UKW-FM-Empfänger bei 145 MHz. Schema, Beschreibung

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UKW-UKW-Empfänger mit 145 MHz. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Radioempfang

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In letzter Zeit haben Funkamateure Interesse an der Arbeit mit VHF unter Verwendung von Frequenzmodulation (FM) gezeigt. Dies wurde maßgeblich durch das Erscheinen mehrerer Veröffentlichungen in der Zeitschrift „Radio“ [1-4] ermöglicht. Bisher gibt es jedoch noch wenige Beschreibungen der einfachen Konstruktionen von UKW-Funkempfängern. Dies behindert die Entwicklung und Verbreitung von FM sowie die Organisation von UKW-FM-Amateurfunknetzen.

Bei der Entwicklung des hier beschriebenen Empfängers hatten die Autoren mehrere Ziele vor Augen. Erstens wollte ich ein Design erstellen, das sich leicht reproduzieren lässt. Dies würde zu einer Erhöhung der Zahl der Beobachter auf den UKW-Bändern und einem intensiveren Aufbau von UKW-UKW-Amateurfunknetzen für die lokale Kommunikation beitragen. Zweitens wurde vorgeschlagen, diesen Empfänger als Dienst- und Kontrollempfänger zu verwenden (einschließlich zum Empfang betrieblicher, technischer und sportlicher Informationen und zur Überwachung des sporadischen Durchgangs von Funkwellen). Drittens gab es die Idee, es in einen einfachen UKW-UKW-Radiosender zu integrieren und für die Zusammenarbeit mit der Raumstation Mir zu nutzen. Darüber hinaus wollte ich diesen Receiver zum experimentellen Empfang digitaler Informationen nutzen.

Unserer Meinung nach wurden die gesetzten Ziele erreicht. Das Erscheinen der Mikroschaltungen der K74-Serie im breiten Handel ermöglichte die Schaffung eines kleinen, universellen, einfachen und leicht wiederholbaren Designs mit relativ hohen Eigenschaften. Durch die Verwendung des UPChZ1M-Moduls von Fernsehgeräten im Receiver, das die Mikroschaltung K174UR4 und Filter enthält, konnte die Anzahl der Wicklungselemente (ZF-Schaltungen) reduziert werden. Gleichzeitig erwies sich der ZF-Pfad jedoch als relativ breitbandig (die Bandbreite ist etwa dreimal so groß wie die optimale). Dies ist jedoch durchaus akzeptabel, da die Zahl der aktiven Amateur-UKW-Sender gering ist und sie in der Regel alle auf der gleichen Frequenz operieren.

Der Empfänger ist mit einer Superheterodyn-Schaltung mit einer Frequenzumwandlung aufgebaut (Abb. 1). Es arbeitet im Frequenzbereich 145,4, 145,7 MHz. Empfindlichkeit - ca. 5 µV. Die Zwischenfrequenz beträgt 6,5 MHz. Die HF-Bandbreite beträgt 300 kHz, die ZF-Bandbreite 50 kHz. Die Eingangsimpedanz des Empfängers beträgt 75 0 m. Die Ausgangsleistung des Pfades 34 beträgt nicht weniger als 0,5 W. Das Gerät wird von einer 9-V-Quelle gespeist und verbraucht einen Strom (bei durchschnittlichem Aufnahmevolumen) von etwa 50 mA.

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Das Signal von der Antenne über den Kondensator C1 gelangt in die Schaltung L1C2, die vollständig mit dem ersten Gate des Feldeffekttransistors VT1 verbunden ist, der als HF-Verstärker fungiert. Indem Sie die Vorspannung am zweiten Gate dieses Transistors mit einem Trimmerwiderstand R1 ändern, können Sie die Verstärkung der Kaskade auf das erforderliche oder optimale Niveau einstellen. Die Schaltung L2C6, die die Last des HF-Verstärkers ist, ist teilweise mit dem Drain des Transistors verbunden.

Von einem Teil der Windungen der Spule L2 wird das HF-Signal dem auf dem DA1-Chip hergestellten Mischer zugeführt. Es beherbergt auch einen Smooth-Range-Generator. Seine Frequenzeinstellschaltung L3C12 ist mit einem Varicap VD2 im Bereich von 139,9...139,2 MHz abgestimmt. Zwischenfrequenzschwingungen von 6,5 MHz werden auf der L4C15-Schaltung isoliert. Der ausgewählte Wechselrichter wird durch das verwendete UPChZ1M-Modul bestimmt. Das Modul enthält einen Zweikristall-Bandpassfilter, einen achtstufigen ZF-Verstärker-Begrenzer, einen Detektor und einen NF-Vorverstärker. Der aktive Teil des Moduls besteht aus der Mikroschaltung K174UR4.

Vom Ausgang des Moduls (Pin 6) wird die NF-Spannung über den Lautstärkeregler (Widerstand R8) dem Endverstärker 34 zugeführt, der auf dem DA3-Chip montiert ist und nach einer im Vergleich zum Standard einfacheren Schaltung angeschlossen ist.

Der Ausgang des DA3-Chips (Pin 12) wird auf den BA1-Lautsprecher geladen.

Die Empfängerteile sind meist klein dimensioniert. Alle Festwiderstände außer R11 sind OMLT0,125. Sie können den Widerstand R11 selbst herstellen, indem Sie die erforderliche Menge hochohmigen Drahtes (Nichrom) auf einen MLT0,25-Widerstand wickeln. Als Abstimmwiderstand R1 können Sie SPZ38A, SPZ41 und andere verwenden. Die Widerstände R4 und R8 stehen einem Funkamateur fast alle zur Verfügung.

Es können beliebige kleine Kondensatoren mit konstanter Kapazität verwendet werden, zum Beispiel KM; Oxid - K506 oder moderner K5016. Die Kondensatoren C9-C11, C14 sollten möglichst einen niedrigen TKE-Wert haben. Subline-Kondensatoren C2, C6 - MP, C12 - mit einem Luftdielektrikum 1KPVM, das bei schlechteren Ergebnissen durch KPKMN ersetzt werden kann (ohne die Leiterplatte zu wechseln).

Anstelle des K174PS1 (DA1)-Chips können Sie ohne Modifikation das K174PS4-Board verwenden. Es ist möglich, das UPChZ1M-Modul durch UPChZ2 zu ersetzen. Die Mikroschaltung K174UN7 kann (mit einer Änderung des Leiterplattendesigns) durch eine K174UN4 ersetzt werden, letztere ist jedoch erfahrungsgemäß instabil.

Der Transistor VT1 (KP306A) kann durch KP306 oder KP350 mit beliebigem Buchstabenindex ersetzt werden. Die Zenerdiode VD1 ist klein und hat eine Stabilisierungsspannung von 5,6...8 V. Als Lautsprecher BA1 kann alles mit einem Schwingspulenwiderstand im Bereich von 4...8 Ohm und einer Leistung von 0,25...1 W verwendet werden.

Die Spulen L1 und L2 sind rahmenlos mit einem Außendurchmesser von 6 mm und mit versilbertem Draht mit einem Durchmesser von 0,7 mm umwickelt. Die Wicklungslänge der Spule L1 beträgt 9 mm, die Windungszahl beträgt 1+4, die Spule L2 beträgt 7 mm und die Windungszahl beträgt 1+1+2. In beiden Fällen werden die Windungen ab der mit dem Stromkabel verbundenen Klemme gezählt. Die Spule L3 wird mit dem gleichen Draht wie L1, L2 auf einen Keramikrahmen mit einem Durchmesser von 5 mm gewickelt (mit Spannung gewickelt) und anschließend mit BF2-Kleber imprägniert. Anzahl der Windungen - 4, Wicklungslänge - 10 mm. Es ist sehr praktisch, für die Herstellung dieser Spule Keramikrahmen des UKW-Radiosenders Mars zu verwenden. Spule L4 ist mit PELSHO 0,15-Draht in einem gepanzerten Magnetkreis SB9a gewickelt. Es hat 20 Windungen, der Hahn erfolgt aus der Mitte.

Das Design des Empfängers kann beliebig sein. Eine der möglichen Gestaltungsmöglichkeiten des Gerätes wird am Anfang des Artikels aufgezeigt. Sehr praktisch ist es beispielsweise, einen Receiver im Gehäuse eines heimischen Teilnehmerlautsprechers unter Verwendung einer beliebigen Stromquelle mit einer Spannung von 8...12 V zu montieren.

Die meisten Funkelemente des Empfängers sind eingebaut Leiterplatte, aus einseitiger Glasfaserfolie mit einer Dicke von 1,5 ... 2 mm. Die Platzierung der Teile ist in Abb. 2 dargestellt. 3, Fotomaske - in Abb. XNUMX.

Je nach Größe der Platte wird eine Basis aus einer Duraluminiumlegierung hergestellt, die von unten mit M3-Schrauben und 5 mm langen Metallbuchsen befestigt wird, die die Rolle eines Bildschirms spielen (Abb. 4). Für den Zugang zu Trimmer (C12, L4) und für Befestigungselemente sollten Löcher in das Brett und die Basis gebohrt werden.

UKW-FM-Empfänger bei 145 MHz

Der DA3-Chip wird mit M2,5-Schrauben und -Buchsen auf der Leiterplatte befestigt. Sie können keinen Kühlkörper auf den Mikrokreis legen.

Zur Kommunikation mit externen Elementen sollten Befestigungsbolzen (oder Drahtstücke mit einer Länge von 10 ... 15 mm) in die Leiterplatte gedrückt werden. Der Widerstand R4 ("Einstellung") ist mit der einfachsten Skala mit Teilungen alle 25 kHz versehen.

Auf der Teileseite der Platine ist der Bereich, in dem sich der DAI-Chip, die Schaltkreise L3C12, L4C15 und einige andere Teile befinden, von einem Kupferfolienschirm mit einer Dicke von 0,15 bis 0,5 mm umgeben (siehe Abb. 2). Bildschirmhöhe 30 mm. In der Platine befinden sich Löcher zum Befestigen und Löten.

Wenn die Teile in gutem Zustand sind, besteht die Einrichtung des Empfängers darin, die Schwingkreise auf die entsprechende Frequenz abzustimmen. Zur Einrichtung benötigen Sie einen Signalgenerator, einen VHF-Generator, einen Frequenzmesser für Frequenzen bis 150 MHz und einen NF-Generator.

Der Audiofrequenzpfad wird überprüft, indem ein Signal mit einer Frequenz von 34 Hz und einer Amplitude von 1000...50 mV vom Generator 100 an den oberen Anschluss des Lautstärkereglers im Stromkreis angelegt wird. Der IF-Pfad - 34, mit einem Arbeitsmodul und einem DA3-Chip funktioniert in der Regel sofort. Wenn Sie ein kleines Stück Draht an Pin 1 des UPCHZ1M-Moduls anschließen, können Sie Rundfunksender hören, die mit Frequenzen um 6,5 MHz arbeiten.

Beim Aufbau des IF-34-Pfades mit einem Signalgenerator wird dem Eingang DA1 (Pin 8) ein frequenzmoduliertes Signal mit einer Amplitude von 5..10 mV und einer Frequenz von 6,5 MHz zugeführt. Durch Veränderung der Position der L4-Spule Trimmer wird die maximale Lautstärke des Signals am Ausgang erreicht. Empfänger Wenn das Gerät keine Frequenzmodulation hat, wird die L4C15-Schaltung angepasst, bis das Rauschen im Lautsprecher verschwindet.

Als nächstes wird die L3C12-Schaltung im GPA auf eine Frequenz im Bereich 138,9...139,2 MHz abgestimmt. Der Frequenzmesser ist über die minimal mögliche Kapazität des Kondensators (13 ... 1 pF) mit Pin 1 der DA2-Mikroschaltung verbunden. Kommt es zu Schwingungen im Stromkreis, „treibt“ der Kondensator C12 den GPA in den gewünschten Frequenzbereich, wobei sich der Regelwiderstand R4 in der Mittelstellung befindet. Anschließend wird die Frequenzüberlappung des lokalen Oszillators überprüft; diese sollte 300...500 kHz betragen. Bei Bedarf kann das Abstimmintervall durch Auswahl des Kondensators C14 geändert werden.

Der HF-Verstärker wird aufgebaut, indem ein Signal mit einer Betriebsfrequenz und einer Amplitude von etwa 100 μV an den Eingang des Empfängers angelegt wird. Der Schieberegler des Widerstands R1 sollte sich in der mittleren Position befinden. Konfigurieren Sie zunächst den Schaltkreis L1C2 auf das maximale Ausgangssignal und reduzieren Sie dann den Signalpegel vom VHF-Generator auf 10 μV, Schaltkreis L2C6. Basierend auf dem Ausgangssignalpegel werden die Position der Spulenanschlüsse LI, L2 und die Position des Widerstandsschiebers R1 festgelegt.

Der Empfänger mit einer externen Antenne (mit einer Eingangsimpedanz von 75 0m) wird abschließend abgestimmt, während Amateurfunkstationen in Betrieb sind. Mit einer Zimmerantenne in Form eines etwa 0,5 m langen vertikalen Stifts beobachteten die Autoren des Artikels die Arbeit vieler Amateurstationen des UKW-UKW-Funknetzes in Twer mit einem Empfänger.

Literatur

1. Polyakov V. UK8 UKW-Radiosender. - Radio, 1989, Nr. 10, p. 30-34.
2. Allika M. FM-Transceiver bei 144 MHz.-Radio, 1988, Nr. 3, p. 19-21, Nr. 4, p. 15-17.
3. Mikhelsoi A. FM-Empfänger für den Bereich von 430 MHz, - Radio, 1989, Nr. 11, p. 29-31.
4. Zakharov A. UKW-FM-Empfänger mit PLL.-Radio, 1985, Nr. 12, p. 28-30.
5. Bondarev V. Rukavishnikov A. Anwendung der Mikroschaltung K 174PS 1.-Radio. 1989, Nr. 2. p. 55-56.
6. Polyakov V. Radiokommunikation mit FM, - Radio, 1985, N9 1, p. 24-26.
7. Gorshkov B. Elemente von Funkelektronikgeräten. Handbuch - M.: Funk und Kommunikation, 1988, p. 77, 78, 83.

Autoren: E. Frolov (UA3ICO), V. Dolomanov (UA3IBT), N. Berezkin (UA3JD), Tver; Veröffentlichung: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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