Андреев С.

Цифровые микросхемы серии 74НС могут работать на частотах до 150 МГц и выше. Это позволяет строить на их основе схемы маломощных передатчиков, работающих на частотах 2-метрового диапазона {144 МГц).
На рисунке 1 показана схема микро-мощного радиопередатчика с узкополосной частотной модуляцией, работающего на частоте 144.855 МГц.
Задающий генератор выполнен на элементе D1.1 по схеме кварцевого мультивибратора. Частота генерации задана кварцевым резонатором Q1 Чтобы передатчик попал в диапазон 144-146 МГц резонатор должен быть на частоту в пределах 16. 16,22 МГц. В данном случае резонатор на 16095 кГц.
Как известно, частота такого мультивибратора в некоторой степени зависит от емкостей, включенных между выводами резонатора и общим минусом Одну из этих емкостей образует цепь, состоящая из конденсатора С1 (он выполняет функции разделительного, исключая проникание на вход D1 1 модулирующего напряжения), и варикапа, с помощью которого и осуществляется частотная модуляция. Конденсатором С2 можно в небольших пределах лодстроить частоту генерации
Элемент D1.2 - буферный каскада. Схема на элементах D1.3 и D1.4 служит для Армирования коротких импульсов. На выходе D1.4 образуется сигнала состоящий из множества гармоник Девятая гармоника соответствует частоте двухметрового диапазона.
Антенна подключена непосредственно к выходу элемента D1.4 Излучаемый сигнал имеет множество гармоник и то, на какой частоте будет максимум зависит от настройки антенны. Для работы на 144 МГц антенна представляет штырь длиной 50 см. Можно пользоваться и более коротким штырем, но это снижает дальность приема.
Мощность передатчика очень небольшая (5-10 mW).

Главным достоинством передатчика, схема которого показана на рисунке 1, является отсутствие в схеме катушек Улучшить чистоту выходного сигнала и поднять его мощность можно дополнив схему усилителем мощности на транзисторе с резонансным выходом, настраиваемым год используемую антенну. Схема такого передатчика показана на рисунке 2 Отличие только в усилителе мощности на VT1 В его коллекторной цепи включен контур, настроенный вместе с антенной, на 144,855 МГц.

Катушка L1 на каркасе из пластмассы диаметром 4 мм. с подстроечным латунным сердечником Содержит 6 витков провода ПЭВ 0.43
Налаживают выходной каскад с рабочей антенной, подстраивая контур и соотношение емкостного трансформатора, с помощью подстроечника L1 и конденсатов С9 и С8 Настройку контролируют по резонансному волномеру.
Выходная мощность (рис. 2) около 200mW.

Еще два ВЧ транзистора MPS5179 в первом гетеродине и в высокочастотном усилителе. Чувствительность тракта около 0,5 мкВ.

Сигнал от антенны через входной коаксиальный разъем поступает на УРЧ на транзисторе VT1. Входной контур L1-C2 настроен на 144,6 МГц. Напряжение смещения на базу транзистора поступает от делителя R1-R3 через дроссель L2, исключающий шунтирование входного ВЧ сигнала конденсатором С3. Коллекторный контур VT1 - L3-C5 так же настроен на 144,6 МГц.

Усиленный входной сигнал через разделительный конденсатор С7 поступает на один из входов (вывод 1) первого смесителя микросхемы. Второй вход (выв. 24) заземлен по ВЧ через С8.

Первый гетеродин выполнен на транзисторе VT2. Его частота стабилизирована кварцевым резонатором Q1. Гетеродин работает на третьей гармонике кварцевого резонатора. Коллекторный контур L5-C13 настроен на частоту 133,905 МГц. Сигнал гетеродина поступает на первый преобразователь частоты через вывод 21 микросхемы. Собственная схема первого гетеродина микросхемы в данном случае играет роль буферного каскада между гетеродином на VT2 и первым смесителем. Второй вход первого гетеродина заземлен по ВЧ конденсатором С29.

Частота второго гетеродина определяется частотой кварцевого резонатора Q2.

Вторая промежуточная частота - 455 кГц Выделяется пьезокерамическим фильтром Z1 (фильтр от карманного АМ-приемника).

В частотном детекторе работает контур Т3. Это готовый контур ПЧ на 455 кГц от карманного АМ-приемника.

Низкочастотный сигнал снимается с вывода 13 и через фильтрующую цепочку R15-C27 поступает на УНЧ, схема которого здесь не приводится.

Как уже сказано, контура Т1 и Т3 - готовые контура от импортных радиоприемников. Контур Т1 на 10,7 МГц, он промаркирован розовым, зеленым или синим цветом. Контур Т3 - на 455 кГц (маркировка желтым или белым цветом).

Катушки L1, L3, L5 - бескаркасные, внутренним диаметром 3 мм. L1 - 4 витка, L3 и L5 - по 5 витков, провод ПЭВ 0,61. Дроссель L2 намотан на постоянном резисторе МЛТ-0,25 более 100 кОм, содержит 22 витка ПЭВ 0,12.

Катушка L4 на каркасе от КВ-диапазона карманного приемника (он с ферритовым резьбовым сердечником). Содержит 9 витков провода ПЭВ 0,12.

Передатчик (рис.2.) работает на частоте 144,6 МГц и развивает мощность около 1,5Вт на антенне с 75-омным волновым сопротивлением.

Схема состоит из задающего генератора на микросхеме МС2833 и усилителя мощности на транзисторах VT1 и VT2. Здесь используются устаревшие транзисторы КТ606 и КТ904 от старой военной электроники.

Микросхема МС2833 предназначена для схем передатчиков с ЧМ и здесь работает по прямому назначению. В ней есть задающий генератор, два транзисторных каскада для схем предварительного усиления и умножения частоты, модулятор и стабилизатор.

Источником модулирующего сигнала служит электретный микрофон М1. На него питание поступает через резистор R5, а сигнал с него поступает на вывод 5 А1. Коэффициент усиления модулирующего усилителя устанавливается подстроечным резистором R2, изменяющим глубину ООС усилителя. Дальше сигнал поступает на модулятор, представляющий собой внутренний варикап микросхемы А1.

Частота задающего генератора зависит от кварцевого резонатора Q1 и LC-цепи, состоящей из катушки L1 и внутреннего варикапа.

На выходе задающего генератора включен контур L2-C14, настроенный на третью гармонику резонатора Q1, то есть, на 36150 кГц. Далее с этого контура сигнал поступает на базу одного из транзисторов микросхемы (выводы 13, 12, 11). Напряжение смещения на базе этого транзистора создается резистором R10. В эмиттере включена цепь R9-C11, а в коллекторе контур L3-C10, настроенный на удвоенную частоту этого сигнала (72300 кГц).

С контура L3-C10 сигнал поступает на базу второго транзистора (выводы 8, 7, 9) Смещение на базе этого транзистора создается резистором R8. В коллекторной цепи включен контур L4-C7 настроенный на 144,6 МГц. С катушки связи L5 сигнал поступает на двухкаскадный усилитель мощности на VT1 и VT2, поднимающий мощность до 1,5 Вт. Так как выходная мощность на контуре L4-C7 небольшая, то для раскачки первого каскада на VT1, на его базу подается напряжение смещения от делителя R13-R14. Постоянное напряжение смещения на базу VT1 проходит через катушку связи L5.

Усиленный сигнал выделяется на коллекторе VT1 и поступает на базу VT2. Транзистор VT2 работает без начального смещения. На его выходе включен контур L13-C25 настроенный на работу с антенной с 75-омным волновым сопротивлением.

Катушка L1 на каркасе от КВ-диапазона карманного приемника (он с ферритовым резьбовым сердечником). Содержит 20 витков провода ПЭВ 0,12. Катушки L2-L5 намотаны на каркасах диаметром 4 мм с латунными подстроечными сердечниками. L2 содержит 8,5 витков ПЭВ 0,31, L3 - 7 витков ПЭВ 0,31, L4 - 6 витков ПЭВ 0,43. Катушка L5 намотана на поверхность L4, она содержит 2 витка такого же провода.

Контурные катушки усилителя мощности бескаркасные, внутренним диаметром 10 мм. Намотаны луженым проводом диаметром 0,8 - 1 мм. L9 и L10 - по 4 витка, равномерно распределенных по длине 15 мм. L11 и L13 -по 3 витка, равномерно распределенных по длине 10 мм. Дроссель L12 намотан на резисторе R15, - 30 витков ПЭВ 0,12. Дроссели L6, 17, L8 - по 20 витков ПЭВ 0,31 на ферритовых кольцах диаметром 7 мм.

Андреев С.

“Радиоконструктор» №5, 2009

Передатчик состоит из задающего генератора, выходного каскада и модулятора.

Задающий генератор собран на левом триоде лампы Л1 (6Н3П) по схеме емкостной "трехточки". Частота колебаний генератора стабилизирована крарцевым резонатором Пэ1. Контур L1C1C2 настроен на частоту 36 МГц, соответствующую пятой механической гармонике кварца. В анодной цепи генератора выделяется вторая гармоника частоты задающего генератора - сигнал с частотой 72 МГц.

Выходной каскад передатчика выполнен на лампе Л2 (6П15П), работающей в режиме удвоения частоты. Необходимое смещение на управляющей сетке получается за счет падения напряжения на резисторе R4 при протекании через него сеточного тока лампы. Экранная сетка питается через гасящий резистор R5. В цепь экранной сетки включены два блокировочных конденсатора. Конденсатор С8 - сравнительно большой емкости - поддерживает неизменным напряжение на экранной сетке при модуляции, конденсатор С7 "заземляет" сетку по высокой частоте. Контур L3C9 в анодной цепи каскада настроен на рабочую частоту. Связь с антенной - автотрансформаторная.
Подстроечный конденсатор С11 компенсирует индуктивность провода, идущего к переключателю В1 "Прием-передача" и далее, к антенному разъему.

Модулятор. Второй триод лампы Л1 использован в модуляторе. Напряжение звуковой частоты с микрофонного входа через регулятор глубины модуляции - R7 подается на сетку триода и усиливается. Модуляция осуществляется в цепи управляющей сетки выходного каскада. Примененная модуляция (особенно в выходном каскаде с удвоением частоты) не отличается высокой линейностью и выбрана только из-за простоты схемы.

По отзывам корреспондентов качество модуляции хорошее. Необходимое напряжение на микрофонном входе составляет десятые доли вольта. Такое напряжение развивает угольный микрофон или любой транзисторный микрофонный усилитель.

Детали и конструкция

В передатчике применен кварц от радиостанции РСИУ-3 на частоту 7,2 МГц. Можно также использовать кварц с частотой 12 МГц, возбуждаемый на третьей механической гармонике.

Катушка L1 намотана на каркасе диаметром 8 мм и содержит 10 витков провода ПЭЛ 0,7, намотанных виток к витку. Катушка подстраивается сердечником из магнитодиэлектрика.

В качестве каркасов L2 и Др1 использованы резисторы ВС-0,25 с удаленной краской и проводящим слоем. Катушка L2 имеет 6 витков провода ПЭЛ 0,7, равномерно распределенных по длине каркаса. Дроссель Др1 содержит 40 витков провода ПЭЛШО 0,15.

Бескаркасная катушка L3 состоит из двух витков посеребрянного провода диаметром 1 мм. Внутренний диаметр намотки 12 мм, длина 10 мм. Отвод сделан от 0,5 витка.

Все подстроечные конденсаторы - КПК-1. При отсутствии проходных конденсаторов можно применить керамические или типа КСО, укоротив длину выводов до минимума.

В качестве переключателя В1 использован тумблер с двумя группами контактов.

Остальные детали могут быть любых типов.

Передатчик смонтирован в коробчатом алюминиевом шасси размерами 200х80х50 мм, снабженном лицевой панелью. На верхней панели шасси в один ряд расположены кварц Пэ1, лампы Л1 и Л2, контур L3C9. Переключатель В1 и антенный разъем укреплены на лицевой панели сверху шасси, около выходного контура L3C9. Провод от анода лампы Л2 выведен из подвала шасси через отверстие, просверленное непосредственно у анодного лепестка панельки. В подвале шасси находятся: катушка L1 - около панельки кварца, контур L2C3 - между ламповыми панельками и все остальные детали. Провода питания выведены на верхнюю панель шасси через проходные конденсаторы.

Налаживание передатчика

Частоту задающего генератора, равную 36 МГц, устанавливают с помощью волномера или путем прослушивания четвертой гармоники генератора на приемнике двухметрового диапазона. При значительной параллельной емкости кварца генератор возбуждается независимо от того, настроен контур L1C1C2 на пятую гармонику кварца, или нет.

Момент захвата частоты генератора кварцем хорошо заметен на приемнике по значительному улучшению тона генератора. Кроме того, при этом вращение сердечника L1 в некоторых пределах мало изменяет частоту генератора. Явление захвата частоты генератора кварцем лучше выражено, если подходить к частоте кварца со стороны более низких частот.

Контур L2C3 настраивают по максимуму напряжения отрицательного смещения на сетке лампы Л2. Это напряжение измеряется вольтметром между контрольным гнездом Гн1 и общим проводом. При достаточном напряжении возбуждения лампы напряжение смещения достигает 7...10 В.

Для настройки выходного контура L3C9 к разъему антенны подключают лампу накаливания 13 В/0,18 А. Роторы конденсаторов С9 и С11 устанавливают в положения, соответствующие наиболее яркому свечению лампы. Настройка контура довольна остра, поэтому ротор конденсатора С9 следует вращать медленно. При правильной настройке выходная мощность передатчика в режиме несущей достигает 2 Вт. Анодный ток лампы Л2 при этом составляет 40...50 мА.

Налаживание модулятора сводится к установке такой глубины модуляции с помощью резистора R7, при которой искажения еще малы, а модуляция достаточна глубока.

Передатчик испытывался с всенаправленной штыревой антенной. С его помощью легко удавались связи на расстоянии до 40...50 км.

Передатчик работает на одном частотном канале, определяемым установленным кварцевым резонатором. Модуляция частотная. Выходная мощность на нагрузке 100 ом - 3 Вт при питании от источника 12В. На вход подают сигнал от динамического микрофона. Принципиальная схема показана на рисунке. Роль микрофонного усилителя играет операционный усилитель А1. С его выхода низкочастотное напряжение через фильтр R6C4R7 поступает на варикапную матрицу VD1, которая включена последовательно с кварцевым резонатором Q1.

Задающий генератор выполнен на транзисторе VT1. Его частота определяется резонатором Q1, частота которого в процессе модуляции изменяется последовательной емкостью VD1. Затем следует двух каскадный усилитель мощности на VT2 и VT3. Межкаскадные и выходной контур передатчика настроены на третью гармонику резонатора, таким образом при его частоте 48,2 мГц выходная частота получается 144,6 мГц.

С выхода усилителя мощности сигнал поступает на полуволновый диполь.

Конструктивно передатчик смонтирован объемным монтажом а паянном коробчатом корпусе из латуни толщиной 1.5 мм., размерами 160x50x23 мм. Корпус разделен перегородками на четыре секции по числу каскадов - три для VT1, VT2, VT3 и еще одна для микрофонного усилителя. Монтаж ведется на контактных гребенках, выводах транзисторов, переходных конденсаторов.

Роль теплоотвода играет дюралюминиевая пластина толщиной 8 мм. которая привинчена к дну корпуса снаружи. В ней имеются резьбовые отверстия для установки транзисторов (такие же отверстия есть и в самом дне корпуса).

Катушки бескаркасные, намотаны проводом ПМП 0,8. L1 содержит 8 витков, при этом имеет диаметр 6 мм и длину намотки 16 мм, L3 содержит 3 витка, диаметр катушки 8 мм, длина намотки 7 мм, L5 - 3 витка, диаметр 6 мм, длина 6 мм, L6 - 3 витка, диаметр 10 мм, длина намотки 8 мм. L8 - 1,5 витка, диаметр 6 мм. длина 5 мм. L9 - 3 витка, диаметр 10 мм, длина 8 мм

Дроссели L2, L4 и L7 намотаны на резисторах МЛТ 0,5 сопротивлением не менее 100 кОм, они содержат по 30 витков провода ПЭВ 0,12.

Для налаживания на выходе подключают эквивалент нагрузки - сопротивление на 100 ом, и при помощи ВЧ вольтметра измеряют уровень напряжения на нем. Налаживание начинают с усилителя мощности. Кварцевый резонатор при этом отключают и проводят покаскадную настройку как для усилителя с использованием ВЧ генератора. Контуры L9C15, L6C12 и L3C7 настраивают на 144,5 мГц по максимальным показаниям ВЧ вольтметра.

При отключенном резонаторе и ВЧ генераторе на выходе не должно быть никаких сигналов.

В заключение подключают резонатор и окончательно настраивают контуры передатчика. Возможно это сделать с подключенной антенной, той с которой он будет использоваться, а сигнал контролировать на индикатор напряженности поля или волномер.

Скорректировать коэффициент усиления микрофонного усилителя можно подбором номинала R2.

Приемопередатчик содержит две радиолампы батарейной или сетевой серии. Если приемопередатчик с питанием от батарей, то применяют две лампы типа триод: радиолампы 2G3A и 2С14Б. Для сетевого варианта пользуются двойными триодами 6Н1П, 6НЗП, 6Н1ЛП. В конструкции детали не изменяют. Но в сетевом варианте учитывают, что катоды сетевых ламп нужно заземлить. Накал ламп питают от шестивольтовой обмотки силового трансформатора. Экран, который ставят в сетевых лампах между анодами, заземляют.

Схема радиостанции (рис. 30) представляет из себя трансивер: при передаче одна радиолампа работает как генератор с самовозбуждением, а вторая радиолампа в это время работает как усилитель низкой частоты, то есть как модулятор передатчика.

При переключении с передачи на прием лампа Л1 работает как сверхрегенеративный детектор, а лампа Л2 — как усилитель низкой частоты, в анодной цепи которого через выходной трансформатор подключен низкоомный телефон.

Детали радиостанции

Катушка L1 содержит 4 витка посеребренного провода диаметром 0.8—1 мм с внутренним диаметром для батарейных радиолампы 15 мм, для сетевых радиоламп 12 мм. Катушка L2 содержит 1 виток такого же провода и такого же диаметра, как и катушка L1.

Конденсатор С1 типа «бабочка» изготовлен из подстроечного конденсатора с воздушной изоляцией на керамической основе.

Микрофонный трансформатор Tp1 изготовлен из выходного трансформатора приемника «Рекорд», в котором удаляется вторичная обмотка и наматывается новая, содержащая 200 витков провода ПЭЛ-0,2. Эта обмотка и подключается к микрофону. Первичная обмотка остается без изменений.

Выходной трансформатор Тр2 также от радиоприемника «Рекорд», но без переделки. Во вторичную обмотку его включены низкоомные телефоны, их сопротивление 60 ом. Если высокоомных телефонов нет, то применяют на 2000 ом, но тогда вторичную обмотку перематывают (наматывают 600 витков провода 0,15 мм).

Очень удобна для радиостанции телефонная трубка от полевого или другого телефонного аппарата. Обычно в телефонных трубках стоит один низкоомный телефон, тогда трансформатор никакой переделке не подлежит.

Переключатель любого типа на два положения с четырьмя секциями.
Радиостанцию монтируют на алюминиевой панели размером 150 X 70 X 30 мм. Передняя панель 150 X X 100 мм.

На передней панели монтируют конденсатор С1, на который припаивают катушку L1. Катушку L2 припаивают к укрепленным на передней стенке клеммам «антенна». Переключатель прикрепляют к передней панели наверху шасси. На шасси крепят микрофонные и выходной трансформаторы.

При установке переключателя обращают внимание, чтобы секция переключателя П2 была как можно ближе к лампе Л1 и колебательному контуру.

Дроссель высокой частоты намотан на сопротивлении ВС-0,25 на 1 мом, содержит 0,5 м провода ПЭЛ-0.15.

Радиостанцию помещают в железный ящик. Все детали располагают так, как указано на рис. 31.

Настройка радиостанции

Прежде чем начать настройку радиостанции, проверяют монтаж: все провода, по которым протекает ток высокой частоты, должны быть укреплены прочно, чтобы при сотрясении радиостанции витки катушки и провода не вибрировали, так как это влияет на устойчивость частоты радиостанции; около катушки контура радиодетали должны находиться на расстоянии двойного диаметра катушки.

После проверки качества монтажа переключатель рода работы" радиостанции ставят в положение «прием», подключают батареи питания. Первыми включают накальные батареи и, после того как в батарейных радиолампах появится накал, подключают анодные батареи.

Такое предостережение необходимо для того, чтобы устранить случайное попадание анодного напряжения на накал лампы и не испортить ее. При подключении анодного напряжения в телефоне появляется шипение, значит, сверхрегенеративный приемник работает. Если приемник не работает, проверяют монтаж усилителя низкой частоты. Для этого переключатель ГЦ временно ставят в положение «передача». Разговаривая перед микрофоном, в телефонах слышат свой голос: усилитель низкой частоты исправен Если голоса не слышно, проверяют монтаж и подключения микрофонного трансформатора.

Если усилитель низкой частоты, работает, а в телефонах шипения нет, то есть приемник не работает, уменьшают величину сопротивления R3 до 10—20 ком. После изменения величины сопротивления приемник может не работать. Увеличивают емкость конденсатора С2 до 30—40 пф, проверяют, не замыкают ли пластины конденсатора C1 соответствует ли указанной величине сопротивление R1, которое увеличивают до 5—8 мом. При появлении «шипения» в приемнике изменяют величины конденсаторов и сопротивлений до указанных на схеме. Однако сопротивление R3 ставят такое по величине, при котором приемник «шипит», а не свистит на всем диапазоне равномерно при максимальной и минимальной емкости конденсатора С1. Очень хорошо, если емкость С2 будет не более 15 пф, и приемник при такой емкости работает.

Следующий этап настройки — проверка диапазона, в котором работает радиостанция. С помощью генератора высокой частоты или ГИРа проверяют диапазон частот, на котором работает радиостанция. Как проверять и настраивать радиостанцию на нужные частоты, рассказано на стр. 56.
Если радиостанция в режиме приема работает в указанном диапазоне частот, то при переходе на «передача,» частота работы станции почти не изменяется- схема будет работать уже в режиме передачи, а не приема. Настраивают передатчик на максимальную отдачу мощности Для этого параллельно витку связи L2 подключают электрическую лампочку от карманного фонаря пг 2,5 в и на 0,16 а. Лампочка должна слабо светиться Приближая виток к катушке L1 или удаляя его, добиваются наиболее яркого свечения лампочки Далее изменяют величину сопротивления R2, но не ставят его менее 8 ком даже и в том случае, если мощность будет повышаться, так как такой режим очень быстро выведет радиолампу из строя

После настройки передатчика радиостанцию снова переключают на прием и по генератору проверяют диапазон частот, на котором работает радиостанция. Подстройку делают сближением или удалением друг от друга витков катушки L1.
Настроенную станцию помещают в металлический ящик. При работе в полевых условиях берегут от толчков и ударов. На радиолампы в батарейном варианте надевают кольца, нарезанные от резиновой трубки.