF werden die Schaltungen im ZF-Pfad abgestimmt. Verfügt der Generator über einen FM-Modus, ist die Einstellung besonders einfach - alle drei ZF-Kreise werden auf die maximale Lautstärke des Audiosignals am Empfängerausgang eingestellt. Wenn kein FM-Modus vorhanden ist, sollten Sie ein unmoduliertes Signal anlegen und dessen Pegel beibehalten, damit das Rauschen am Empfängerausgang etwas reduziert wird. Die Schaltkreise sind auf maximale Rauschunterdrückung abgestimmt, wodurch der Signalpegel des GSS bei der Abstimmung reduziert wird. Nach dem Abstimmen ist es ratsam, die Diskriminationskurve zu überprüfen, indem Sie ein Voltmeter an Pin 8 des DA2-Chips anschließen und die GSS-Frequenz innerhalb von ± (50 ... 60) kHz abstimmen. Ein Beispiel für diese Abhängigkeit ist in Abb. 4. Die optimale Einstellung entspricht dem Maximum und gleicher Höhe der „Höcker“ bei minimalem Signalpegel.
Wenn kein GSS vorhanden ist, kann der ZF-Bandpassfilter angepasst werden, indem auch eine kleine Ersatzantenne über einen Koppelkondensator mit dem ersten Gate des VT6-Transistors verbunden wird. In der Nähe der Frequenz von 2,3 MHz arbeite ich mit Kurzwellen-Telegrafenstationen, und die Schaltkreise L11C47 und L12C48 sind auf maximale Hörbarkeit abgestimmt. Die Einstellung der L14C52-Schaltung richtet sich nach, beim Empfang von UKW-Sendern mit UKW, nach der maximalen Lautstärke nach der Qualität ihres Empfangs. Die Funktion des lokalen Oszillators wird überprüft, indem ein Milliamperemeter an das Stromkabel zwischen Kondensator C45 und Zenerdiode VD7 angeschlossen wird. Durch Berühren des LIOC40-Schaltkreises werden die Schwingungen unterbrochen und der Strom steigt leicht an. Die Frequenz des Lokaloszillators wird mit dem Kondensator C40 oder durch Anlegen eines Signals mit einer Frequenz von 144...146 MHz vom GSS an den Empfängereingang eingestellt, oder durch Abhören des Signals von Ihrem eigenen Sender (oder anderen Amateurfunksendern). Bei einer etwas höheren Frequenz im Bereich von 146 bis 148 MHz ist es manchmal möglich, den Betrieb von UKW-Dienstradiosendern zu hören. Die Schaltkreise L8C32 und L9C36 sind für maximale Empfangslautstärke konfiguriert. Die Einstellung der L9C36-Schaltung wirkt sich etwas auf die Lokaloszillatorfrequenz aus und muss mit dem Widerstand R27 angepasst werden. Der Anschluss einer externen Zwei-Meter-Peitschenantenne an den Eingang eines richtig eingestellten Empfängers führt zu einer spürbaren Zunahme und Veränderung der Art des Rauschens in Telefonen. Der Sender wird Schritt für Schritt eingerichtet und versorgt nur den zu konfigurierenden und die vorherigen Stufen mit Versorgungsspannung. Im Stromkreis muss ein Milliamperemeter enthalten sein. Eine unschätzbare Hilfe bei der Einrichtung des Senders wird ein einfacher Resonanzwellenmesser sein, der auf der Basis eines KPI mit einem Luftdielektrikum mit einer maximalen Kapazität von 75...150 pF hergestellt wird. Die Wellenmesserspule ist ein rechteckiger Rahmen mit den Maßen 50 x 15 mm, der aus dickem Kupferdraht gebogen ist. Ein Diagramm des Wellenmessers und eine Skizze seines Aufbaus sind in Abb. 5 dargestellt. 40, a und b. Der Wellenmesser deckt einen Bereich von ca. 160 bis XNUMX MHz ab, was für die Abstimmung völlig ausreicht. Die Skala des Wellenmessers ist entsprechend den GSS-Signalen kalibriert. Der Indikator kann ein gewöhnlicher Avometer sein, der auf die minimale Spannungsmessgrenze eingestellt ist.
Stellen Sie nach dem Einschalten des Hauptoszillators sicher, dass eine Stromerzeugung erfolgt, indem Sie den Strom im Stromkreis ändern, wenn der Quarzresonator ausgeschaltet ist oder wenn die Basis des Transistors mit einem Kondensator mit erheblicher Kapazität mit dem gemeinsamen Draht kurzgeschlossen wird. Die Schaltung L2C14 ist auf den maximalen Strom des Transistors VT2 eingestellt. Konfigurieren Sie auf ähnliche Weise die Schaltung L3C3C17C18, indem Sie die Stromversorgung an den Transistor VT19 anschließen. Die Frequenz (72 MHz) wird durch einen Wellenmesser gesteuert. Vor dem Aufbau der Endstufe sollte diese mit dem Äquivalent einer Antenne belastet werden – einer Glühlampe mit einer Spannung von 13,5 V und einem Strom von 0,18 A, deren Widerstand im erhitzten Zustand nahe bei 75 0m liegt. Die Schaltkreise L4C20 und L5C22C23 werden entsprechend dem maximalen Strom des Transistors VT144 (bis zu 4 mA) auf eine Frequenz von 300 MHz eingestellt (gesteuert durch einen Wellenmesser). Ein zu hoher Strom weist auf die Notwendigkeit hin, die Erregung mit dem Kondensator C 12 zu reduzieren und dann die Schaltung mit dem Trimmer der Spule L2 auf den maximalen Strom der Ausgangsstufe einzustellen. Der Ausgangskreis wird mit den Kondensatoren C26 und C27 angepasst, wobei das Verhältnis ihrer Kapazitäten so variiert wird, dass die maximale Helligkeit der Glühlampe – das Äquivalent der Last – erreicht wird. Der Mikrofonverstärker muss nicht angepasst werden. Es ist nur sinnvoll, durch Entfernen des Frequenzgangs des Verstärkers die Grenzfrequenz des Tiefpassfilters zu überprüfen. Der erforderliche Modulationsindex wird durch den Widerstand R2 beim Abhören des Sendersignals durch andere Radiosender, durch den eigenen Empfänger, an den man nur die Versorgungsspannung unter Umgehung des Schalters „Empfangen“ – „Senden“ anlegen muss, oder eingestellt mit einem Spektrumanalysator. Die Modulation sollte sauber und tief sein, und die Bandbreite der abgestrahlten Frequenzen sollte 25..30 kHz bei einem Pegel von -30 dB nicht überschreiten. Die einfachste Antenne für einen Radiosender kann ein 0,25 m langer Stift sein, ein Viertelwellen-„Becher“, der verhindert, dass Strom in das Kabelgeflecht fließt, und die Antennenlänge um bis zu 0,5 m verlängert. Eine Skizze der Antenne finden Sie in Feige. 6.
Der Durchmesser des Stifts und des „Glases“ ist nicht entscheidend; der Autor verwendete ein Stück Duraluminiumstab mit einem Durchmesser von 6 mm und ein Stück Rohr aus einem Staubsauger. Die Befestigung am Isoliermast kann beliebig sein; Der Metallmast muss in das „Glas“ passen und nur in der Nähe der Verbindungsstelle des Kabelgeflechts Kontakt damit haben. Letzterer kann innerhalb des Mastrohres verlaufen. Der Radiosender kann mit anderen Antennen arbeiten, einschließlich Richtantennen. Autor: V. Polyakov (RA3AAE), Moskau; Veröffentlichung: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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