ТРАНСВЕРТЕР 27/1,8 МГЦ
Игорь НЕЧАЕВ (UA3WIA)
С помощью предлагаемого трансвертера можно работать в диапазоне 160 метров, используя Си-Би SSB радиостанцию. Это может быть решением проблемы создания первой радиостанции для начинающих коротковолновиков.
При внимательном рассмотрении схемы оконечного усилителя мощности (узел А6 на рис.14) у проницательного читателя может возникнуть вопрос: "А почему, собственно, автор обещает выходную мощность трансивера всего восемь ватт, когда потенциально этот усилитель может отдать вчетверо больше?" Да, действительно, усилитель сделан с четырехкратным запасом, и вот по каким соображениям. Во-первых, из соображений надежности - при таком запасе усилителю не страшны ни работа на несогласованную нагрузку, ни короткое замыкание на выходе. Во-вторых, при выходной мощности до восьми ватт он имеет очень малый уровень побочных излучений, что позволило отказаться от диапазонных ФНЧ на выходе трансивера. В- третьих, такой мощности вполне достаточно для возбуждения внешнего усилителя на современных металлокерамических лампах.
Схема усилителя достаточно традиционна и разработана в соответствии с предложениями в [4]. Это - трехкаскадный усилитель, первый каскад которого однотактный и работает в режиме класса А. Второй и третий каскады двухтактные, работающие в режимах АВ и В соответственно. Для линеаризации амплитудно-частотной характеристики усилителя первый каскад (транзистор 6VT1) охвачен частотно-зависимой отрицательной обратной связью через цепочку 6R3, 6С8. Дополнительная частотная коррекция в области высоких частот осуществляется цепью 6С4, 6С7, 6R4, 6R5. Во втором каскаде (транзисторы 6VT2, 6VT3) элементами частотной коррекции являются цепи 6R10, 6С9 и 6R11, 6С11. Третий каскад на транзисторах 6VT4, 6VT5 также охвачен отрицательной обратной связью через цепи 6С18, 6R22, 6С17, 6R18. Благодаря принятым мерам удалось получить линейную АЧХ усилителя в полосе 1...30 МГц с неравномерностью менее 1 дБ и далее до частоты 50 МГц со спадом в 6 дБ. Общее усиление усилителя мощности составляет 36 дБ.
Ток покоя оконечного каскада определяется узлом, выполненным на элементах 6VT6, 6VD2, 6VD3, 6R23, 6R24. Для повышения температурной стабильности оконечного каскада диоды 6VD2, 6VD3 имеют тепловой контакт с транзисторами 6VT4, 6VT5 - они прижаты к их керамическим корпусам. Регулируют ток покоя подстроечным резистором 6R24.
Отдельно следует отметить связь по постоянному току входного (вывод 2) и выходного (вывод 4) контактов усилителя мощности через элементы 6L1, 6R25 и вторичную обмотку трансформатора 6Т4. На вход усилителя, кроме высокочастотного напряжения возбуждения, подается постоянное управляющее напряжение прием/передача (+12 В - передача, О В - прием), которое через дроссель 6L1 поступает на цепи смещения всех трех каскадов, благодаря чему усилитель переводится в режим передачи. Это же напряжение через обмотку трансформатора 6Т4 и выходной контакт 4 узла А6 попадает на плату узла А1, где используется для управления PIN-диодами антенного коммутатора (об этом упоминалось во второй части статьи).
В настоящее время для многих радиолюбителей путь в эфир начинается с Си-Би диапазона и с Си-Би радиостанции (трансивера). Поэтому один из первых любительских диапазонов, который является для них реально доступным, 10 метров (это тем более справедливо, если в Си-Би радиостанции есть режим SSB).
Однако при этом неизбежно встает вопрос о приобретении аппаратуры на другие диапазоны. Так как начинающим выдают разрешение на использование радиостанций 4-й и 3-й категорий, то работа на большинстве KB диапазонов либо ограничена, либо невозможна, и только УКВ диапазон полностью доступен. Вот почему сразу приобретать или изготавливать вседиапазонную аппаратуру нецелесообразно. Правда,дополнив трансвертером Си-Би радиостанцию как базовую, вы сможете работать в разрешенных диапазонах.
Такие трансвертеры были описаны в [1, 2]. С их помощью, имея Си-Би радиостанцию с ЧМ, у вас будет возможность проводить связи в двухметровом диапазоне. А на основе схемных решений этих устройств можно собрать трансвертер и для диапазона 160 метров. Если же радиостанция имеет режим SSB, это позволит работать в диапазоне частот 1850... 2000 кГц или САМ -в диапазоне 1900...2000 кГц.
Схема предлагаемого трансвертера показана на рис. 1. Он содержит реверсивный смеситель на полевых транзисторах VT1, VT2, гетеродин с кварцевой стабилизацией частоты (VT3), выходной каскад (VT4), узел управления (VT5) и реле К1, К2. Режекторный фильтр на частоту 25 МГц собран на контуре L1C1, полосовой фильтр на связанных контурах L2C2L3C3C4C5C6 настроен на центральную частоту 26,9МГц, a L6C10C11L7C12C13 - на 1,9 МГц. На выходе усилительного каскада установлен ФНЧ C22L10C23L11С24 с частотой среза 2,2...2,4 МГц.
Рис. 1
В режиме приема (показан на схеме) сигнал с антенны поступает на полосовой фильтр с центральной частотой 1,9 МГц и полосой пропускания около 250 кГц, а затем - на реверсивный смеситель. На затворах его транзисторов - сигнал гетеродина частотой 25 МГц и амплитудой 7...9 В. Преобразованный сигнал частотой 26,9 МГц поступает на вход трансивера. Сигнал гетеродина дополнительно ослабляется режекторным фильтром, и его уровень на входе трансивера составляет несколько сотен микровольт.
Поскольку смеситель пассивный, преобразование сигнала происходит с ослаблением, но чувствительность трансивера обычно составляет 0,2...0,3 мкВ, поэтому общей чувствительности системы трансвертер-трансивер для работы в диапазоне 160 метров вполне достаточно.
В режиме передачи с трансивера на гнездо XW1 поступает ВЧ сигнал, а на вход управления - постоянное напряжение 7...15 В. Транзистор VT5 открывается, реле К1 и К2 срабатывают, подключив к смесителю выходной каскад, а к нему, в свою очередь, - антенну. В этом случае в смесителе сигналы трансивера преобразуются в сигналы диапазона 160 метров. При выходной мощности трансивера 2...3 Вт выходная мощность трансвертера составляет 5 Вт (на нагрузке 50 Ом). Для обеспечения линейного режима выходного каскада резистором R6 устанавливают начальный ток транзистора VT4. ФНЧ на выходе каскада подавляет гармоники сигнала. Для индикации режима передачи можно установить светодиод HL и резистор R'.
В устройстве допустимо применить транзисторы КП902Б, КП905А, КП905Б (VT1 и VT2), КТ361В, КТ361Д(VT3). Реле К1 и К2 - РЭС-60, РЭС-49 (паспорт РС4.569.421-02), светодиод HL - любой с рабочим током 10... 15 мА. Диод VD1 - любой выпрямительный. Конденсатор С25 - серий К52, К53, остальные - К10-17, КД, КТ. Подстроечный резистор R6 - СПЗ-19а, остальные - МЛТ, С2-33. Частота кварцевого резонатора ZQ1 - в пределах от 24 до 28 МГц, в зависимости от диапазона рабочих частот трансивера. Удобнее, конечно, использовать резонаторы с "круглыми" частотами, это облегчит отсчет частоты.
Все катушки, кроме L8 и L9, намотаны на каркасах диаметром 5...5,5 мм. L10 и L11 - без подстроечников, остальные - с подстроечниками из карбонильного железа или латуни диаметром 4 мм. Катушка L1 содержит 14, a L4 - 12 витков провода ПЭВ-2 0,4. L2 и L3 - 20 витков (у L2 отвод от 4-го витка) провода ПЭВ-2 0,21, L6 и L7 - по 45 витков того же провода. Расстояние между центрами катушек L2 и L3 - 7,5 мм. Катушка L5 намотана поверх L6 вдвое сложенным проводом того же диаметра и содержит 2х9 витков. L10 и L11 содержат по 45 витков провода ПЭВ-2 0,2. Дроссель L8 - ДМ-0,1 индуктивностью 40... 100 мкГн. Дроссель L9 намотан проводом ПЭВ-2 0,6 на ферритовом кольце диаметром 12 мм и содержит 15...20 витков.
Большинство деталей устройства смонтированы на печатной плате (рис. 2) из двустороннего фольгированного стеклотекстолита. Вторая сторона оставлена металлизированной и соединена в нескольких местах по краю платы с общим проводом первой стороны. Транзисторы смесителя VT1, VT2 и выходного каскада VT4 необходимо установить на теплоотводах. VT1 и VT2 установлены на общем теплоотводе размерами 35х30х15 мм.
Рис.2
Изолировать их от теплоотвода не нужно. Теплоотвод транзистора VT4 имеет габариты 40х40х30 мм. Плата размещена в металлическом корпусе, на стенках которого установлены гнезда и светодиод.
Конденсатор С15 припаян непосредственно к гнезду XS1.
Сигнал для управления работой трансвертера можно взять непосредственно с шин питания трансивера или сформировать из других управляющих сигналов.
Налаживание начинают с гетеродина. Подстройкой катушки L4 устанавливают требуемое напряжение на затворах полевых транзисторов и в небольших пределах подстраивают частоту. Подбором конденсатора С9 добиваются устойчивой работы гетеродина. Все фильтры настраивают на указанные частоты, а режим транзистора VT4 устанавливают по минимуму искажений сигнала. Подбором конденсатора С5 (или С6) добиваются максимального подавления сигнала гетеродина на гнезде XW1.
Изменив частоты настроек фильтров и гетеродина, трансвертер можно перестроить для работы в других KB диапазонах, например, на 80 или 40 метров.
ЛИТЕРАТУРА
1. Нечаев И., Березуцкий И. ЧМ трансвертер 144/27 МГц. - Радио, 1999, № 8, с. 70- 72.
2. Нечаев И., Березуцкий И. Стационарный ЧМ трансвертер 144/27. - Радио, 2000, № 2,с.60,61.
Радио 4/2001, c.68-69.