Переделка радиостанции "Карат-2Н" в трансивер

Н.Логиш (LY2BTB), г.Вильнюс.

Предлагаю схему переделки радиостанции "Карат-2Н" в трансивер. Станции такого типа ранее использовались в геологоразведочных службах практически повсеместно, они пришли на смену радиостанциям "Недра" и "Недра-П".

В целом, станция "Карат" представляет собой носимую, компактную одночастотную SSB радиостанцию с весьма неплохими параметрами. Оказалось, что ее сравнительно нетрудно переделать в полноценный SSB трансивер диапазона 80 м с выходной мощностью 1,5 Вт. Причем, что самое замечательное, переделки не требуют никаких фрезерных и слесарных доработок корпуса,а новые узлы (ГПД) не выходят за габариты корпуса и не требуют внешних дополнительных плат и устройств.

Перестройке подвергаются следующие узлы TRX:

1. Переделки в УВЧ:

Настройка УВЧ проводилась с помощью ИАЧХ Х1-48 по схеме, приведенной на рис.1, причем конденсатор С29 на время измерений отпаивался. При настройке УВЧ ГПД следует отключить. С24 влияет на верхний скат АЧХ, а С30 — на нижний.

Изменение С26 двигает АЧХ вправо-влево. Усиление аппарата по ВЧ должно находиться на максимуме, а входной сигнал для RX (выходной для ИАЧХ) должен быть минимальным, но позволяющим нормально видеть АЧХ. После окончания измерений следует запаять на место С29.

2. ГПД

Схема нового ГПД показана на рис.2. Перед позиционным обозначением дополнительных деталей добавлена цифра 10.

Из платы А1 удаляются элементы С17, С18, С19, С16, резисторы R8, R9, R10, R11, R12, R13, R14, транзисторы VT2 и VT3, резонатор В. На этом месте собирается усилитель ГПД (правая часть рис.2), причем 10VT4 запаян на место, где стоял VT3, весь остальной монтаж — как у вас получится. В районе платы А1, где стоял кварцевый резонатор, устанавливается стабилизатор 10DA1 78L08 и 10С11, 10С15. Дроссель 10Др1 установлен вместо R14. Собирая этот усилитель, можно резать дорожки и сверлить новые отверстия, но все элементы должны быть запаяны всеми своими выводами. Трансформатор 1Т4 использован без переделки.

Из корпуса извлекается вариометр L, а на его место устанавливается собственно ГПД (левая часть рис.2), смонтированный на двух маленьких платах "бутербродом" и закрепленный на ножках резистора настройки типа СП5-39 с номиналом 10к.

ГПД выполнен как перестраиваемый варикапами генератор со стабилизацией амплитуды, собранный по схеме индуктивной трехточки, работающий в полосе частот 3,1...3,3 МГц. Частота ГПД выбрана так, чтобы в режиме ТХ излучалась нижняя боковая частота при ЭМФ 500-ЗН. Напряжение на варикапы подается с многооборотного (10 оборотов) потенциометра типа СП5-39Б, установленного на место вариометра L. Можно сделать, чтобы этот ГПД работал в диапазоне частот 3,0...3,3 МГц, т.е. перекрывал весь диапазон 80 м, но тут есть "подводные камни". Резистор настройки имеет 10 оборотов, значит, на один оборот ручки настройки будет приходиться 30 кГц. Это многовато; будет затруднена настройка. Установить же верньер в этом аппарате очень трудно. Можно применить двухзонный резистор СП5-35А-10К, позволяющий перестраивать ГПД грубо, а в небольшой зоне — плавно.

Контур ГПД намотан на трехсекционном каркасе сердечника СБ-9а и содержит 12+10+10 витков провода ПЭЛШО 0,12 с отводом от 12 витка считая от заземленного конца контура. Каркас с намотанной катушкой помещается на 10 с в расплавленный церезин (можно заменить достаточно чистым парафином). После извлечения из церезина каркас сушат около 20 мин и помещают его в сердечник СБ-9а. Любым доступным способом сжимают обе половины сердечника и по поверхности промазывают клеем "AGO" или "Суперцемент" и дают ему в сжатом состоянии высохнуть примерно 1...1,5 часа. Следует заметить, что к изготовлению этого контура надо отнестись весьма серьезно. Если этот контур сделан "халтурно", то никакие емкости с разными ТКЕ и качественные резисторы не спасут вас от скачков и уходов частоты. Применить другой, более качественный контур не позволили габариты аппарата и объем, занимаемый ГПД.

Далее изготавливают две маленькие платы (сами платы в масштабе 1:1 показаны на рис.3, а расположение деталей на них в увеличенном масштабе — на рис.4.

Точки 4, 5, 6, 7 на обеих платах — для запайки штырьков, которые используются для крепления плат друг над другом). На одной плате смонтированы элементы 10R1, 10R3. 10R4, 10VD1, 10VD2, 10R5, 10С1, на этой же плате имеются площадки с отверстиями для запайки выводов резистора R2, на которых эта плата и крепится. На второй плате на клее "Суперцемент" (очень аккуратно работайте с этим клеем, клеит он почти моментально и держит хорошо. Если контур приклеить неправильно, то оторвать его уже невозможно — как правило, разрушается чашка СБ-9а) крепится контур ГПД той чашкой, на которой имеется резьба (не забудьте в плате просверлить отверстия под отвертку для вращения сердечника контура); транзистор запаян со стороны печатных проводников. На этой же плате установлены элементы стабилизации амплитуды 10С8, 10VD3, 10VD4, 10С5, резисторы 10R6, 10R7, 10R8 и емкость 10С6. Конденсатор 10С9 (типа КД1) одним концом запаян на эту плату, а другим — на плату А1 (затвор 10VT2) на вход усилителя. Правильно собранный ГПД работает сразу, а амплитуда синусоидального сигнала на затворе 10VT1 должна быть около (8±0,2) В (двойной размах). Укладку диапазона производят при среднем положении сердечника контура ГПД путем подбора емкостей 10С2 и 10СЗ и частично изменением напряжения на варикапах. Следует заметить, что напряжение на движке резистора 10R2 в нижнем положении не должно опускаться ниже 1,5 В. При меньшем напряжении может наблюдаться модуляция варикапов сигналом генератора и, как следствие, дрожание частоты сигнала ГПД.

Усилитель ГПД особенностей не имеет и работает весьма качественно. Его усиление регулируется потенциометром 10R11. В авторском варианте наилучшие параметры получились при амплитуде напряжения на 10С13 (5,2±0,2) В (двойной размах). Ток потребления всего ГПД в этом случае был равен 18 мА. Помните, чем больше усиление, тем больший ток потребляет этот усилитель. Если питание от сети, это значения не имеет, но если это "дачный" или "походный" аппарат, то здесь уже надо считать и думать. Весь ГПД (авторский вариант) потреблял при среднем усилении ток 14 мА, при максимальном (неискаженном) усилении — около 28 мА. Выбег частоты при включении в авторском варианте составлял 60...80 Гц за 5 мин, долговременная стабильность составила -32 Гц/час. При установке в качестве контурной высокодобротной катушки, намотанной вожженой медью, этот ГПД можно применять в аппаратах высокого класса. Для случая вседиапазонного трансивера с ПЧ 5,5 МГц контур ГПД имел общую индуктивность 1,6 мкГн; отвод от 0,7 мкГн. В качестве резистора настройки можно использовать многооборотный потенциометр типа ППМЛ с номиналом 20 кОм.

Несколько слов о деталях ГПД. Резисторы 10R1...10R7 — типа С2-29В 0,125 Вт; варикапы КВ127БТ (это подобранные три варикапа) можно заменить на обычные варикапы КВ127, подобрав их по емкости хотя бы при двух значениях управляющего напряжения. С другими варикапами эксперименты не проводились. 10С2, 10СЗ, 10С4 — типа К10-17 группы М47, в качестве 10СЗ можно применить конденсатор с группой ТКЕ МПО. Стабилизатор 78L08 можно заменить любым другим микромощным стабилизатором на напряжение 8 В. Транзистор 10VT1 типа КП312А лучше не менять, другие транзисторы работают здесь хуже, да и габариты их гораздо больше. Собранный и настроенный ГПД устанавливается в корлус (при этом нужно отвернуть винты крепления платы со светодиодами), после чего к усилителю подпаивается конденсатор 10С9, а резистором 10R11 устанавливается необходимая амплитуда сигнала на коллекторе 10VT4. После установки ГПД в корпус, справа от него необходимо установить экран из белой жести, припаянный к корпусным проводникам средней платы.

3. Переделка ТХ:

Настройка передатчика проводится согласно схеме рис.5 в следующей последовательности:

- отключается конденсатор С14; разрывается соединение в точке 3. На эту же точку на плате А1 подключается выход ГКЧ, настроенного на частоту 500 кГц;

- при уже собранном усилителе ГПД на вход 10VT2 через конденсатор 2...5,6 пФ от ГСС подается сигнал амплитудой напряжения около 0,1 вольта в диапазоне 3,08...3,28 МГц, так чтобы амплитуда на коллекторе 10VT4 была около 16 В (двойной размах) (регулируется 10R11 в усилителе ГПД или увеличением уровня входного сигнала). На место антенного разъема устанавливается байонетная розетка СР50-73ФВ, на выход ТХ временно запаивается конденсатор 0,1 мкф от байонетного разъема, и подключаются нагрузка и детекторная головка согласно схеме рис.5. При настройке сердечник катушки L2 пришлось заменить на ферритовый типа МР20-2. Контура LT2, L2, L1 настраиваются на частоту 3,58...3,80 МГц. При настройке может потребоваться подбор емкостей С5 и С11. Помните, что ТХ при настройке работает на полной мощности, не перегревайте выходной транзистор.

По окончании настройки ТХ следует установить емкость С1=0,1 мкФ (ее лучше заменить на более качественную, например К73-17-0,1х63В) запаяв ее вертикально к точке 11, а второй вывод — запаять на байонетный разъем. Делается это для того чтобы максимально удалить этот конденсатор от ГПД. Поскольку мощность аппарата выросла, полоса частот расширилась, и могут появиться завязки по ВЧ.

4. Переделки в УНЧ

Производятся согласно приведенной на рис.6, схеме. Дополнительные детали показаны утолщенными линиями. Переменный резистор регулировки усиления по НЧ установлен на место конденсатора С16 (тембр). Также изменены номиналы: С32 — 47 мк, СЗЗ — 0,022 мк, R21 — 1,3 кОм, R25 — 1кОм, R23 — 16 кОм. R26 следует подобрать по отсутствию искажений типа "ступенька".

В авторском экземпляре "родной" УНЧ работал очень плохо. На мой взгляд, он сделан не совсем корректно, на базе транзистора VT6 не зафиксирован потенциал, велик уровень шума, а сигнал на частоте 3...4 кГц сильно искажен, и чем выше частота, тем сильнее искажения. Указанная переделка устраняет все эти недостатки. АЧХ становится линейной до 15 кГц, исчезают ступеньки, а если нужно ограничить полосу частот, можно увеличить емкость С29 до 0,022...0,047 мкФ. Переделанный УНЧ работает весьма качественно.

5. Рекомендации

Далее можно рекомендовать заменить транзистор смесителя VT6 на КП302Гс начальным током стока в пределах 35...40 мА, (кстати, во втором переделываемом аппарате, более новом чем авторский экземпляр, уже стоял транзистор КП302БМ). При этом несколько улучшается динамика аппарата и снижаются шумы. Далее следует заменить контур L8 (стоит дроссель 0,1-500) на намотанный литцендратом (3x0,05) контур в чашке СБ-9а, добротность такого контура на частоте 500 кГц лежит в пределах 90, это хорошо отражается на селективности аппарата.

Используя ИАЧХ (например Х1-48), можно подстроить АЧХ RX (ТХ), изменяя номиналы емкостей С4, С8 и подстраивая С3, С7 по максимальному усилению и максимальной плоской АЧХ. Установленный в авторском варианте аппарата ЭМФ оказался очень качественным, но неравномерность АЧХ была великовата (3,1 дБ), и ее удалось существенно снизить (до 0,28 дБ).

В эфире переделанный аппарат ведет себя очень хорошо. Собственные шумы невелики, чувствительность хорошая. При подключении антенны "Delta-Loop" хватает регулировок по усилению, по приему он не уступает хорошо настроенному RX UA1FA моей радиостанции.

Но есть у этого аппарата и недостатки — отсутствует шкальный механизм, и это затрудняет работу. Конечно, я думаю, найдутся радиолюбители-умельцы и что-нибудь придумают, механическое или электрическое, мне это пока не удалось. Нет расстройки, хотя ввести ее очень просто, но с местом для дополнительного переменного резистора проблема. Также в аппарате нет и S-метра, но я считаю это не таким уж большим недостатком.

Все вопросы, пожалуйста, адресуйте в эфире, чаще всего на 3,5 МГц, в выходные — на 14 МГц.

Источник: "Радиолюбитель КВ и УКВ" 12-1999