Стабильный гетеродин УКВ конвертера
А. Яшин (UA3PY)
В качестве неперестрапваемых гетеродинов для конвертеров диапазона 144—146 Мгц обычно используют ламповые или транзисторные автогенераторы, стабилизированные кварцем, генерирующим в диапазоне 10—50 Мгц (кварцевый резонатор при этом возбуждается на третьей - пятой механической гармонике), и два — три каскада умножения частоты. В то же время однокаскадные транзисторные гетеродины, стабилизированные кварцем на высших (вплоть до одиннадцатой) механических гармониках, имеют целый ряд преимуществ: отсутствие в спектре сигнала низкочастотных гармоник с достаточно большими амплитудами; малые габариты, позволяющие полностью экранировать и достаточно простыми средствами термостатировать блок гетеродина; малую температурную нестабильность амплитуды выходного сигнала (что обусловлено наличием минимального количества узкополосных контуров); большую надежность (из-за меньшего числа элементов).Практическая схема гетеродина на частоту 115 Мгц, предназначенного для конвертера диапазона 144-146 Мгц при промежуточной частоте 29-31 Мгц, приведена на рисунке. Он собран на транзисторе T1, включенном по схеме с общей базой, с кварцевым резонатором в цепи положительной обратной связи между коллекторным контуром и цепью эмиттера.
Такой автогенератор устойчиво генерирует на частотах до 250...300 Мгц. Для достижения оптимальных условии самовозбуждения и максимальной стабильности частоты генерирования коэффициенты включения транзистора и кварца в коллекторный контур выбраны соответственно равными 0,65 и 0,25.
Кварц включен через конденсатор C8 (15пф). Параллельно кварцевому резонатору включена катушка индуктивности L2, компенсирующая статическую емкость кварца. Генератор возбуждается на седьмой механической гармонике кварца с частотой резонанса 16,44 Мгц. При этом амплитуда выходного сигнала достигает 120—140 мв. Кроме того, возможно возбуждение автогенератора на одиннадцатой гармонике (кварцевый резонатор при этом должен быть с частотой резонанса 10,45 Мгц), однако амплитуда сигнала получается несколько меньшей, кроме того, усложняется настройка автогенератора: он становится критичным даже к небольшим расстройкам коллекторного и компенсирующего контуров.
В конструкции гетеродина использована эффективная развязка по цепям питания с помощью двойного Г-образного защитного LC фильтра.
Выход автогенератора рассчитан на подключение стандартного 75-омного коаксиального кабеля и имеет частичную емкостную связь с коллекторным контуром. Потребляемая гетеродином по цепям питания мощность — не более 60 мвт.
Детали и конструкция обусловливают стабильность частоты генерирования в той же степени, что и выбор схемы. Поэтому в конструкции целесообразно применить постоянные резисторы МЛТ-0,5 (или МЛТ-0,25); резистор R3—СПO-0,15; конденсаторы С1 и С2 - KCО, СГМ или К10-7в, С3-КСО, СГМ, С4 -КПК-1 или КПК-М; контурные кон-денсаторы и конденсатор С7 - КТ-1, причем желательно С5 и С6 взять с положительным ТКЕ (группы П120, синий цвет или ПЗЗ — серый цвет корпуса), a C8 — с отрицательным ТКЕ (группы МЗЗ, М47 — голубой цвет соответственно с коричневой или красной точкой).
Данные катушек и дросселей приведены в таблице. Катушка L1 помещена в алюминиевый экран размерами 35х35х50 мм. Отводы, считая от верхнего по схеме конца,— от пятого витка — к конденсатору C8 и от тринадцатого витка — к коллектору транзистора Т1.
Обозначение
по схемеИндуктивность,
мкгнДобротность
Провод
Какпкас
Шаг намотки,
ммЧисло
витковДР1, ДР2
1,3
ПЭЛШО 0,12
Резистор МЛТ-0,5,
0,2
27
1 Мом
L1
6
50
посеребренный
керамический
1.2
20
0.64
диаметром 18 мм
L2
0,3
25
ПЭЛШО 0,25
керамический
0,5
6
диаметром 6 мм
Конструкция выполнена в виде блока на отдельном (от конвертера) шасси размерами 80х45х75 мм.
Гетеродин настраивают с помощью тестера, УКВ ГСС и ВЧ лампового вольтметра. Подбором сопротивления резистора R5 устанавливают ток эмиттера, равный 2—3,5 ма (или более), до возникновения устойчивой генерации. С помощью резистора Rз подбирают напряжение на базе транзистора T1. Далее подстроечным сердечником катушки L2 настраивают компенсационный контур. Затем настраивают коллекторный контур на частоту, несколько большую (на 500—600 кгц) частоты генерации — при этом нестабильность частоты автогенератора будет минимальной.
Отвод от катушки L1 для включения коллектора транзистора Т1 подбирают в пределах 11 и 15 витка — до появления устойчивой генерации, Далее в уже настроенном автогенераторе можно уточнить величину емкости конденсатора С7, варьируя ее в пределах 5—25 пф и добиваясь более устойчивой генерации при максимально допустимых расстройках коллекторного контура. (Эта расстройка при использовании седьмой механической гармоники кварца может достигать величины порядка 1 Мгц). Максимально допустимая величина расстройки компенсационного контура составляет 250—350 кгц.
Paдиo 10, 1971, c.27