Трансвертер на 430 - 435 МГЦ (для CB-радиостанции)
В.СТАСЕНКО (RA3QEJ), 396600, г.Россошь, Воронежской обл.
Работа в диапазоне 27 МГц показала, что он является достаточно SL загруженным. Здесь бывают довольно частые дальние прохождения радиоволн, что тоже служит дополнительным источником помех. Это затрудняет связь с подвижными объектами. Для носимых и автомобильных радиостанций в диапазоне 27 МГц существует проблема размеров антенны, т.к. ее эффективность прямо пропорциональна ее геометрическим размерам, а в диапазоне 27 МГц четвертьволновая антенна имеет размер излучающего штыря около трех метров и ее установка на подвижном объекте, а тем более в носимой радиостанции, является весьма проблематичной. Все укороченные антенны являются компромиссными и их свойства ухудшаются тем сильнее, чем меньше их геометрические размеры. Тем не менее, существует способ значительно повысить эффективность радиосвязи, тем более в городских условиях, осуществив перенос спектра частот, излучаемых передатчиком радиостанции в любительский диапазон 430 - 435 МГц, а для приемника - осуществив обратное преобразование. Подобное устройство называется трансвертером и может быть использовано с любыми радиостанциями диапазона 27 МГц как авторской разработки, так и промышленного изготовления, отечественными и зарубежными. Количество каналов полученной таким образом системы связи в диапазоне 430 - 435 МГц будет определяться количеством каналов используемой радиостанции. В диапазоне 430 - 435 МГц появляется возможность использовать полноразмерные антенны длиной l/4 - для штыря это всего 16 сантиметров, но лучшие результаты можно получить с антенной длиной 5/8l. Принципиальная схема собственно трансвертера приведена на рис. 1.
Puc.1
Рассмотрим его работу. В режиме приема сигнал из антенные частотой 430 - 435 МГц поступает на вывод 1 платы и усиливается усилителем высокой частоты на транзисторе VT1 типа 2П327Б. Контуры L1, С2 и L2, С5, L3, С6 настроены на частоту 432 МГц. Усиленный сигнал с истока транзистора VT1 фильтруется и поступает на первый затвор смесителя на транзисторе VT2 типа 2П327Б. На второй затвор этого транзистора поступает сигнал гетеродина с частотой 405 МГц. Разностная частота в диапазоне 27 МГц выделяется на контуре L4, С9, С10 и через вывод 6 платы поступает на радиостанцию. В режиме передачи ЧМ сигнал с радиостанции уровнем 50 - 100 мВт поступает на вывод 3 платы и далее -на смеситель на транзисторе VT7 типа КП327Б. На второй затвор этого транзистора поступает сигнал с гетеродина частотой 405 МГц. В истоковой цепи транзистора VT7 выделяется сигнал с частотой 432 МГц и через полосовой фильтр на элементах L17, С37, L18, С39 поступает на базу усилителя на транзисторе VT8 типа КТ399А. Каскад на транзисторе VT9 типа КТ399А также является усилителем. Усиленный сигнал выделяется на контуре L21, С47 и через вывод платы 10 поступает на усилитель мощности. Гетеродин трансивера представляет собой кварцевый генератор с последующим умножением частоты и усилением сигнала. Задающий генератор построен на транзисторе VT3 типа КТ316Д. Его частота стабилизирована кварцевым резонатором ZQ1 на частоту 15 МГц. Кварцевый резонатор возбуждается на третьей механической гармонике, т.е. на частоте 45 МГц. Сигнал с этой частотой выделяется на контуре L5, С17, L6, С18 и поступает на первый утроитель частоты на транзисторе VT4 типа КТ316Д. В его коллекторной цепи выделяется сигнал с частотой 135 МГц на контурах L8, С20, L9, С21. Далее сигнал с этой частотой поступает на второй утроитель частоты на транзисторе VT5 типа КТ399А. Сигнал с частотой 405 МГц выделяется на коллекторе этою транзистора. С контура L12, С25 этот сигнал подается на приемную часть трансвертера, а также поступает на усилитель на транзисторе VT6 типа КТ399А, а с него - на второй затвор транзистора VT7 передающей части трансвертера. Питание транзисторов VT3 и VT4 стабилизировано стабилизатором на микросхеме DA1 типа КР 142EI 18А. На диодах VD1, VD2 и транзисторах VT10, VT11 построен электронный переключатель "прием-передача". Принципиальная схема усилителя мощности приведена на рис. 2.
Puc.2
Сигнал с платы трансвертера с частотой 430 - 435 МГц поступает на вывод 1 платы. Первый усилитель на транзисторе VT1 типа КТ610А работает с небольшим начальным током. Далее усиленный сигнал поступает на линейку усилителей, работающих в режиме С, на транзисторах VT4 - КТ610А, VT5 - КТ913А, VT6 - КТ916А, VT7 - КТ960А и особенностей не имеющих. Усиленный сигнал выделяется полосовым фильтром L25, С39, L26, С40 и через контакты реле К1.1 типа РПВ 2/7 и вывод 7 платы поступает в антенну. Часть выходного сигнала детектируется диодами VD4, VD5 и поступает на схему автоматического регулятора мощности (АРМ). Он построен на операционном усилителе DA1 типа КР140УД7 и транзисторах VT2 типа КТ3117А и VT3 типа КТ837В. Управление усилителем мощности осуществляется по коллекторным цепям транзисторов VT1 и VT2 усилителя. Необходимый уровень мощности усилителя выставляется резистором R1. АРМ осуществляет также защиту усилителя мощности при обрыве антенны и коротком замыкании в ней или фидере.
Схема соединения конвертера и гетеродина с усилителем мощности приведена на рис. 3.
Puc.3
Радиостанция подключается к разъему XS1. Реле К1, К2 типа РЭС-47 также входят в автоматический переключатель "прием-передача". Переключение в режим "передача" осуществляется при поступлении сигнала с частотой 27 МГц от радиостанции, который выпрямляется диодами на плате транспортера и приводит к срабатыванию соответствующих реле. Антенна подключается через разъем XS3 к выводам 7, 8 платы усилителя мощности. Питается трансвертер напряжением бортовой сети автомобиля 11 - 14В. Оно поступает через разъем XS2 и фильтруется фильтром на трансформаторе Т1 и конденсаторах С1, С2. Трансвертер выполнен на двух печатных платах из двустороннего фольгированного стеклотекстолита. Причем фольга со стороны установки радиоэлементов сохранена полностью. Она удаляется только вокруг выводов элементов, не соединенных с общим проводом методом зенковки. Печатная плата конвертера и гетеродина имеет размер 150 х 80 мм, а усилителя мощности - 190х70 мм. Намоточные данные катушек индуктивности трансвертера приведены в табл. 1, а усилителя мощности - в табл.2.
Таблица 1.
|
Катушка |
Число витков |
Диаметр провода (ми) |
Марка провода |
Диаметр каркаса (мм) |
Длина намотки (MM) |
Примочите |
|
L4. L15 |
12 |
0.4 |
ПЭВ-2с |
5 |
Виток к вижу |
Сердечник МР-10 |
|
L5, L6 |
18 |
0.25 |
ПЭВ-2 |
5 |
|
у L6 отвод от 4-го витка |
|
L7 |
3 |
0.4 |
-"- |
К7 х 4 х 2 |
- |
600 НН |
|
L8 L9 |
3 |
1.0 |
ПСР |
6 |
б |
Бескаркасная |
|
L10 |
1 |
0.4 |
ПЭВ-2 |
К7 х 4 х 2 |
- |
600 НН |
|
L11. L12. L13. D4. L16. L19. L21. L22 |
1.5 |
1.0 |
ПСР |
5 |
3 |
Бескаркасная |
Таблица 2.
|
Катушка |
Число витков |
Диаметр провода (мм) |
Марка провода |
Диаметр каркаса (мм) |
Длина намотки (мм) |
Примечание |
|
L1. L5. L6. L9. L10. L15. L20 |
2 |
1,0 |
ПСР |
6 |
|
Бескаркасная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L2. L3. L7 |
3 |
0,4 |
ПЭВ-2 |
К7х4х2 |
- |
600НН |
|
L4. L8 |
3 |
0,4 |
ПЭВ-2 |
3,5 |
5 |
Бескаркасная |
|
L11. L16. L21 |
10 |
0,25 |
ПЭВ-2 |
|
|
На резисторах R15.R17. R19 |
|
L12. L17. L22 |
5 |
0,4 |
ПЭВ-2 |
K10х6х4 |
- |
600 НН |
|
L13. L18. L23 |
2,5 |
1,5 |
ПСР |
7 |
6 |
Бескаркасная |
Конструкция катушек L1, L2, L3, L17, L18 трансвертера и L25, L26 усилителя мощности показана на рис. 4.
Puc.4
Трансформатор Т1 фильтра питания намотан па ферритовом кольце проницаемостью 2000 НН и типоразмера К32 х 20 х 6 проводом НВ-0,14 и имеет 30 витков. Намотка ведется в два провода. Трансвертер собран в корпусе размером 200 х 200 х 40 мм. Настройку трансвертера следует начинать с гетеродина. Вначале добиваются возбуждения кварцевого резонатора на третьей механической гармонике растяжением и сжатием витков катушки L5. Далее подключая последовательно ВЧ вольтметр к базам транзисторов VT5 и VT6, а также к катушке L14. Настраиваются утроители на частоты 135 МГц и 405 МГц, а также усилитель на транзисторе VT6 - на 405 МГц по максимуму сигнала на соответствующей частоте. Затем настраивают приемную часть трансвертера (конвертер). К выводам 6, 7 платы трансвертера подключают радиостанцию, включенную на прием. На вход 1 платы подают сигнал с частотой, равной Fc=405+Fр.ст. где Fр.ст. - частота настройки радиостанции в диапазоне 27 МГц. Вращением роторов конденсаторов С2, С5, С6 и сердечника катушки L4 добиваются максимальной чувствительности конвертера. Она должна быть не хуже 0,1 мкВ. Теперь переходят к настройке передающей части платы трансвертера. На вход платы 3 подают сигнал с частотой 27 МГц, а на вывод 10 подключают ВЧ вольтметр. Последовательно вращая роторы подстроечных конденсаторов, добиваются максимальных показаний ВЧ вольтметра. Затем переходят к настройке усилителя мощности. Для его настройки потребуется измеритель АЧХ типа X1-48, X1-42 или ему подобный. Настройка ВЧ части сводится к получению максимальной выходной мощности па нагрузке 50 Ом. При этом АРМ должна быть отключена (движок резистора в нижнем положении). Максимальная выходная мощность при этом может достигать 20 Вт. Далее резистором R1 устанавливают выходную мощность 10 Вт. Полоса пропускания усилителя должна быть около 30 МГц, а форма кривой АЧХ на экранe измерителя должна иметь колоколообразную форму. При изменении мощности с помощью резистора R1 не должна смещаться средняя частота частотной характеристики усилителя мощности. Затем собирают весь трансвертер в корпус и проводят окончательную подстройку. В качестве антенны трансвертера на автомобиле используется штырь длиной 5/8l на магнитном основании.
По вопросу приобретения рисунков печатных плат и конструктивных особенностей трансвертера просьба обращаться к автору.
Радиолюбитель 10/94, с.40-42.