Походный трансивер

В.Лазовик UT2IP

В последнее время на радиорынках появились в продаже различные микросхемы для аудио, радио и телеаппаратуры. Используя широко распространенные импортные комплектующие, был разработан простой походный трансивер на НЧ-диапазоны 1,9,3,5 и 7,0 МГц. В настоящей статье с целью упрощения приведено описание однодиапазонного варианта (3,5 МГц). Подготовленные радиолюбители без труда изготовят трансивер на другой НЧ-диапазон или многодиапазонный вариант.


Трансивер содержит раздельные тракты приема и передачи. Ввиду низкой стоимости применяемых в трансивере микросхем, а также благодаря использованию широко распространенных ЭМФ с нижней боковой полосой, в схеме не применяются реверсивные узлы. Вследствие этого исключаются различные коммутирующие элементы. Переход из режима приема в режим передачи осуществляется только подачей напряжения питания на усилитель мощности. При этом автоматически осуществляется самоконтроль качества передачи сигнала в эфир. Трансивер собран в промышленном пластмассовом корпусе 160x60x140 мм польского производства. Такие корпуса легко доступны на радиорынках.


Из электрических параметров трансивера были измерены чувствительность, которая составила около 1 мкВ, и выходное напряжение в режиме передачи на 50-ом-ном эквиваленте нагрузки (не менее 2 В). Этого ВЧ-напряжения достаточно для "раскачки" внешнего усилителя мощности. Кроме того, в режиме передачи в трансивере действует система ALC.


Основой схемы трансивера являются микросхемы LA1135. Одна из них используется в приемном тракте, другая — в передающем. Микросхема LA1135 представляет собой высококачественный тюнер для приема АМ-сигналов. В своем составе она имеет двойной балансный смеситель с системой АРУ, что обеспечивает небольшой уровень перекрестных искажений, высокостабильный гетеродин с АРУ и буферным каскадом, а также S-метр. В схеме трансивера обе микросхемы по цепи сигнала гетеродина включены параллельно. Необходимо отметить, что сигнал гетеродина представляет собой практически идеальную синусоиду. Так, вторая гармоника ослаблена приблизительно на 70 дБ относительно уровня основного сигнала (измерение проводилось анализатором спектра С4-74).


Схема приемного тракта трансивера приведена на рис.1. 

Рис.1
Рис.1

Принимаемый сигнал поступает на переменный резистор R1, выполняющий роль регулируемого аттенюатора, и далее на трехконтурный полосовой фильтр (ПФ). Пройдя ПФ, сигнал подается на усилитель высокой частоты (УВЧ), выполненный на двухзатворном полевом транзисторе VT1 со стабилизацией тока стока, что обеспечивает при достаточно низком напряжении питания (9 В) большой динамический диапазон и возможность автоматической регулировки усиления (АРУ) в широких пределах. Усиленный сигнал со стока VT1 через разделительный конденсатор СЮ поступает на вход балансного смесителя микросхемы DA1 (вывод 6). Выход смесителя (вывод 7) нагружен на фильтр основной селекции, в качестве которого используется электромеханический фильтр ЭМФ ДП 500Н-3,1.


Отфильтрованный сигнал поступает на вход первого каскада усилителя промежуточной частоты (вывод 9 микросхемы DA1). Нагрузкой этого усилителя является резонансный контур L6-C26, настроенный на промежуточную частоту 500 кГц. Через разделительный конденсатор С28 сигнал поступает на второй каскад усилителя промежуточной частоты на транзисторах VT4 и VT5, схема которого аналогична схеме УВЧ. С резонансной нагрузки усилителя — контура L7-C32, также настроенного на частоту 500 кГц, сигнал через разделительный конденсатор С34 поступает на вход балансного смесителя (детектора) микросхемы DA2 (вывод 5), которая применяется в видеомагнитофонах.


Встроенный в микросхему генератор возбуждается только с активными кварцевыми резонаторами (например, хорошо работают резонаторы в стеклянных корпусах). Таким образом, подключив к микросхеме внешний кварцевый резонатор, можно получить опорный сигнал частотой 500 кГц как для детектирования сигнала, так и для формирования однополосного сигнала в режиме передачи. С выхода микросхемы (вывод 7) НЧ-сигнал через фильтр нижних частот R17-R18-C38-C39 поступает на регулятор громкости R19.


УНЧ выполнен на широко применяемой во многих малогабаритных моделях телевизоров микросхеме TDA7052, обеспечивающей выходную мощность 1 Вт. Кроме небольших габаритов, эта микросхема имеет и другие достоинства — низкий коэффициент шума, высокую стабильность в работе, небольшую потребляемую мощность (это позволяет устанавливать ее без радиатора), устойчивость к коротким замыканиям в нагрузке. Кроме того, микросхема не требует подключения дополнительных компонентов и не дает щелчков при включении и выключении напряжения питания.

Рис.2
Рис.2

Как уже упоминалось, в передающем тракте (рис.2) также используется микросхема LA1135. Следует обратить внимание на то, что выводы гетеродинов обеих микросхем (выводы 18,19) соединены параллельно. При этом в рабочем состоянии обе микросхемы находятся под напряжением, т.к. благодаря их идентичности никаких проблем при их параллельной работе не возникает.


НЧ-сигнал, вырабатываемый микрофоном, через регулятор чувствительности R1 и разделительный конденсатор С1 поступает на формирователь DSB-сигнала, выполненный на хорошо зарекомендовавшей себя микросхеме DA1 (К1005ХА6). Она содержит два усилителя с АРУ и балансный смеситель. Опорный сигнал частотой 500 кГц из приемного тракта поступает на вывод 14 DA1 через небольшой отрезок коаксиального кабеля и разделительный конденсатор С6.


Сформированный DSB-сигнал с вывода 9 DA1 поступает на электромеханический фильтр ЭМФ ДП 500Н-3.1, выделяющий нижнюю боковую полосу частот. После фильтра однополосный сигнал подается на вход смесителя микросхемы DA2 (вывод 6). Для выделения частот любительского диапазона (3,5...3,8 МГц) выход смесителя (вывод 7) подключен к трехконтурному ФСС L1-С17-L2-C18-L3-C19. Отфильтрованный сигнал усиливается полевым транзистором VT2, изменение напряжения, на втором затворе которого используется для работы системы ALC.


Пиковый сигнал усиливается усилителем АРУ балансного смесителя микросхемы DA2, и с вывода 16 через регулятор ограничения ВЧ-сигнала R3 поступает на базу регулирующего транзистора VT1. Благодаря тому, что напряжение на коллекторе этого транзистора, которое является управляющим для VT2, поддерживается на определенном уровне, не происходит "перекачки" последующих каскадов.


С выхода усилителя на VT2 сигнал поступает на эмиттерный повторитель VT3, а затем — на усилитель мощности на транзисторе VT4. Согласование выходного сопротивления усилителя с нагрузкой обеспечивает трансформатор Тр1. Кроме того, при подаче напряжения +12,6В на УМ постоянное напряжение через ограничительный резистор R13 поступает на электронный коммутатор прием/передача, выполненный на диодах VD1 и VD2, которые, открываясь, соединяют нижний (по схеме) вывод вторичной обмотки Т1 с общим проводом и одновременно шунтируют антенный вход приемного тракта.


Напряжение питания всех микросхем, используемых в трансивере — 9В, поэтому при использовании батарейного питания достаточно применить шесть батареек по 1,5 В. Если предполагается питать трансивер от сетевого выпрямителя, то напряжение 12,6 В используется только для УМ, а для питания всех микросхем напряжение необходимо понизить до 9 В при помощи стабилизатора на микросхеме КРЕН8А, включенного по типовой схеме.


Трансивер создавался для массового повторения, поэтому в нем максимально сокращено количество намоточных изделий (контуров). Так, в качестве контуров ФСС используются стандартные дроссели ДМ-0,1 индуктивностью 20 мкГн, а в качестве катушек индуктивности L5, L6 и L7 тракта приема (рис.1) и L4 тракта передачи (рис.2) — стандартные дроссели каплевидной формы, устанавливаемые в видеомагнитофонах "Электроника". Индуктивность этих дросселей указана на принципиальных схемах.

Рис.3
Рис.3

Порядок установки на плате дросселей, используемых в ФСС, показан на рис.3. Все детали трансивера смонтированы на печатной плате (рис.4 и 5). При монтаже конструкции следует помнить, что нумерация деталей на схемах, приведенных на рис.1 и 2 — не сквозная.


Катушка связи L1 (рис.1) намотана у "холодного" конца индуктивности L2 и содержит 5 витков провода ПЭЛШО 0,12. Контур гетеродина L8 (общий для трактов приема и передачи) намотан на сердечнике СБ-9, и для диапазона 3,5 МГц содержит 18+18 витков ПЭЛШО-0,12. Переменный конденсатор С12 — от УКВ-блока радиоприемника "Океан". Его две секции соединены параллельно, и их общая емкость составляет 8...30 пФ. Общая стабильность частоты гетеродина зависит от правильного подбора ТКЕ конденсаторов С13 и С14, входящих в состав контура гетеродина трансивера. Трансформатор Тр1 усилителя мощности намотан на двух сложенных вместе ферритовых кольцах Кх12x8x4. Обмотки I и II содержат по 8 витков провода ПЭЛШО 0,29.


Настройка тракта приема начинается с проверки с помощью осциллографа работоспособности кварцевого генератора на микросхеме DA2. Как указывалось ранее, не следует применять малоактивный кварцевый резонатор — в этом случае генератор может не "запуститься". Если радиолюбитель не имеет возможности приобрести на радиорынке хороший кварцевый резонатор, можно изготовить генератор по любой схеме, которая обеспечит возбуждение малоактивного резонатора.


Сигнал с генератора через разделительный конденсатор следует подать на вывод 2 микросхемы DA2 (амплитуда — около 0,2 В). Необходимо учитывать, что генератор в микросхеме работает очень хорошо и практически не имеет гармоник, что обеспечивает отсутствие комбинационных частот в режимах приема и передачи. Если используется отдельный кварцевый генератор, то анализатором спектра или контрольным приемником необходимо проверить уровень гармоник в её выходном сигнале и попытаться максимально его понизить.


Обязательно требуется подобрать емкости конденсаторов С21 и С24. Для этого достаточно подключить к обмоткам ЭМФ малогабаритные конденсаторы переменной емкости от транзисторных вещательных радиоприемников и, вращая их оси, добиться максимальной громкости принимаемой радиостанции. Затем следует измерить полученые емкости КПЕ и запаять конденсаторы соответствующей емкости. Такую же операцию следует проделать и с конденсаторами С26 и С32.


Частота гетеродина измеряется любым частотомером, подключенным к левой (по схеме) обкладке конденсатора С11. Вращением оси конденсатора С12 и сердечника катушки L8 гетеродина следует добиться перекрытия по частоте от 3 до 3,3 МГц с запасом по 10 кГц на краях диапазона.


Настройка передающего тракта заключается в проверке напряжения опорного кварцевого генератора, поступающего на вывод 14 микросхемы DA1 (рис.2). Оно должно быть не более 0,2В (амплитудное значение). При произношении перед микрофоном длительного "А-А-А" напряжение на выходе ЭМФ должно составлять около 0,4В (амплитудное значение).


При правильно подобранных емкостях конденсаторов С17, С18, С19 полоса пропускания ФСС составляет 3,3...3,9 МГц по уровню -30 дБ. На выводе 7 DA2 (выход смесителя) должно присутствовать ВЧ-напряжение уровнем не менее 1В (амплитудное значение). ВЧ-напряжение на эмиттере VT3 должно составлять не менее 1В, на вторичной обмотке ТР1, нагруженной на 50-омный резистор — не менее 2 В (эффективное значение). Подстроечным резистором R3 устанавливается уровень "клиппирования" сигнала.

На этом процесс настройки трансивера заканчивается. В передающем тракте лучше всего использовать электретный микрофон. Очень хорошие результаты получаются с микрофоном "Сосна" со стандартной частотной характеристикой. Его единственный недостаток—"минусовое" напряжение питания, принятое в телефонии. Однако если установить батарейки питания для этого микрофона в корпусе подставки, и снимать НЧ-сигнал через разделительный конденсатор, то все проблемы решаются, и в эфире будет звучать качественный сигнал.

Комментарии: 0