ЧМ ПРИЕМНИК НА 144 МГц
Используя доступные сегодня на российском рынке зарубежные микросхемы, можно изготовить несложный, но высококачественный УКВ ЧМ приемник для приема любительских радиостанций в диапазоне 2 метра. Прототип этого приемника был создан австрийскими радиолюбителями десять лет назад к полету на орбитальной станции "Мир" австрийского космонавта (проект OE-AREMIR). Приемник хорошо отработан, так как был выпущен в виде набора небольшой серией (несколько сотен экземпляров) одним из технических колледжей в Вене. Наборы распределялись по школам, давая возможность школьникам приобщиться и к радиолюбительству (приемник надо было собрать и наладить!), и к великому таинству освоения космоса (австрийский космонавт специально работал в эфире для своих юных соотечественников).
Приемник представляет собой супергетродин с двойным пребразованием частоты, позволяющий принимать сигналы любительских УКВ ЧМ радиостанций в полосе 145... 146 МГц. "Сердцем" приемника является микросхема МС3362Р, которая содержит два смесителя с гетеродинами, усилитель-ограничитель по второй промежуточной частоте, ЧМ демодулятор и шумоподавитель. Двойное преобразование частоты позволяет получить хорошее в УКВ диапазонах подавление зеркального канала приема. По минимуму для функционально законченного приемника к узлу на этой микросхеме необходимо добавить только усилитель звуковой частоты, но для реализации высокой чувствительности (это требуется в любительской радиосвязи) все-таки необходим еще и усилитель высокой частоты.
Принципиальная схема приемника приведена на рис. 1. За исключением разъемов (антенна, питание), органов управления (переключатель, переменные резисторы) и динамической головки все его элементы размещены на одной плате. Сигнал с антенного разъема, установленного на корпусе приемника, поступает на вход платы ANT и усиливается каскадом УВЧ, выполненном на малошумящем двухзатворном полевом транзисторе VT1. Резонансная частота входного контура устанавливается подстроечником катушки L1, а выходного - подстроечным конденсатором С18.
Рис. 1
С части витков выходного контура УВЧ сигнал подается на вход первого смесителя микросхемы DA1. Вход микросхемы симметричный, поэтому второй ее вход (вывод 24 микросхемы) соединен с общим проводом через конденсатор С6.
Для упрощения приемника первый гетеродин выполнен по схеме с параметрической стабилизацией частоты. Ее вполне достаточно для наблюдения за работой любительских радиостанций и для проведения коротких радиосвязей. При необходимости (и при наличии соответствующих возможностей) в приемник можно ввести более сложный гетеродин или даже синтезатор частоты. Частота первого гетеродина определяется индуктивностью катушки L3, емкостью конденсатора С8 и емкостью варикапа, входящего в состав микросхемы DA1. Управляющее напряжение на этот варикап подают на вывод 23 микросхемы.
Для обеспечения хорошего подавления зеркального канала первая промежуточная частота выбрана достаточно высокой - 10,7 МГц. Керамический фильтр Z1 по первой ПЧ (включен между первым и вторым смесителями) использован от вещательных УКВ ЧМ приемников и имеет относительно широкую полосу пропускания. Второй гетеродин имеет кварцевую стабилизацию частоты. В нем использован резонатор Z3 на частоту 10,245 МГц, что соответствует второй промежуточной частоте 455 кГц. Керамический фильтр Z2 на частоту 455 кГц (включен между вторым смесителем и усилителем-ограничителем) - от вещательных AM приемников. Фильтр Z4 на частоту 455 кГц, входящий в состав демодулятора, - обычный колебательный контур, и показан на схеме как фильтр лишь потому, что в оригинале конструкции конденсатор не установлен на плате, а находится внутри экрана катушки. Здесь использован фильтр ПЧ от миниатюрного радиовещательного AM приемника.
Выходной сигнал звуковой частоты снимается с вывода 13 микросхемы DA1 и через регулятор громкости (R24, находится вне платы) поступает на УЗЧ на микросхеме DA2. Микросхема LM386 очень популярна в любительских конструкциях зарубежных радиолюбителей. Она миниатюрна (выполнена в восьмивыводном корпусе DIP), имеет выходную мощность 0,5 Вт и требует минимума "обвеса". Более того, у нее есть вход управления (вывод 8), по которому запрещается прохождение сигнала на выход микросхемы. Это позволяет в данном случае без проблем и лишних элементов организовать работу шумоподавителя. Управляющий сигнал шумоподавителя с вывода 11 микросхемы DA1 поступает на ключевой транзистор VT2, подключенный к выводу 8 микросхемы DA2. Уровень срабатывания шумоподавителя регулируют подачей напряжения на вывод 10 микросхемы DA1. Его устанавливают резистором R19 (находится вне платы).
Динамическую головку мощностью 0,5 Вт и сопротивлением 4 Ом подключают к выводу LS платы. На выводы А, В и С платы подают напряжение питания (+9 В), выводы GND соединены с общим проводом приемника.
Остальные выводы платы (с цифровыми обозначениями) служат для подключения резисторов и переключателей, находящихся вне платы. Чтобы не создать путаницы, сохранены первоначальные обозначения этих выводов, совпадающие с их нумерацией на оригинале печатной платы. По этой же причине сохранена несколько усложненная схема управления напряжением, поступающим на варикап первого гетеродина.
Переключателем S1 выбирают один из двух вариантов приема: с перестройкой в пределах выбранной полосы частот (переменный резистор R23) или прием на фиксированной предустановленной частоте. Последний вариант в оригинале конструкции "держал в памяти" частоту работы любительской радиостанции орбитального комплекса "Мир". При повторении приемника фиксированная частота приема может быть выбрана другой. Например, это может быть общая вызывная частота для радиолюбителей вашего региона. Фиксированную частоту приема устанавливают подстроечным резистором R18. Переменный резистор R21 -точная подстройка на частоту работающей радиостанции. Она функционирует в обоих вариантах приема. Подстроечный резистор R22 служит для "укладки" полосы приема (установка нижней ее границы). Переключатель S1 на схеме показан в положении, соответствующем перестройке в выбранной полосе частот.
Питание микросхемы DA1 стабилизировано интегральным стабилизатором DA3.
Печатная плата приемника и расположение на ней деталей показаны на рис. 2. При повторении конструкции она, возможно, потребует небольшой коррекции, если не удастся достать подстроечные резисторы и подстроечные конденсаторы с такими же установочными размерами, что использованы в оригинальной конструкции. Еще менее вероятно, что радиолюбителю удастся добыть катушки индуктивности, идентичные тем, что использовали создатели приемника. Однако такие доработки платы не должны вызвать трудностей у радиолюбителя средней квалификации.
Катушки индуктивности L1 и L3 - от УКВ ЧМ приемников. Их параметры в описании приемника не приводятся. Обе эти катушки помещены в экраны (на рис. 1 они не показаны). Катушка L2 - бескаркасная. Она содержит 5 витков медного посеребренного провода, намотанных на болванке диаметром 6 мм. Отвод сделан от второго витка, считая от "горячего" (нижнего по схеме рис. 1) конца катушки. Фильтр Z1 - SFE 10,7МА, а фильтр Z2 - CFW 455U. Вместо них можно использовать соответствующие фильтры отечественного производства, но значение второй ПЧ будет при этом 465 кГц. Это необходимо учесть при выборе частоты кварцевого резонатора Z3. Поскольку полоса пропускания по первой ПЧ относительно широкая (около 100 кГц), а по второй ПЧ не более 10 кГц, то требования к точности выбора его частоты относительно невысокие. Для фильтра Z4 можно использовать катушку от контура ПЧ транзисторного приемника, установив конденсатор навесным монтажом под платой. Емкость этого конденсатора должна обеспечивать резонанс с используемой катушкой индуктивности на частоте 455 или 465 кГц (в зависимости от рабочей частоты фильтра Z2). Остальные детали - обычные. Может лишь потребоваться подбор конденсатора 08 по температурному коэффициенту емкости для обеспечения наименьшей нестабильности первого гетеродина. Как исходный рекомендуется конденсатор с отрицательным ТКЕ М330.
Приемник собран в корпусе, который спаян из двухстороннего фольгированного материала толщиной 2 мм. Отверстия под выводы деталей, не соединяющихся с общим проводом, раззенкованы со стороны расположения деталей. Неиспользуемые под установку деталей и нераззенкованные со стороны их установки отверстия предназначены для соединения общих проводов с обеих сторон платы (запаивают короткие отрезки луженого провода). Эту же функцию выполняют и соединенные с общим проводом выводы
элементов (микросхем, транзисторов, экранов и т. д.), которые пропаивают с обеих сторон платы. Корпус приемника изготовлен из двухстороннего фольгированного материала толщиной 2 мм.
Рис. 3
Чертежи деталей корпуса показаны на рис. 3. Их соединяют пайкой. Для крепления задней крышки в углах корпуса запаяны уголки с резьбой.
Рис. 4
Рис. 5
Радио 2/2002, c.66-68.