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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Einfacher FM-Transceiver. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Zivile Funkkommunikation Nachdem wir endlich tragbare und tragbare UKW-Funkgeräte verwenden durften, stieg das Interesse an der Konstruktion von UKW-FM-Transceivern deutlich an. Eine der Schwierigkeiten, mit denen ein Funkamateur bei der Herstellung einer solchen Funkstation konfrontiert ist. - die Notwendigkeit, aufeinander abgestimmte Paare von Quarzresonatoren zu haben (einer für TX, der andere für RX). Darüber hinaus ist der Abstand ihrer Frequenzen in der Regel streng an die Standard-ZF-Werte gebunden, die von den Hauptauswahlfiltern bestimmt werden. Es gibt eine geniale Lösung für dieses Problem, die vor vielen Jahren für die einfachsten tragbaren Funkgeräte vorgeschlagen wurde, die dafür ausgelegt sind, über Repeater zu funktionieren. Seine Essenz ist die folgende. Bei Repeatern beträgt der Standard-Frequenzabstand zwischen Empfangen und Senden 600 kHz. Wird im Sendepfad des Transceivers ein Quarzresonator mit einer der Eingangsfrequenz des Repeaters (natürlich bei irgendeiner Harmonischen) entsprechenden Frequenz eingebaut, so kann derselbe Lokaloszillator auch für den Empfänger verwendet werden. Allerdings wird hier automatisch eine Beschränkung der Zwischenfrequenz des Empfangspfades auferlegt. Er muss gleich dem Frequenzabstand zwischen Empfangen und Senden des Repeaters sein, d.h. 600kHz. In industriellen Produktionsanlagen wird eine so niedrige ZF nicht verwendet, da hier im 144-MHz-Bereich die Eingangsschaltungen den Empfangsspiegelkanal praktisch nicht unterdrücken. Für eine Amateurfunkstelle ist dies jedoch in vielen Fällen durchaus akzeptabel, da die Wahrscheinlichkeit von Störungen auf dem Bildkanal bei dem derzeit sehr geringen Entwicklungsstand der UKW-Kommunikation in Ex-U sehr gering ist. Eine ähnliche Lösung kann auf die Herstellung eines Paares sehr einfacher Funkstationen angewendet werden, die dazu bestimmt sind, die Kommunikation zwischen zwei Korrespondenten zu organisieren. Außerdem werden für ein solches Paar von Funkstationen nur zwei Schwingquarze benötigt. Die Beschränkungen ihrer Frequenzen sind offensichtlich. Da beide im Sendepfad verwendet werden, müssen deren Frequenzen (unter Berücksichtigung des Multiplikationsfaktors zur Betriebsfrequenz) im Amateurband liegen. Die zweite Einschränkung ist auch nicht schwer. Der Unterschied in ihren Frequenzen (wiederum unter Berücksichtigung des Multiplikationsfaktors) sollte nicht weniger als beispielsweise 100 kHz und nicht mehr als 1 ... 1,5 MHz betragen. Es bestimmt den Wert der ZF und den Empfangspfad beider Radiostationen. Die untere Grenze dieses Intervalls ist im Allgemeinen nicht kritisch. Im allgemeinen Fall kann er sogar 20 ... 30 kHz betragen (d. h. die Selektion im ZF-Pfad kann auch auf RC-Filter erfolgen), wobei aus konstruktiven Gründen dessen Wert von mehreren hundert Kilohertz vorzuziehen ist. Dadurch ist es möglich, Filter der Hauptauswahl auf kleinen Magnetkernen (SB-12a und dergleichen) herzustellen. Bei niedrigen ZF-Werten ist es jedoch schwieriger, die optimale Bandbreite bereitzustellen (sie muss mindestens 10 kHz betragen), was erforderlich ist, wenn FM mit einem Modulationsindex von etwa 1 verwendet wird, der auf VHF angewendet wird. Die ZF darf nicht größer als 2 MHz sein (das für das Amateurband reservierte Frequenzband beträgt 2 m). Andernfalls kann die erste Bedingung nicht erfüllt werden, und die Frequenz einer der Stationen geht über den Amateurbereich hinaus. Es gibt noch eine Einschränkung. Es ist wünschenswert, dass das Durchlassband des ZF-Pfads keine Frequenzen enthält, die von lokalen LW- oder MW-Radiosendern verwendet werden. Ein schematisches Diagramm einer Variante des VHF-FM-Radiosenders, in dem die obigen Ideen implementiert sind, ist in der Figur gezeigt.
Im Hauptoszillator (am Transistor VT1 hergestellt) können Quarzresonatoren mit Frequenzen von 9000 ... 9110 kHz verwendet werden. Die obere Frequenz des 2-m-Bereichs entspricht der Resonatorfrequenz von 9125 kHz, aber Resonatoren sollten nicht bei Frequenzen über 9110 kHz verwendet werden - Amateur-Satellitenkommunikation kann gestört werden, was natürlich nicht akzeptabel ist. Resonatoren von einem persönlichen Radiosender funktionieren auch. Diese Resonatoren werden normalerweise mit der 27. Harmonischen betrieben und sind entsprechend gekennzeichnet (XNUMX MHz usw.). Bei dieser Konstruktion wird ein solcher Resonator jedoch bei der Grundfrequenz angeregt. Das Bandpassfilter L2C6L3C8 wählt die HF-Spannung aus, die der vierten Harmonischen des Quarzresonators entspricht. Die beiden dem Hauptoszillator folgenden Stufen (VT2, VT3) sind Frequenzverdoppler. Die Ausgangsstufe ist auf einem Transistor VT4 aufgebaut. Beim Arbeiten am Empfang erfüllt die Kaskade am Transistor VT2 (genauer gesagt sein Emitterübergang, da der Transistor in diesem Fall nicht mit Strom versorgt wird) die Funktion eines Frequenzvervierfachers. Die L12C11-Schaltung ist auf die 16. Harmonische des Schwingquarzes abgestimmt. Von dieser Schaltung wird die HF-Spannung an den Empfängermischer geliefert, der auf einem VT5-Feldeffekttransistor aufgebaut ist. Obwohl der Multiplikator ein passives Element (Diode) verwendet und der Übertragungskoeffizient des Multiplikators selbst kleiner als eins ist, erhält das Gate des Mischtransistors eine für seinen Betrieb ausreichende Spannung (aufgrund der Transformation in der L12C11-Schaltung). Der Hauptauswahlfilter ist der einfachste - er enthält nur einen Schaltkreis (L13C20). Die Funktionen des ZF-Verstärkers, Demodulators und NF-Verstärkers werden vom DA1-Chip ausgeführt. Variabler Widerstand R14 - Lautstärkeregelung (in DA1 gibt es eine elektronische Pegelregelung für das Ausgangssignal). Der Transceiver wird durch den Schalter SA1 von Empfang auf Senden umgeschaltet, über den entweder der Empfangs- oder der Sendepfad mit Strom versorgt wird. Im Sendebetrieb wird die Versorgungsspannung auch dem Kohlemikrofon zugeführt, von dem aus die NF-Spannung dem Varicap zugeführt wird. Um eine hohe Regelsteilheit zu erreichen, arbeitet der Varicap mit Nullvorspannung, wodurch auf einen zusätzlichen Mikrofonverstärker verzichtet werden kann (vorausgesetzt jedoch, dass das Mikrofon aus Carbon besteht, also eine relativ hohe NF-Spannung entwickelt). Dieser Transceiver kann mit minimalen Modifikationen auf der Basis von Haushaltselementen reproduziert werden.Die Transistoren VT1-VT3 sind austauschbar mit Transistoren der Serien KT342, KT312, KT316 oder ähnlicher Serien, VT4 - mit KT603, VT5 - mit KP350 oder KP306. Varicap VD1 kann KV102 sein. Wir haben kein Analogon des TBA120S-Mikroschaltkreises, aber der K174UR1-Mikroschaltkreis ist ihm sehr nahe. Nach den uns vorliegenden Informationen zu urteilen, unterscheidet es sich nur dadurch, dass es keine zusätzlichen Audiofrequenz-Verstärkungsstufen hat. Im Allgemeinen stimmt die Verbindung dieser Mikroschaltungen mit der Genauigkeit der Schlussfolgerungen überein. Bei einer typischen Aufnahme von K174UR1 wurde jedoch die C27R15-Schaltung nicht verwendet, die Pins 3 und 4 sind frei und das NF-Signal mit einem Pegel von Bruchteilen eines Volts wird von Pin 8 entfernt. Ein zusätzlicher NF-Verstärker (zum Anschließen eines niedrigen -Widerstandslautsprecher) kann auf einem KT315-Transistor oder ähnlichem hergestellt werden. Sie können auf den T1-Transformator verzichten, aber dann muss der Verstärker auf dem K174UN7-Chip oder ähnlichem (in einer typischen Aufnahme) hergestellt werden. Die Spule L1 kann (je nach verwendetem Quarzresonator und Varicap) 1 bis 10 Drahtwindungen mit einem Durchmesser von 0,3 mm auf einem Rahmen mit einem Durchmesser von 5 mm haben. Spule L2 enthält 28 Windungen und L3 - 25 Drahtwindungen mit einem Durchmesser von 0,3 mm. Wicklung normal, Spule zu Spule. Rahmendurchmesser 3 mm. Der Abgriff von der L3-Spule erfolgt ab der 6. Windung, gezählt von ihrem "kalten" Ende. Spule L4 enthält 8 Drahtwindungen mit einem Durchmesser von 0,8 mm auf einem Rahmen mit einem Durchmesser von 6 mm. Wicklung normal, Spule zu Spule. Spule L5 befindet sich am "kalten" Ende von L4 und hat 4 Windungen von 0,5 mm Draht. Spule L6 hat 7 Windungen, L7 - 2. Der Rahmen, der Draht und die Art der Wicklung sind die gleichen wie bei den Spulen L4, L5. Die L8-Spule hat 6 Windungen, die L10 hat 3 Drahtwindungen mit einem Durchmesser von 0,8 mm auf einem Rahmen mit einem Durchmesser von 6 mm. Die L9-Induktivität enthält 5 Windungen auf einem Miniatur-Ferritring mit einer anfänglichen magnetischen Permeabilität von mindestens 400. Die L11-Spule hat 6 Drahtwindungen mit einem Durchmesser von 0,5 mm auf einem Rahmen mit einem Durchmesser von 5 mm. Rückzug ab 1,5 Umdrehungen, gezählt vom "kalten" Ende der Spule. Spulentrimmer bestehen aus Carbonyleisen. Genauere Angaben dazu (Materialart, Abmessungen) finden sich im Quellenmaterial nicht. Wicklungsdaten für die Spulen L12 und L13 sind nicht angegeben, da sie (wie die Werte der Kondensatoren C20 und C26) durch den spezifischen Wert der ZF bestimmt werden. Literatur
Veröffentlichung: N. Bolschakow, rf.atnn.ru
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