В. Поляков (RA3AAE)
Продолжая цикл статей по основам любительской радиосвязи, начатый в августовском номере журнала за прошлый год описанием простого передатчика с кварцевой стабилизацией на любительский диапазон 160 метров, предлагаем конструкцию простого гетеродинного радиоприемника на тот же диапазон. Приемник может заинтересовать как начинающих коротковолновиков-наблюдателей, так и более опытных радиоспортсменов. Благодаря своей экономичности и небольшим габаритам приемник особенно подходит для работы в полевых условиях.
Для приема сигналов радиолюбительских станций обычные массовые радиовещательные приемники непригодны без их настолько существенной модернизации, что проще построить приемник заново. Дело даже не в их низкой чувствительности и излишне широкой полосе пропускания, а в том, что они рассчитаны на прием амплитудно-модулированных (AM) сигналов. Любители же давно отказались от AM ввиду ее низкой эффективности и используют на коротких волнах (KB) исключительно телеграф (CW) или однополосную модуляцию (SSB) речевым сигналом. По этой причине и приемник должен проектироваться на совершенно иных принципах. В частности, в нем не нужен амплитудный детектор, а основное усиление целесообразно сделать на низких, звуковых частотах, где это гораздо проще и дешевле.
CW сигнал представляет собой короткие и длинные посылки немодулированной несущей частоты, лежащей в одном из радиолюбительских диапазонов, в нашем случае 1,8...2 МГц (160 метров). Чтобы сигнал зазвучал привычной мелодией азбуки Морзе, его высокую частоту необходимо преобразовать вниз, в диапазон 3Ч. Это делает установленный на входе приемника (рис. 1), сразу после входного фильтра Z1, преобразователь частоты, содержащий смеситель U1 и маломощный вспомогательный генератор - гетеродин G1.
Предположим, мы хотим принять CW сигнал на частоте 1900 кГц. Настроив гетеродин на частоту 1901 кГц, мы получим на выходе смесителя сигналы суммарной (3801 кГц) и разностной (1 кГц) частот. Суммарная частота нам не нужна, а сигнал разностной, звуковой частоты отфильтруем (Z2), усилим в УЗЧ А1 и подадим на телефоны BF1. Как видите, приемник действительно очень прост.
SSB сигнал представляет собой тот же звуковой, но со спектром, перенесенным в область радиочастот. На низкочастотных любительских диапазонах (160, 80 и 40 метров) спектр SSB сигнала еще и инвертирован (излучается нижняя боковая полоса, LSB). Это значит, что при несущей частоте SSB сигнала 1900 кГц его спектр простирается от 1897 до 1899,7 кГц, т. е. 1900 кГц - (0,3....3 кГц). Подавляемая верхняя боковая (USB) занимает полосу частот 1900,3...1903 кГц, как видно на спектрограмме (рис. 2). Излучаемая LSB выделена утолщенными линиями. Для приема этого сигнала достаточно настроить гетеродин точно на частоту 1900 кГц.
Гетеродинный приемник изобрели еще на заре радиотехники, ориентировочно в 1903 году, когда еще не было ни ламп, ни других усилительных приборов, но уже были антенны, телефоны и генераторы незатухающих колебаний (дуговые, электромашинные). Последующее десятилетие для слухового приема телеграфных сигналов применялись исключительно гетеродинные приемники. Затем были изобретены ламповый регенератор, или аудион (1913 г.), супергетеродин (1917 г.), кстати, получивший свое название от гетеродинного приемника, широко стали использовать AM, и о гетеродинных приемниках прочно и надолго забыли.
Возродили эту технику радиолюбители в 60-70-х годах прошлого века, доказав на практике, что приемник на трех-четырех транзисторах может принимать радиостанции всех континентов, работая не хуже больших многоламповых аппаратов. Но название стало другим - приемник прямого преобразования (Direct Conversion Receiver, DCR), чем подчеркивался факт непосредственного преобразования (именно преобразования, а не детектирования) частоты радиосигнала в низкую звуковую частоту.
Снова обращаясь к рис. 1, поясним назначение фильтров. Входной полосовой фильтр Z1 ослабляет мощные внеполосные сигналы служебных и радиовещательных станций, которые могут создавать помехи. Его полоса пропускания может равняться ширине любительского диапазона, а если она уже, фильтр делают перестраиваемым. Ослабляет он и побочные каналы приема, возможные на гармониках гетеродина. Фильтр Z2 - это ФНЧ, пропускающий только "телефонную" полосу звуковых частот ниже примерно 3 кГц. Самые же низкие частоты, ниже 300 Гц, достаточно ослабляются разделительными конденсаторами в УЗЧ.
Фильтр Z2 определяет селективность приемника: сигналы радиостанций, расположенных далее 3 кГц от частоты гетеродина, создают на выходе смесителя частоты выше 3 кГц, следовательно, будут эффективно отфильтрованы в ФНЧ. К селективности приемника добавляется и селективность телефонов, плохо воспроизводящих частоты выше 2,5...3 кГц, и естественная селективность человеческого слуха, прекрасно различающего тон сигналов и выделяющего полезный сигнал на фоне помех - ведь если частоты различаются в радиодиапазоне, после преобразования они будут различаться и в звуковом диапазоне. Ничего этого нет и в помине в AM приемниках с детектором - ему все равно, какие сигналы детектировать (на частоту он не реагирует), в результате все сигналы, прошедшие через радиотракт, создают помехи.
К недостаткам гетеродинного приемника относится двухполосный прием: в нашем примере приема CW сигнал помехи с частотой 1902 кГц также даст разностную частоту 1 кГц и будет принят. Иногда такую помеху удается устранить. Дело в том, что на сигнал с частотой 1900 кГц возможны две настройки - верхняя (частота гетеродина равна 1901 кГц) и нижняя (1899 кГц). Если помеха слышна при одной настройке, то, возможно, ее не будет при другой.
На SSB сигнал возможна только одна настройка - 1900 кГц, но все сигналы с частотами 1900... 1903 кГц будут создавать помехи (см. рис. 2) и устранить их нельзя. Этот недостаток существенен только при приеме в "pile-up", когда на близких частотах "сбились в кучу" множество станций, услышав, например, редкого "DX". При обычном же приеме, когда станций немного и между их частотами есть значительные промежутки, этот недостаток совершенно незаметен.
Принципиальная схема приемника показана на рис. 3. Входной сигнал от антенны через конденсатор связи С1 небольшой емкости поступает на двухконтурный полосовой фильтр. Первый контур фильтра L1C2C3C4.1 имеет относительно высокую добротность и, следовательно, узкую полосу пропускания, поэтому он перестраивается по частоте с помощью одной секции сдвоенного КПЕ С4.1. Второй контур L2C7 перестраивать нет необходимости, поскольку он сильно нагружен смесителем, его добротность ниже, а полоса пропускания шире, поэтому он не перестраивается и пропускает всю полосу частот 1,8...2 МГц.
Смеситель приемника собран на двух диодах VD1 и VD2, включенных встречно-параллельно. Через конденсатор С8 (он же входит и в ФНЧ) на смеситель подается напряжение гетеродина с отвода катушки L3. Гетеродин перестраивается в полосе частот 0,9...1 МГц другой секцией КПЕ - С4.2. Как видим, частота гетеродина вдвое ниже частоты сигнала, что необходимо по самому принципу действия смесителя. Работает он следующим образом. Для открывания кремниевых диодов необходимо напряжение около 0,5 В, а амплитуда гетеродинного напряжения, подаваемого на диоды, едва достигает 0,55...0,6 В. В результате диоды поочередно открываются только на пиках положительной и отрицательной полуволн гетеродинного напряжения, т. е. дважды за период.
Так происходит коммутация сигнальной цепи с удвоенной частотой гетеродина. Смеситель особенно удобен для гетеродинных приемников, поскольку сигнал гетеродина практически не излучается антенной, сильно ослабляясь входным фильтром, и не создает помех ни окружающим (этим грешили первые гетеродинные приемники, в которых гетеродин работал на частоте сигнала и подавить его излучение было нелегко), ни собственному приему.
Гетеродин выполнен по схеме "индуктивной трехточки" на транзисторе VT1. Его контур L3C6C5C4.2 включен в коллекторную цепь транзистора, а сигнал обратной связи поступает через конденсатор С9 в эмиттерную цепь. Необходимый ток смещения базы задается резистором R1, зашунтированным для токов высокой частоты конденсатором С10.
Преобразователь спроектирован так, что не требует кропотливой работы по подбору оптимального напряжения гетеродина на диодах смесителя. Этому способствует легкий режим работы гетеродина при малом напряжении коллектор-эмиттер транзистора (около 1,5 В) и малом коллекторном токе - менее 0,1 мА (обратите внимание на большое сопротивление резистора R2). В этих условиях гетеродин возбуждается легко, но как только амплитуда колебаний возрастет до примерно 0,55 В на отводе катушки, диоды смесителя открываются на пиках колебаний и шунтируют контур гетеродина, ограничивая дальнейший рост амплитуды.
ФНЧ приемника C8L4C11 - это простейший П-образный фильтр третьего порядка, обеспечивающий крутизну ската 18 дБ на октаву (двукратное увеличение частоты) выше частоты среза 3 кГц.
УЗЧ приемника двухкаскадный, он собран на малошумящих транзисторах VT2 и VT3 серии КТ3102 с высоким коэффициентом передачи тока. Для упрощения усилителя использована непосредственная связь между каскадами. Сопротивления резисторов выбраны так, что режим транзисторов по постоянному току устанавливается автоматически и мало зависит от колебаний температуры и питающего напряжения. Ток транзистора VT3, проходя через резистор R5, включенный в эмиттерную цепь, вызывает на нем падение напряжения около 0,5 В, достаточное для открывания транзистора VT2, база которого подключена через резистор R4 к эмиттеру VT3. В итоге, открываясь, транзистор VT2 понижает напряжение на базе VT3, предотвращая дальнейший рост его тока.
Другими словами, УЗЧ охвачен стопроцентной отрицательной обратной связью (ООС) по постоянному току, жестко стабилизирующей его режим. Этому способствуют относительно большое (по сравнению с общепринятыми) сопротивление коллекторной нагрузки VT1 - резистора R3 и малое - резистора R4. На переменном токе звуковых частот ООС не действует, поскольку они замыкаются через блокировочный конденсатор большой емкости С15. Последовательно с ним включен переменный резистор R6 - регулятор громкости. Вводя некоторое сопротивление, мы тем самым создаем и некоторую ООС, снижающую усиление. Такой способ регулирования громкости хорош тем, что регулятор установлен в цепи уже усиленного сигнала и не требует экранирования. К тому же вводимая ООС снижает и без того небольшие искажения сигнала в усилителе. Недостаток - громкость регулируется не до нуля, но обычно это и не нужно. Телефоны включаются в коллекторную цепь транзистора VT3 (через разъем XS3), червз их катушки протекает и переменный ток сигнала, и постоянный ток транзистора, что дополнительно подмагничивает телефоны и улучшает их работу. Налаживания УЗЧ не требует.
О деталях. Подбор их начинайте с головных телефонов. Нужны обычные телефоны электромагнитной системы с жестяными мембранами, обязательно высокоомные, с общим сопротивлением постоянному току 3,2...4,4 кОм (от телефонных аппаратов не годятся - они низкоомные). Автор использовал телефоны ТА-56м с сопротивлением каждого 1600 Ом (указывается на корпусе). Годятся также ТА-4, ТОН-2, ТОН-2м, еще выпускаемые заводом "Октава". В этом приемнике нельзя использовать миниатюрные наушники от плееров, имеющие низкую чувствительность.
Вилка включения телефонов заменяется стандартным круглым трех- или пятиштырьковым разъемом от звуковоспроизводящей аппаратуры. Между выводами 2 и 3 штырьковой части разъема устанавливают перемычку, которая служит для подключения батареи питания GB1. При отсоединении телефонов батарея будет отключаться автоматически. Бывший плюсовый вывод шнура телефонов соединяется со штырьком 2, это обеспечит сложение магнитных потоков, создаваемых током подмагничивания и постоянными магнитами телефонов.
Следующая ответственная деталь - КПЕ. Автору повезло - удалось найти малогабаритный сдвоенный КПЕ от переносного транзисторного приемника со встроенным шариковым верньером. Использовать КПЕ без верньера можно, прием CW станций при этом проблем не вызовет, а вот точная настройка на SSB станции будет затруднена, поскольку плотность настройки 400 кГц на оборот великовата. Подберите ручку настройки максимального диаметра или сконструируйте верньер самостоятельно, используя подходящий шкив и тросик. КПЕ с воздушным диэлектриком лучше, но годятся и малогабаритные КПЕ с твердым диэлектриком от транзисторных приемников. Часто они уже оснащены шкивами верньера. Емкость конденсатора некритична, необходимое перекрытие диапазона можно подобрать "растягивающими" конденсаторами СЗ, С5 (их емкости должны быть одинаковы) и С2, С6 (емкости также одинаковы).
Катушки приемника намотаны на стандартных трехсекционных каркасах, используемых в транзисторных приемниках. Если у каркасов четыре секции, ближняя к основанию секция не используется. Витки равномерно распределяются во всех трех секциях каркаса, намотка ведется "внавал". Каркасы оснащены ферритовыми под-строечниками диаметром 2,7 мм. Подойдет провод ПЭЛ диаметром 0,12- 0,15 мм, но желательно применить ПЭЛШО, а еще лучше - литцендрат, скрученный из нескольких (5-7) проводников ПЭЛ 0,07-0,1 или готовый литцендрат в шелковой оплетке, например, ЛЭШО 7x0,07.
Катушки L1 и L2 содержат по 70 витков, L3 - 140 витков с отводом от 40-го витка, считая от вывода, соединенного с общим проводом. Катушка ФНЧ L4 намотана на кольце К10x7x4 из феррита с магнитной проницаемостью 2000 и содержит 240 витков провода ПЭЛ или ПЭЛШО 0,07-0,1. Ее намотка при отсутствии опыта может вылиться в проблему (автор намотал ее менее чем за час). Используйте челнок, спаянный из двух отрезков медного провода длиной около 10 см. На концах провода слегка разводятся, образуя "вилочки", в которые и укладывается тонкий обмоточный провод. Его лучше сложить вдвое и намотать 120 витков, затем начало одного провода соединить с концом другого (для идентификации выводов нужен омметр). Образовавшийся средний вывод не используется.
Катушку L4 можно заменить первичной обмоткой выходного или переходного трансформатора от карманных приемников. Если ее индуктивность окажется слишком большой и частота среза ФНЧ понизится, что будет заметно на слух по ослаблению высших частот звукового спектра, емкость конденсаторов С8 и С11 следует несколько уменьшить. В крайнем случае, катушку можно заменить даже резистором сопротивлением 2,7...3,6 кОм. При этом емкость конденсаторов С8 и С11 надо уменьшить в 2...3 раза, селективность и чувствительность приемника несколько уменьшатся.
Конденсаторы, входящие в состав контуров, должны быть керамическими, слюдяными или пленочными, с хорошей стабильностью емкости. Здесь не годятся миниатюрные конденсаторы с ненормированным ТКЕ (температурным коэффициентом емкости), обычно они оранжевого цвета. Не бойтесь использовать старинные конденсаторы типов КТ, КД (керамический трубчатый либо дисковый) или КСО (слюдяной опрессованный). Менее строги требования к конденсаторам С8-С11, здесь подойдут любые керамические или металлобумажные (МБМ), кроме конденсаторов из низкочастотной керамики групп ТКЕ Н70 и Н90 (емкость последних может изменяться чуть ли не в 3 раза при колебаниях температуры). К остальным конденсаторам и резисторам особых требований не предъявляется. Емкость конденсатора С12 может лежать в пределах от 0,1 до 1 мкФ, С13 - от 50 мкФ и выше, С15 - от 20 до 100 мкФ. Переменный резистор регулятора громкости - любой малогабаритный, например, типа СПЗ-4.
В смесителе допустимо использовать практически любые кремниевые высокочастотные диоды, например, серий КД503, КД512, КД520- КД522. Кроме указанного на схеме транзистора КТ361Б (VT1) подойдет любой из серий КТ361, КТ3107. Транзисторы VT2, VT3 - любые кремниевые с коэффициентом передачи тока 150...200 и более.
Плоская шестивольтовая батарея питания взята от использованной кассеты фотоаппарата "Поляроид". Возможны и другие варианты: четыре гальванических элемента в последовательном соединении, батарея "Крона". Ток, потребляемый приемником, не превышает 0,8 мА, поэтому любого источника питания хватит надолго, даже при ежедневном длительном прослушивании эфира.
Конструкция приемника зависит от корпуса, который вам удастся подобрать. Автор использовал коробку для ниток из толстой пластмассы (см. фото приемника в «Радио», 2003, № 1) размерами 160x80x40 мм. Собственно, весь приемник монтируется на передней панели, одновременно служащей крышкой для коробки. Панель нужно вырезать из односторонне фольгированного гетинакса или стеклотекстолита. Желательно подобрать материал с красивой нефольгированной поверхностью (у автора - черный гетинакс). В панели сверлятся отверстия под гнезда антенны и заземления, КПЕ, регулятор громкости, затем фольга зачищается до блеска мелкой наждачной бумагой и промывается водой с мылом.
Разъем для телефонов устанавливают на нижней боковой стенке коробки (рис. 4). Батарею питания кладут на дно коробки и прижимают через картонную прокладку скобой из тонкой упругой латуни или жести, упирающейся в боковые стенки коробки. Выводы батареи делают из обычных монтажных проводов. Их зачищенные концы вставляют в окна, имеющиеся в картонном корпусе батареи, до установки батареи в приемник. Минусовый вывод припаивают к корпусу телефонного разъема, плюсовый - к гнезду 2. Разъем соединяют с платой приемника четырьмя свитыми проводниками достаточной длины.
Монтаж приемника навесной. Те детали, один вывод которых соединен с общим проводом, припаивают этим выводом (укороченным до минимальной длины) непосредственно к фольге. Тогда оставшийся вывод служит одновременно и монтажной стойкой, к которой припаивают, в соответствии со схемой, выводы других деталей. Один из соединяемых выводов рекомендуется даже изогнуть в виде колечка или монтажного лепестка. Если позволяет конструкция детали (конденсаторы типа КСО, оксидные), ее корпус полезно закрепить на плате каплей клея. Другими монтажными лепестками служат выводы КПЕ и регулятора громкости. Пружинящий вывод от роторных пластин КПЕ обязательно соединяют с фольгой платы отдельным проводником - это избавит от возможных скачков частоты при перестройке приемника, так как электрический контакт через подшипники отнюдь не самый лучший.
При установке катушки ФНЧ к плате припаивают короткий отрезок одножильного монтажного провода и сгибают его перпендикулярно плате. На него надевают последовательно толстую картонную или пластмассовую шайбу, катушку, еще одну такую же шайбу и закрепляют все каплей припоя. Верхний конец опорного провода должен быть изолирован, чтобы не образовалось короткозамкнутого витка. Если верхнюю шайбу сделать пошире, то на ней удобно закрепить выводы конденсаторов С8 и С11. Даже не сверля отверстий, вывод удается "проплавить" сквозь пластмассу паяльником.
Каркасы контурных катушек обычно имеют четыре вывода для установки на печатную плату. Три из них припаивают к фольге платы приемника, оставшийся используют для закрепления "горячего" вывода катушки и как монтажный лепесток. Расстояние между осями катушек L1 и L2 для получения оптимальной связи должно быть около 15 мм. Если приемник предполагается брать с собой в походы, когда нередко случается сырая погода, витки всех катушек лучше залить парафином. Для этого достаточно паяльника и огарка свечи. То же относится и ко всем картонным изолирующим деталям.
Примерное расположение деталей на плате приемника показано на рис. 5. Возможен и "приборный" вариант конструкции приемника (для домашнего пользования), когда передняя панель располагается вертикально, гнездо антенны - справа, а регулятор громкости - слева. В этом случае целесообразно разъем телефонов установить на передней панели слева, рядом с регулятором громкости, а корпус сделать из металла для защиты от наводок, создаваемых другой аппаратурой, стоящей на столе.
При других вариантах конструкции приемника следует соблюдать общие правила: входные цепи и контуры не располагать близко к гетеродину, лучше поместить их по разные стороны от КПЕ, корпус которого послужит естественным экраном; гетеродинную катушку не располагать близко к краю платы, чтобы исключить влияние рук на частоту; входные и выходные цепи УЗЧ разнести подальше, чтобы уменьшить вероятность его самовозбуждения. В то же время соединительные проводники должны быть короткими и пролагаться близко к металлизированной поверхности платы. Лучше вообще обходиться без соединительных проводников, используя только выводы деталей. Чем больше соединенного с общим проводом металла будет в конструкции, тем лучше. Легко убедиться по иллюстрациям, что в предлагаемой конструкции эти правила соблюдены.
Настройка приемника несложна и сводится к установке требуемой частоты гетеродина и настройке входных контуров по максимуму сигнала. Но прежде чем включать приемник, тщательно проверьте монтаж и устраните обнаруженные ошибки. В работоспособности УЗЧ убеждаются, прикоснувшись к одному из выводов катушки ФНЧ. В телефонах должно быть слышно громкое "рычание". В рабочем же режиме будет слабо прослушиваться шум от первого каскада.
Проверить работу гетеродина и установить его диапазон перестройки 0,9...1 МГц проще всего с помощью любого радиовещательного приемника со средневолновым диапазоном. В этом приемнике сигнал гетеродина будет прослушиваться как мощная радиостанция в паузах передачи. Приемник с магнитной антенной надо расположить рядом, а если у приемника имеется только гнездо для подключения внешней антенны (теперь такие приемники - редкость), то в него надо вставить отрезок провода, поднесенный к катушке гетеродина. В случае отсутствия генерации надо установить транзистор VT1 с большим коэффициентом передачи тока и/или впаять резистор R2 меньшего сопротивления. Уточнить градуировку шкалы вспомогательного приемника можно по сигналам местных радиостанций, частоты которых известны. В центре России - "Радио России" (873 кГц), "Свободная Россия" (918 кГц), "Радиоцерковь" (963 кГц), "Славянка" (990 кГц), "Резонанс" или "Народная волна" (1017 кГц).
Этими же сигналами можно воспользоваться и для градуировки шкалы нашего приемника. Методика такова: настраивают вспомогательный приемник на частоту радиостанции, включают настраиваемый приемник и изменяют частоту его гетеродина ручкой настройки и подстроечником катушки L3 до тех пор, пока сигнал гетеродина не наложится на сигнал станции. В громкоговорителе вспомогательного приемника будет слышен свист - биения двух сигналов Продолжая подстройку, понижают его тон до нулевых биений и отмечают точку на шкале - здесь частота настройки нашего приемника точно равна удвоенной частоте радиостанции. Если сигнал станции во вспомогательном приемнике совсем забивается сигналом нашего гетеродина, немного увеличивают расстояние между приемниками.
Последняя операция - настройка входных контуров. Подсоедините антенну длиной не менее 5 м, можно даже комнатную. Наверняка вы уже примете какие-нибудь сигналы. Поочередным вращением подстроечников катушек L1 и L2 добейтесь максимальной громкости приема. Окончательно подстроить входные контура удобнее на свободном от радиостанций участке диапазона, просто по максимуму шума зфира. Следует отметить, что подстройка контура L2C7 слегка влияет на частоту гетеродина, но при настройке по шуму это не имеет никакого значения. Убедиться в правильности настройки можно, подключая и отключая антенну: шум эфира должен во много раз превосходить внутренний шум приемника.
Результаты проверки работы приемника. Чувствительность его, измеренная с помощью генератора стандартных сигналов (ГСС), оказалась около 3 мкВ. Это не удивительно, если учесть высокое усиление УЗЧ (более 10 000) и наличие чувствительных телефонов. Смеситель приемника собственных шумов практически не вносит, а УРЧ в нем нет.
Слушать эфир предпочтительнее в вечернее и ночное время, когда диапазон 160 метров "открыт" (есть дальнее прохождение радиоволн). В дневное же время можно услышать только местные станции, если они работают (а любители, зная условия прохождения радиоволн, днем обычно и не выходят в эфир в этом диапазоне).
Не имея в данное время антенны на диапазон 160 метров, автор испытал приемник с временной проволочной антенной длиной не более 10м, включая снижение. Она была протянута с балкона к ограждению крыши и там закреплена на шесте высотой не более 1,5 м. Тем не менее уверенно принимались SSB станции европейской части России от Карелии до Поволжья и Краснодарского края, а также Украины и Белоруссии. Телеграфом слышны были станции Испании и Сибири (называю только самые дальние). "Заземление" на отопительную батарею или водопроводную трубу значительно увеличивало громкость приема. Таким образом, принято было практически все, что можно услышать и на любой другой, значительно более сложный приемник.
Литература:
- Журнал «Радио», 2003, № 1, с. 58-60
- Журнал «Радио», 2003, № 2, с. 58-59
- (в формате DjVu)
Приемник коротковолновика как известно, “театр начинается с вешалки”, а путь в короткие волны - с прослушивания любительских диапазонов и наблюдения за работой любительских радиостанций. На коротких волнах радиолюбители проводят радиосвязи в диапазонах 160 м (1,81-2,0 МГц), 80 м (3,5-3,8 МГц), 40 м (7,0-7,2 МГц), 30 м (10,1-10,15 МГц), 20 м (14,0-14,35 МГц), 17 м (18,068- 18,168 МГц), 15 м (21,0-21,45 МГц), 12 м (24,89-24,99 МГц) и 10 м (28,0-29,7 МГц).
Как правило, основная проблема начинающего коротковолновика - приемник на любительские диапазоны, точнее, его отсутствие. Промышленно выпускаемые обзорные КВ приемники довольно дороги; к тому же, практически все модели в основном ориентированы на прием сигналов вещательных радиостанций, работающих в режиме амплитудной модуляции, и не обеспечивают хороший прием любительских радиостанций, использующих различные виды излучения - телеграф (CW), однополосную модуляцию с подавленной несущей (SSB) и другие (например, фазоманипулированные, применяемые в цифровых видах радиосвязи).
Не очень сложный самодельный КВ приемник на любительские диапазоны может изготовить и начинающий радиолюбитель, но следует иметь в виду, что настройка самодельного приемника - процесс, который требует понимания работы как отдельных узлов, так и конструкции в целом. Чаще всего, при настройке не обойтись без минимума измерительных приборов, поэтому изготавливать и настраивать приемник желательно под руководством достаточно опытного радиолюбителя или специалиста-радио-электронщика.
Приемник, который разработал польский радиолюбитель. SP5AHT, работает в любительских диапазонах 160, 80, 40, 20, 15 и 10 м и вполне отвечает требованиям, предъявляемым к конструкциям для начинающих. Схема приемника довольно проста, а предложенная оригинальная конструкция облегчает повторение устройства. Выбор только 6 любительских КВ диапазонов был продиктован числом положений применяемого малогабаритного галетного переключателя. Вместо одного или нескольких указанных диапазонов можно ввести другие - например, заменить диапазон 10 м диапазоном 17 м. Напряжение питания приемника - 12-14 В, потребляемый ток - не более 50 мА.
Приемник является супергетеродином с промежуточной частотой 5 МГц, на которой осуществляется основная селекция принимаемых сигналов. Фильтр основной селекции - кварцевый, выполнен на 4-х малогабаритных кварцевых резонаторах на частоту 5 МГц.
Схема приемника приведена на рис. Через разъем XS1 к приемнику подключается антенна. Принятые антенной сигналы поступают на переменный резистор R1, с помощью которого осуществляется регулировка громкости. Далее, через разделительный конденсатор С12, сигналы подаются на входной контур, образованный конденсатором С13 и одной из катушек L1- L6, выбираемых галетным переключателем. Маленькая емкость конденсатора С12 (10 пФ) незначительно ухудшает добротность входного контура.
В положении переключателя, приведенном на схеме, контур образован конденсатором С13 и катушкой L1. К этому контуру подключен 1 й затвор полевого транзистора Т1, который является смесителем для принимаемых сигналов и сигнала гетеродина, поступающего на 2-й затвор транзистора через разделительный конденсатор С14.
Гетеродин выполнен на транзисторе Т2 и для повышения стабильности генерируемой частоты питается от интегрального 9-вольтового стабилизатора. Контур гетеродина образован катушкой L7, конденсатором С10. емкостью варикапа D1 и одним из конденсаторов С1-С6, выбираемых галетным переключателем. В положении переключателя, приведенном на схеме, к контуру подключен конденсатор С6.
Перестройка гетеродина по частоте, а следовательно, настройка на принимаемую радиостанцию осуществляется изменением емкости варикапа D1, на который подается напряжение с переменного резистора R1. Для удобства настройки на ось этого резистора надета пластиковая ручка.Через разъем XS2 к гетеродину можно подключить цифровую шкалу, на индикаторе которой будет отображаться частота настройки приемника.
При супергетеродинном приеме промежуточная частота является суммой или разностью частот принимаемого сигнала и сигнала гетеродина. В данном приемнике используется промежуточная частота 5 МГц, поэтому при работе в диапазоне 160 м частота гетеродина должна изменяться от 6,81 до 7,0 МГц (5 + (1,81-2,0)).
Частоты гетеродина для всех любительских КВ диапазонов (для промежуточной частоты 5 МГц) приведены в табл.1.
Следует иметь в виду, что выбранная схема гетеродина - компромиссная. На некоторых диапазонах перекрытие по частоте будет “с запасом”. На других не удастся полностью перекрыть весь диапазон (в частности, в диапазоне 10 м). Стремиться к полному охвату диапазонов не следует. При широком перекрытии по частоте плотность настройки (число килогерц на один оборот ручки настройки) значительно увеличивается, и настройка на радиостанцию становится очень “острой”. Кроме того, заметнее становится имеющая место в каждом переменном резисторе неравномерность прижима бегунка к проводящему слою. Что может приводить к скачкообразному изменению частоты. Таким образом, при настройке приемника целесообразно с помощью конденсаторов С1-С6 установить частоты гетеродина на наиболее востребованные участки диапазонов. Которые в данной схеме полностью не перекрываются.
Сигнал с промежуточной частотой 5 МГц, сформированный на выходе смесителя, проходит через 4-кристальный кварцевый фильтр. Полоса пропускания фильтра - около 2,4 кГц. Резисторы R8 и R10 являются согласованной нагрузкой на входе и выходе фильтра и исключают ухудшение его амплитудно-частотной характеристики из-за влияния каскадов приемника.
Выделенный кварцевым фильтром сигнал подается на 1-й затвор транзистора Т4, который играет роль смесительного детектора. На 2-й затвор транзистора поступает сигнал с опорного кварцевого генератора на транзисторе ТЗ. С помощью катушки L8 частота генератора устанавливается соответствующей частоте нижнего ската кварцевого фильтра. В этом случае при выбранных частотах гетеродина (табл.1) в диапазонах 80 и 40 м будут приниматься станции, излучающие однополосные сигналы с нижней боковой полосой (LSB), а в диапазонах 20, 15и10м - с верхней боковой полосой (USB).
На выходе смесительного детектора формируется низкочастотный сигнал (т.е. соответствующий речи оператора радиостанции или тону телеграфных посылок), который сначала проходит через фильтр нижних частот С27-R13-C30. “Обрезающий” высокочастотные составляющие спектра, а затем подается на вход усилителя низкой частоты на транзисторах Т5-Т7. Первый каскад усилителя, выполненный на транзисторе Т5, через конденсатор С31 охвачен отрицательной обратной связью по переменному току, которая ограничивает коэффициент усиления на частотах выше 3 кГц. Сужение полосы пропускания усилителя позволяет уменьшить уровень шума.Второй и третий каскады на транзисторах Т6 и Т7 имеют гальваническую связь. Нагрузкой третьего каскада являются низкоомные головные телефоны.
В авторской конструкции катушка L7 намотана на кольце Т37-2 (красного цвета) проводом 00,35 мм и содержит 20 витков с отводом от 5-го витка, считая от вывода соединенного с общим проводом. Индуктивность катушки L7 - 1,6 мкГн. Если будет использоваться катушка на цилиндрическом каркасе, то ее обязательно следует разместить в экране.
Катушку L1, которая используется во входном контуре в диапазоне 160 м, желательно намотать на ферритовом (например, 50ВЧ) или карбонильном кольце (например, Т50-1). Остальные катушки (L1-L5, L8) - стандартные малогабаритные дроссели. Индуктивность катушек L1-L6 приведена в табл.2, индуктивность L8 - 10 мкГн.
В диапазонах 10 и 15 м индуктивности катушек L5 и L6 довольны малы, что объясняется большой емкостью контурного конденсатора С13, которая выбрана исходя из компромисса - обеспечить удовлетворительные параметры входного контура на большинстве любительских диапазонов. Малое эквивалентное сопротивление контура в диапазонах 10 и 15 м приводит к значительному снижению чувствительности приемника, поэтому целесообразно отказаться от использования приемника в диапазоне 10 м, заменив его диапазоном 17 м, для которого индуктивность катушки входного контура должна составлять 0,68 мкГн.
Подстроечные конденсаторы - С1-С6 - малогабаритные, для печатного монтажа, с максимальной емкостью до 30 пФ. При настройке гетеродина на некоторых диапазонах параллельно подстроечным конденсаторам СЗ-С6 подпаиваются конденсаторы постоянной емкости - например, в диапазоне 160 м - 300 пФ, в диапазоне 80 и 20 м - 200 пФ, в диапазоне 40 м - 100 пФ.
Переменный резистор R1 желательно применить многооборотный. Транзисторы BF966 можно заменить на КП350, но тогда придется в затворах установить резисторные делители напряжения (100 к/47 к). Вместо транзистора BF245 можно применить КП307, который, возможно, придется выбрать из нескольких экземпляров, чтобы гетеродин устойчиво работал на всех диапазонах. Транзисторы ВС547 заменяются на КТ316 или КТ368 (в опорном генераторе) и на КТ3102 в усилителе низкой частоты. Детали приемника установлены на печатной плате (рис.2).
Монтаж деталей ведется на опорных “пятачках”, вырезанных в фольге. Остальная часть фольги используется в качестве “общего провода”.
В приемнике можно применить другие виды галетных переключателей (например, типа ПКГ). Но тогда придется несколько изменить расположение элементов на печатной плате и ее размеры.
Настройку узлов приемника целесообразнее всего вести по мере монтажа радиоэлементов. Установив на плате детали усилителя низкой частоты, проверяют монтаж на соответствие принципиальной схеме и подают напряжение питания. Постоянное напряжение на коллекторах транзисторов Т5 и Т6 (рис. 1) должно составлять около 6 В. При значительном отклонении напряжения от указанного устанавливают требуемый режим работы транзисторов подбором сопротивлений резисторов R16 и R17. При касании отверткой верхнего (по схеме) вывода резистора R16 в головных телефонах, подключенных к выходу усилителя, должен быть слышен сильный гул. Работу опорного генератора на транзисторе ТЗ проверяют с помощью частотомера, подключив его к верхнему (по схеме) выводу конденсатора С25. Выходная частота генератора должна быть около 5 МГц и оставаться стабильной.
Работу гетеродина на транзисторе Т2 также проверяют с помощью частотомера, подключенного к разъему XS2. Гетеродин должен устойчиво работать на всех диапазонах. А “укладку” частот в требуемых пределах (табл.1) следует проводить регулировкой емкостей подстроечных конденсаторов С1-С6. Вращая ручку настройки из одного крайнего положения в другое. При необходимости, параллельно подстроечным конденсатором устанавливаются конденсаторы постоянной емкости.
На заключительном этапе настройки на антенный вход приемника на каждом диапазоне подают сигнал с генератора стандартных сигналов. И проверяют чувствительность приемника по диапазонам. Значительное ухудшение чувствительности на одном или нескольких диапазонах может быть вызвано недостаточной амплитудой сигнала гетеродина (потребуется подбор транзистора Т2). Расстройкой входного контура (необходимо проверить соответствие индуктивности катушек данным табл.2) или очень малой добротностью катушки. В качестве которой используется стандартный малогабаритный дроссель (потребуется замена дросселя, например, на катушку, намотанную на ферритовом кольце).
Если чувствительность приемник коротковолновика.
Окажется вполне достаточной для работы в диапазонах 160-20 м (3-10 мкВ). Но сигналы любительских радиостанций на любом диапазоне принимаются с искажениями, то, скорее всего. Необходимо точнее установить частоту опорного кварцевого генератора подбором индуктивности катушки L8.
Учитывая невысокую чувствительность приемника, для успешных наблюдений за работой любительских радиостанций следует применять наружную антенну.
Радиоприемник предназначен для прослушивания любительских радиостанций, работающих в диапазонах 1,8 мгц; 3,5 мгц; 7 мгц; 10 мгц; 14 мгц; 18 мгц; 21 мгц; 24 мгц; 28 мгц; 28,5 мгц; 29 мгц. Приемник имеет переключатель ширины полосы пропускания тракта ПЧ, в режиме приема телефонных станций, работающих с одной боковой полосой (SSB) полоса пропускания 2,4 кгц, при приеме телеграфных сигналов (CW) 0,8 кгц. Приемник представляет собой супергетеродин с одним преобразованием частоты.В качестве основного элемента селекции используется четырехзвенный кварцевый фильтр на одинаковых резонаторах на частоту 9050 кгц, эта частота промежуточная.
Принципиальная схема высокочастотного узла показана на рисунке 1. Сигнал от антенны через конденсатор С1 поступает во входной контур, который состоит из одной универсальной катушки с отводами, общей для всех диапазонов и контурных конденсаторов С2 и С3.1. В приемнике используется переменный конденсатор с воздушным диэлектриком от радиовещательного приемника, и его перекрытие по емкости больше необходимого.
Для уменьшения перекрытия и повышения, в результате, точности настройки последовательно с переменным конденсатором включен постоянный С2. В любом случае входной контур состоит из части контурной катушки L1 и этих двух конденсаторов. В диапазоне 160 м (1,8 мгц) как в самом низкочастотном для снижения частоты настройки контура служит конденсатор С4, который включается параллельно цепиС3.1 С2.
Плавное изменение частоты настройки при помощи переменного конденсатора, ступенчатое, при переключении диапазонов - при помощи переключателя S1 (его секции S1.1).
В приемнике нет входного УРЧ, и используется пассивный смеситель на полевых транзисторах VT1 VT2, к которому входной контур подключен непосредственно, без переходных конденсаторов или катушек связи. Существенное преимущество такого смесителя, перед диодными в том, что он обеспечивает достаточно высокий коэффициент передачи, на столько, что отпадает необходимость в входном УРЧ.
К тому-же применение полевых транзисторов, отличающихся хорошей линейностью, позволило снизить уровень шума и существенно расширить динамический диапазон, что наиболее важно в связной технике.
Для еще большего снижения уровня шума и увеличения коэффициента передачи на затворах полевых транзисторов создано напряжение смещения, величину которого, в процессе настройки можно установить подстроечным резистором R1. Благодаря использованию параметрического стабилизатора на R9 VD1 потенциал точки общего провода преобразователя повышается, а напряжение смещения получается отрицательным относительно общего провода и входного и выходного контуров.
На обмотку 3 фазового трансформатора Т1 поступает напряжение гетеродина от ГПД, состоящего из задающего генератора на транзисторах VT3 VT4 и буферного каскада на транзисторе VT5, который согласует высокое выходное сопротивление гетеродинного контура и низкое входное сопротивление трансформатора.
Частота гетеродина определяется контуром, который состоит из универсальной катушки L2 с отводами, переключаемыми секцией переключателя диапазонов и набора пар конденсаторов, переключаемых секцией S1.3. Плавная настройка производится при помощи второй секции переменного конденсатора С3.2, ступенчатая при помощи двух секций переключателя S1.2 и S1.3.
Рисунок 2
Принципиальная схема тракта ПЧНЧ показана на рисунке 2. Он построен на биполярных транзисторах. Всего УПЧ два каскада, оба выполнены по каскадной схеме.
Сигнал ПЧ с выходного контура смесителя поступает на вход первого каскада УПЧ на VT1 и VT2. В его коллекторной цепи включен контур L1C3, настроенный на частоту ПЧ 9050 кгц.
Через катушку связи сигнал ПЧ поступает на четырехзвенный кварцевый фильтр на резонаторах Q1-Q4. Полоса пропускания фильтра регулируется при помощи малогабаритного электромагнитного реле, при замыкании контактов SP1 которого полоса пропускания уменьшается с 2,4 кгц до 0,8 кгц. С выхода фильтра сигнал поступает на второй каскад УПЧ на транзисторах VT3 VT4, который сделан по такой-же схеме.
Система АРУ регулирует напряжения питания всего УПЧ, соответственно управляет и его усилением. Сигнал ПЧ с выхода второго каскада поступает на выпрямитель на VD1 VD2. В результате на базе VT8 появляется напряжение, которое тем больше чем больше уровень сигнала. И при увеличении этого напряжения VT8 начинает открываться. Что приводит к уменьшению постоянного напряжения на базе регулировочного транзистора VT7.
В результате он начинает закрываться, соответственно уменьшается и напряжение питания всего УПЧ (оба каскада УПЧ питаются эмиттерным напряжением VT7). Об уровне сигнала можно судить по индикатору IP1, который показывает, фактически напряжение питания УПЧ.
Демодулятор сделан на полевом транзисторе VT6. Он представляет собой ключ, периодически прерывающий сигнал ПЧ с частотой опорного генератора. Входное и выходное сопротивления демодулятора равны, впрочем, как нет никакой разницы между его входом и выходом.
Демодулированный сигнал поступает через регулятор громкости R17 на двухкаскадный УЗЧ на транзисторах VT9-VT11. Усилитель может работать с любыми телефонами, но предпочтительней динамическими 8-40 ом.
Опорный генератор сделан на транзисторе VT5. Его частота стабилизирована таким же кварцевым резонатором, как используется в кварцевым фильтре, но его резонансная частота сдвинута при помощи конденсаторов С15 и С16.
Конструктивно приемник смонтирован на двух печатных платах из одностороннего стеклотекстолита. Для переключения диапазонов используется керамический галетный переключатель, он располагается в непосредственной близости от платы высокочастотного блока, возле гетеродинной и входной катушек, которые в свою очередь расположены взаимно перпендикулярно. Конденсаторы С9-С31 монтируются непосредственно на контактах этого переключателя.
Катушки гетеродинного и входного контуров наматываются на цилиндрических каркасах из керамики диаметром 8 мм. Намотку производите в соответствии с рисунком 6.
Катушки ПЧ наматываются на каркасах диаметром 5 мм с подстроечными сердечниками диаметром 2,0 мм из феррита 100 НН. После намотки и установки на плату каркасы закрывают алюминиевыми экранами, которые соединяются с общим проводом. Катушки L3 и L4 высокочастотного блока намотаны на одном каркасе, они содержат 30 и 10 витков соответственно, провода ПЭВ 0,12.
Катушки L1 L3 и L5 усилителя ПЧ содержат по 25 витков, a L2 и L4 по 10, того же провода. Индикатор настройки - любой микроамперметр на 100-150 мка. Режимы работы высокочастотного блока показаны на схеме, для тракта ПЧ - при отсутствии входного сигнала напряжения на коллектора VT2 и VT3 должны быть по 1,5 В (устанавливаются подбором R2 и R5).
Рисунок 4 и 5
Напряжение на эмиттере VT7 6,5В - подбором R16. Настройка тракта ПЧ производится традиционным образом при помощи генератора на 9,05 мгц. Катушку L5 настраивают таким образом, чтобы обеспечить наиболее качественное звучание (частота должна быть на левом скате АЧХ кварцевого фильтра).
При настройке ГПД нужно подстроить конденсаторы таким образом, чтобы обеспечивалось такое перекрытие по частоте на выходе ГПД:
для диап. 29 мгц - 19,95-20,45 мгц,
для диап. 28,5 мгц - 19,45-19,95 мгц,
для диап. 28 мгц - 18,95-19,45 мгц,
для диап. 24 мгц - 15,84-15,94 мгц,
для диап. 21 мгц - 11 95-12, 4 мгц
для диап. 18 мгц - 9,02-9,12 мгц,
для диап. 14 мгц - 4,95-5,3 МП4,
для диап. 10 мгц - 19,15-19.2 мгц,
для диап. 7 мгц - 16,05-16,15 мгц,
для диап. 3,5 мгц - 12,55-10,1 мгц,
для диап. 1,8 мгц - 10,88-10,1 мгц.
Рисунок 6
Самодельные КВ приемники (короткой волны) производятся на базе резисторных коммутаторов. Многие модификации включают в себя проводной переходник и оснащаются усилителями. Стандартная схема имеет стабилизаторы повышенной частотности. Для настройки каналов применяются регуляторы с подкладками.
Также надо отметить, что приемники отличаются между собой по проводимости и частотности тетродов. Для того чтобы детально разобраться в этом вопросе, надо рассмотреть схемы наиболее популярных приемников.
Устройства низкой частоты
Схема самодельного КВ приемника включает в себя управляемый модулятор, а также набор конденсаторов. Резисторы для устройства подбираются на 4 пФ. У многих моделей имеются контактные триоды, которые работают от преобразователей. Также надо отметить, что схема приемника включает в себя только однополюсные трансиверы.
Для настройки каналов применяются регуляторы, которые устанавливаются в начале цепи. Некоторые модели делаются только с одним переходником, а разъем под них подбирается линейного типа. Если рассматривать простые модели, то у них используется сеточный усилитель. Он работает при частоте 400 МГц. Изоляторы устанавливаются за модуляторами.
Ламповые модели высокой частоты
Самодельные ламповые КВ приемники высокой частоты включают в себя контактные преобразователи и датчики с низкой проводимостью. Некоторые специалисты положительно отзываются о данных устройствах. В первую очередь они отмечают возможность подключения трансиверов. Триггеры под модификации подходят контроллерного типа. Наиболее часто встречаются устройства с полупроводниковыми резисторами.
Если рассматривать стандартную схему, то компаратор имеется регулируемого типа. Резисторы на выходе устанавливаются с емкостью не менее 3.4 пФ. Проводимость при этом не опускается ниже отметки 5 мк. Регуляторы устанавливаются на три или четыре канала. В большинстве приемников используется только один фазовый фильтр.
Импульсные модификации
Импульсный самодельный КВ приемник на любительские диапазоны способен работать при частоте 300 МГц. Большинство моделей складываются с контактными стабилизаторами. В некоторых случаях используются трансиверы. Повышение чувствительности зависит от проводимости резисторов. на выходе равняется 3 пФ.
Проводимость контакторов в среднем составляет 6 мк. Большинство приемников производятся с дипольными переходниками, под которые подходят разъемы РР. Очень часто встречаются конденсаторные блоки, которые работают от тиристоров. Если рассматривать модели на лампах, то важно отметить, что у них используются однопереходные компараторы. Они включаются только при частоте 300 МГц. Также надо сказать, что есть модели с триодами.
Однополюсные устройства
Легко настраиваются именно однополюсные самодельные ламповые КВ приемники. Своими руками модель собирается с переменными компараторами. Большинство модификаций устроены со стабилизаторами низкой проводимости. Стандартная предполагает применение дипольных резисторов, у которых емкость на выходе равняется 4.5 пФ. Проводимость при этом может доходить до 50 мк.
Если самостоятельно собирать модификацию, то компаратор надо заготавливать с трансивером. Резисторы напаиваются на модулятор. Сопротивление элементов, как правило, не превышает 45 Ом, однако есть исключения. Если говорить про приемники на реле, то у них используются регулируемые триоды. Работают данные элементы от модулятора, и они отличаются по чувствительности.
Сборка многополюсных приемников
Какие преимущества имеет многополюсный детекторный КВ приемник на любительские диапазоны? Если верить отзывам экспертов, данные устройства выдают высокую частоту и при этом потребляют мало электроэнергии. Большинство модификаций собираются с дипольными контакторами, а переходники применяются проводного типа. Разъемы под устройства подходят разных классов.
Некоторые модели содержат фазовые фильтры, которые снижают риск сбоев от волновых помех. Также надо отметить, что стандартная схема приемника предполагает применение регулятора для настройки частоты. Компараторы у некоторых экземпляров имеются канального типа. При этом триод используется только с одним изолятором, а проводимость у него не опускается ниже 45 мк. Если рассматривать приемники на расширителях, то они способны работать только на низких частотах.
Модели с двухпереходным преобразователем
Приемники КВ на любительские диапазоны с двухпереходными преобразователями способны стабильно поддерживать частоту на уровне 400 МГц. У многих моделей применяется полюсный стабилитрон. Он работает от преобразователя и имеет высокую проводимость. Стандартная схема модификации включает в себя контроллер на три выхода и конденсатор. Усилитель для модели подходит с варикапом.
Также надо отметить, что высокочастотные устройства с преобразователем данного типа могут отлично справляться с импульсными помехами от блока. Компараторы применяются с сеточными и емкостными резисторами. Параметр сопротивления на входе цепи равняется около 45 Ом. При этом чувствительность приемников может сильно отличаться.
Устройства с трехпроводным преобразователем
Самодельный КВ приемник на любительские диапазоны с трехпроводным преобразователем имеет один контактор. Разъемы используются с обкладкой и без нее. Также надо отметить, что резисторы применяются разной проводимости. В начале цепи имеется элемент на 3 мк. Как правило, он применяется однополюсного типа и пропускает ток только в одном направлении. Конденсатор за ним располагается с линейным проводником.
Также надо отметить, что резисторы на выходе цепи обладают невысокой проводимостью. Во многих приемниках они используются переменного типа и способны пропускать ток в обоих направлениях. Если рассматривать модификации на 340 МГц, то в них можно встретить компараторы с сеточными триодами. Они работают при повышенном сопротивлении, а напряжение составляет целых 24 В.
Модификации на 200 МГц
Самодельный КВ приемник на любительские диапазоны с частотой 200 МГц является очень распространенным. В первую очередь надо отметить, что модели не способны работать на компараторах. Линейные модификации часто встречаются. Однако наиболее распространенными устройствами принято считать модели с переходными декодерами. Устанавливаются они с набором переходников. Резисторы в начале цепи применяются высокой емкости, а сопротивление у них равняется не менее 55 Ом.
Усилители встречаются с фильтрами и без них. Если рассматривать коммутируемые модификации, то у них применяются дуплексные конденсаторы. При этом стабилизатор используется с регулятором. Для настройки каналов необходим модулятор. Некоторые приемники работают с ресиверами. У них имеется разъем серии РР.
Устройства на 300 МГц
Самодельный КВ приемник на любительские диапазоны с частотой 300 МГц включает в себя две пары резисторов. Компараторы у моделей встречаются с проводимостью 40 мк. Некоторые модификации содержат проводные расширители. Данные элементы способны значительно снимать нагрузку с конденсаторов.
Если верить отзывам специалистов, то модели данного типа выделяются повышенной чувствительностью. Самодельные устройства производятся без тетродов. Для улучшения проводимости сигнала применяются только транзисторы. Также надо отметить, что существуют устройства с канальными фильтрами.
Модификации на 400 МГц
Схема устройства на 400 МГц предполагает применение дипольного переходника и сети резисторов. Трансивер у модели применяется с открытым фильтром. Чтобы собрать устройство своими руками, в первую очередь заготавливается тетрод. Конденсаторы под него подираются низкой проводимости и чувствительностью на уровне 5 мВ. Также надо отметить, что распространенными устройствами считаются приемники с преобразователями низкочастотного типа. Далее, чтобы собрать устройство своими руками, берется один модулятор. Устанавливается данный элемент перед преобразователем.
Ламповые устройства низкой чувствительности
Ламповый КВ приемник на любительские диапазоны низкой чувствительности способен работать на разных каналах. Стандартная схема устройства предполагает применение одного стабилизатора. При этом переходник используется открытого типа. Проводимость резистора должна составлять не менее 55 мк. Также важно отметить, что приемники производятся с обкладками. Чтобы собрать устройство своими руками, заготавливается набор конденсаторов. Емкость у них обязана составлять не менее 45 пФ. Отдельно важно отметить, что приемники данного типа выделяются наличием дуплексных адаптеров.
Приемники высокой чувствительности
Устройство высокой чувствительности работает при частоте 300 МГц. Если рассматривать простую модель, то она собирается на базе компаратора с проводимостью от 4 мк. При этом фильтры под нее разрешается применять с обкладкой.
Транзисторы на приемник устанавливаются однопереходного типа, а фильтры используются на 4 пФ. Довольно часто встречаются проводные трансиверы. Они обладают хорошей проводимостью и не требуют больших энергозатрат.
Модулятор разрешается применять только с одним варикапом. Таким образом, модель способна работать на разных каналах. Для решения проблем с отрицательным сопротивлением используется расширительный конденсатор.
Для тех радиолюбителей, кого интересует только прием (наблюдение) любительских станций, наличие постоянно включенного мобильного (не обязательно стационарного) приемника - достаточно важная задача. Это связано, в том числе, и с определенной сложностью создания, а, главное, налаживания передающего тракта в условиях недостатка опыта и отсутствия многих необходимых измерительных приборов. Да, и имея под рукой промышленный импортный трансивер, мониторинг эфира для более опытных НАМ,ов приобретает важное значение. Услышал нужного корреспондента – включил базовый (стационарный) ТRХ… К слову, открытые широкополосные входы современных промышленных трансиверов, подчас дают такой шумовой «окрас» приема, что никакая DSP-обработка не помогает, да и для слуха не очень приятная нагрузка…
Он представляет собой конструкцию, доступную для повторения даже начинающими радиолюбителями. При изготовлении этого приемника ставилась задача создать недорогой аппарат с приемлемыми характеристиками, обладающий высокой повторяемостью и доступной для большинства радиолюбителей элементной базой. Данная конструкция не содержит каких–либо оригинальных схемных решений. Применены многие узлы, ранее предложенные другими авторами и хорошо зарекомендовавшие себя при массовом повторении. Базовыми явились схемные решения, примененные и описанные в конструкциях трансивера
На принципиальной схеме (рис.3) не изображен ГПД и цифровая шкала – применение синтезатора или «своего» ГПД с «другой» ЦШ может резко повысить сервисные удобства приемника. Так что здесь возможен творческий подход радиолюбителя. В авторском варианте применялся несколько измененный ГПД-02 от TRX «Дружба-М» (см. схему на рис.4) и
ЦШ А.Денисова .Число диапазонов в примененном ДПФ от TRX
«Дружба-М» уменьшено до пяти. Принципы его построения и работы (как и многих других узлов) можно найти в первоисточнике .В приемнике предусмотрено применение отключаемого УВЧ, что позволяет вести уверенный прием на ВЧ диапазонах. Тем же трехпозиционным S1 можно включить АТТ, ослабив сильный сигнал или помехи на -20 дБ.
Из других сервисных удобств: в наличии индицированная светодиодом расстройка, включаемая S2, что позволяет более точно и плавно подстроиться на cигнал SSB/CW.
Во многом качественная работа приемника определяется правильным подбором диодов в его двойных балансных смесителях (VD1 – VD4, VD7 – VD10). Диоды настоятельно рекомендуется применять, подобрав их согласно рекомендаций, изложенных в статье
. Оптимальным выбором следует считать диоды типа КД922 или КД514.Во многих случаях альтернативным вариантом может оказаться применение готовых диодных микросборок с подобранными характеристиками. Например, часто рекомендуемых КДС523А, Б, или подобранных в сборку диодов (КДС523ВР). Однако, в целом ряде случаев, необходимо обязательно проверить эти сборки хотя бы самым простым способом, поскольку допустимый разброс в них может достигать 10% и это может негативно сказаться на работе смесителей и потребует добавления в схему смесителя балансировочных резисторов и/или емкостей, что в целом ни к чему, поскольку увеличивает потери в смесителе. А это всегда нежелательно.
Основная плата трансивера «Дружба-М» содержит два кварцевых фильтра – основной восьмикристальный и подчисточный с регулируемой полосой пропускания. В принципе, такой подход в построении основной платы возможен и в нашем приемнике, развернув второй каскад на прием. Для этого основной КФ включается между первым и вторым каскадом (с учетом замечаний по согласованию, изложенных выше); второй, подчисточный – между вторым и третьим. В нашем случае чисто по технологической причине (переделка осуществлялась уже готовой основной платы трансивера В.Кузнецова методом навесного монтажа и коррекцией печатных проводником ножом) оставлен самый простой вариант схемы – с 4-х кристальным КФ, выполненным из набора С.Тележникова (RV3YF) .
Прямоугольность такого КФ определенно хуже ЭМФ или пьезофильтра, поэтому избирательность по соседнему каналу приемника будет несколько хуже. Однако, при относительно высокой ПЧ (8865 кГц) намного проще обеспечить хорошую избирательность по зеркальному каналу. Для этого достаточно 2-х контурного ДПФ.
Во многих источниках рекомендуется применять 8-резонаторный КФ лестничного типа, как наиболее простой в изготовлении и настройке. Обычно, с 50-омными нагрузками его согласовывают при помощи широкополосных трансформаторов (как и в нашем случае - рис.1). При этом применение каскадов ПЧ на транзисторах средней мощности составляет 10-15 дБ на каскад (то же и у нас). При применении трех таких каскадов с учетом затухания в полосе прозрачности КФ (оно меньше, чем у ЭМФ), усиления по ПЧ вполне хватает для достижения высокой чувствительности (менее 0,5 мкВ).
Наиболее простой вариант, который применен в нашем приемнике - использование одинаковых кварцевых резонаторов на одну и ту же частоту (+/- 40 Гц) для конструкции фильтра по лестничной схеме и опорного генератора. Вход КФ (Rвх./вых.≈200 Ом) согласован с выходом каскада на VT3 точкой подключения к ШПТЛ (коллектор VT3) и резистором R28. Для согласования с входным сопротивлением каскада (на VT4), перед которыми включен КФ, и устойчивой его работы, применен резистивный аттенюатор (R32, R34).
Согласно данным источника фильтр можно представить, как типичный «нижний». Края среза фильтра в нашей конструкции при полосе 3,2 кГц будут 8861,6 - 8864,8 кГц. Для получения ВБП частота ОГ: 8861,6 - 0,3 = 8861,3 кГц, где 300 Гц это стандартный относ частоты ОГ от среза фильтра. Подстроить эту частоту можно с помощью коммутируемых индуктивности, включенной последовательно с резонатором Cr5.
Поскольку наш фильтр «типично нижний», то для приема НБП в схеме ОГ нужно просто исключить «удлиняющую» катушку (хотя возможен вариант включения конденсатора для получения НБП (8823,7 + 0,3 = 8824,0 кГц). Переключение полосы приема ВБП/НБП осуществляется автоматически при смене диапазона секцией переключателя S3.2.
Сигнал CW можно принимать при любой полосе приема, но при применении варианта схемы ОГ с конденсатором предпочтительнее сигнал СW принимать в положении НБП (включением конденсатора последовательно с кварцем можно снизить полосу приема до 800-900 Гц, но при этом усложнится коммутация – придется добавить еще один отдельный переключатель SSB-CW, или коммутировать с помощью реле). Этот вариант показан на рис.3.
В любом случае изменение частоты опорного генератора при НБП/ВБП придется учитывать при настройке частотомера (введение в банк величины ПЧ с учетом ее суммирования/вычитания).
В качестве УЗЧ приемника применена схема, рекомендуемая даташитом к микросхеме LM386, что обеспечивает более высокую стабильность ее работы. Как указывает С.Беленецкий (US5MSQ) , наименее «шумной» из 386-й серии, является микросхема LM386N-I («не хуже, чем любая другая из «наших» 174УН...»).
УЗЧ на LM386 можно выполнить и по более
популярной схеме , позволяющей получить усиление от 34 до 74 дБ, как это сделано, например, в приемнике «Малыш» С.Беленецкого . Согласно этой схемы выполнена и простейшая АРУ на VD5, VD6 и VT5 .Перед УЗЧ можно применить любой пассивный (на R-L-C-элементах) ФНЧ. Например, промышленный Д-3.4 или самодельный (на основе ферритовых колец или магнитофонных головок - схем в интернете много). Так и простейшие активные ФНЧ, например, по схеме трансивера «Урал-(07 mini)-RD» А.Першина (RV3AE) , или несколько более сложный,
активный фильтр по схеме Б.Попова , многократно с хорошими результатами опробованный на различных типах ОУ, и ряд других.Основные радиодетали для сборки приемника можно выписать у
С.Тележникова.Все узлы приемника «Мотив-RX 2» экранированы луженной жестью или латунью и выполнены по-блочно. Установка резонаторов КФ выполнена согласно рекомендаций по
. Экран основной платы закреплен на резьбовой части транзисторов КТ606 и является, одновременно, теплоотводящим элементом – все-таки потребляемый ток достаточно большой и транзисторы при работе в схеме становятся теплыми. Для упрощения управления частотой ОГ (без применения реле и с целью укорочения проводников) его плату необходимо разместить поближе к переключателю S3.Правильно собранный приемник с исправными деталями и установленными частотами ГПД начинает работать сразу. Напряжение высокой частоты ГПД и ОГ (оба после УВЧ), измеренное ламповым вольтметром ВК 7-9, составляет соответственно 0,7 и 1,2 В. При этом не следует пренебрегать и контролем работы приемника на слух – меняя уровень ВЧ напряжения при максимальном усилении можно добиться оптимального усиления, когда к шуму эфира начинает добавляться «белый шум», т.е., далее уровень ВЧ напряжения генераторов повышать нецелесообразно.