Коротковолновый QRP микротрансивер на одном транзисторе (40м)

Вы когда-нибудь задумывались, какой трансивер можно построить, используя всего несколько деталей? Так вот… Ниже приводится описание одного эксперимента, который вам может показаться интересным.

Моей целью было построить миниатюрный трансивер с питанием от одного элемента типоразмера “D” (типа «Крона», «Корунд» – прим. ред.). В данной статье описано, насколько успешно цель была достигнута.

План был такой:

• использовать один транзистор, подключая его к соответствующим приемным и передающим компонентам схемы;
• для питания трансивера использовать одну батарейку на 9 вольт;
• использовать подходящий переключатель «прием-передача», чтобы сам транзистор можно было смонтировать непосредственно на выводах переключателя;
• поскольку трансивером считается устройство, в котором одни и те же компоненты используются на прием и на передачу, то я могу утверждать, что мой проект считается трансивером, а не приемопередатчиком;
• для сведения к минимуму количества используемых компонентов, строить трансивер на один любительский диапазон 40 метров.

Попробуй сам

Данный трансивер очень легко повторить. Нет необходимости в изготовлении специальной печатной платы, можно воспользоваться способом конструирования “ugly” (переводится как “убогость”, способ элементарного монтажа на куске фольгированного стеклотекстолита, фактически “на соплях” . - прим. ред.). Сам я использовал кусок монтажной макетной платы.

Первоисточники

Схему описанного проекта я взял из … отовсюду . ! Конечно, я вносил свои изменения в известные схемы. - приемник построен по принципу регенеративного детектора. Этот тип приемника наиболее удачно сочетает в себе соотношение количества деталей, чувствительности, стоимости.

Он может принимать как CW так и SSB сигналы, а по чувствительности может составить конкуренцию даже вашему основному трансиверу. Звучит неправдоподобно, но это действительно так. Я слышал очень слабые станции на своем основном трансивере, и те же станции были слышны и на “ET-1”.

Вы можете принимать обе полосы выше и ниже «нулевых биений», таким образом получая «два по цене одного . ! Естественно, что надо использовать высокоомные наушники (1600-2200 Ом – прим. ред.), поскольку в приемнике только один транзистор и отсутствует усиление по НЧ. Идея передатчика заимствована из ARRLhandbook, The QRP-notebook (W1FB) и SPRAT # 69 (GM3OXX), в результате количество компонентов в “ET- 1” составило: в приемной части – 8, в передающей части – 6, общих – 1, всего – 15. Я использовал трансивер со своей обычной антенной системой диапазона 40 метров: Zeppelin с питанием в середине открытой линией через самодельное согласующее устройство.

Приемник

Для 40-метрового диапазона настройка производится:

• конденсатором С3 320 пФ грубо настраивается контур на диапазон 7 МГц;
• подстроечным конденсатором С2 6-70 пФ устанавливается средняя частота приема , в моем случае 7040 кГц (QRP-частота в США – прим. ред.);
• переменным конденсатором малой емкости С1 производится обзор в районе рабочей частоты;
• переменным конденсатором С5 регулируется величина обратной связи таким образом, чтобы каскад работал на грани возникновения самовозбуждения. Различные писки и визги в наушниках означают, что величина обратной связи слишком велика.

Схема работает хорошо и устойчиво на частотах 40-метрового диапазона, но, тем не менее, старайтесь свести к минимуму длину всех соединительных проводов. Вы будете принимать станции с обеих сторон от «нулевых биений» в отличие от супергетеродинного приемника; - по чувствительности приемник из 9 деталей сопоставим с дорогими моделями, но избирательность его низкая.

Мощные сигналы и близко расположенные по частоте мощные станции легко приводят к перегрузке приемника (я не пробовал вводить в схему аттенюатор или регулировку усиления). Поэтому использование этого трансивера по ночам и во время соревнований зачастую невозможно. Однажды установленная величина обратной связи не требует перенастройки при перестройке приемника +/- 15 кГц от средней частоты 7040 кГц.

Передатчик

Регулировкой подстроечных резисторов R2 и конденсатора С9 производится настройка передатчика по максимальной выходной мощности на 50-омной нагрузке. Выходная мощность передатчика составляет около 20 мВт и рассчитывается следующим способом:

1. пиковое ВЧ-напряжение / 2 х 0,707 = действующее напряжение (3 вольта / 2 х 0,707 = 1,06 вольт RMS);
2. квадрат действующего напряжения / 50 ом = выходная мощность в ваттах (1,06 х 1,06) / 50 =0,022=22 мВт.

Значение ВЧ индуктивностей 100 мкГн не критично, можно использовать ВЧ дроссели большего номинала; - подстроечный резистор 50 кОм может быть заменен аналогичным с сопротивлением до 500 кОм;

Для питания трансивера я использовал 9- вольтовый аккумулятор от фонаря, но можно применить и обычную батарейку. Катушка L1 намотана на каркасе диаметром 25 мм и содержит 8 витков с шагом 1 мм с отводом от 2 витка снизу по схеме, поверх нее намотано 3 витка катушки связи. Катушка L3 намотана на кольце из ВЧ феррита диаметром 12 мм (Т50-2) и содержит 14витков.

Настройка

Вместо антенны подключается 50-омная нагрузка и с помощью осциллографа или ВЧ-вольтметра настраивается передатчик по максимальному выходному напряжению регулировкой подстроечных резисторов R2 и конденсатора С9. Подбором емкости С3 с помощью ГИР колебательный контур настраивается на 40-метровый диапазон.

Регулировкой подстроечного конденсатора выставляется средняя рабочая частота 7040 кГц при среднем положении переменного конденсатора С1. Регулировкой подстроечного конденсатора С5 добиваются устойчивой работы приемника на грани возникновения генерации. Конденсатором С6 устанавливается наилучшая связь с антенной.

Работа в эфире

Трудно поверить в то, насколько устойчиво и хорошо “ET-1” ведет себя в эфире! Я ни разу не получал замечаний по качеству телеграфного сигнала. Стабильность частоты передатчика не вызывает сомнений, поскольку используется кварцевая стабилизация.

Обычно я работал на передачу «длинного CQ» или прослушивал свою частоту в ожидании какой-либо станции.

Все мои связи проведены при питании трансивера от 9-вольтовой батареи. А также большинство связей проведены «на общий вызов». Звучит поразительно для передатчика с выходной мощностью 20 мВт!

Во время этих связей использовался только регенеративный приемник. Когда прием был затруднителен из- за наличия мешающих станций, помогала перестройка на прием другой боковой полосы. На этом трансивере я установил QSO с 23 штатами и Канадой, проводя в среднем по 1 связи в день.

После каждой связи я подолгу приходил в себя, находясь в эйфории от того, что связь установлена с использованием такого простого трансивера! Конечно, огромная заслуга при этом принадлежит моим корреспондентам, у которых хватало терпения и умения принять мои слабые сигналы. Для проведения большинства QSO затрачивалось от 30 до 45 минут с достаточно уверенны приемом на «обоих концах».

Всего одна или две связи не состоялись из-за очень слабого сигнала на принимающей стороне. Мои принятые рапорта обычно от 339 до 569. В основном, наиболее легко удавались связи в утренние и дневные часы. Видимо, из-за того, что в это время уровень шума на «сороковке» минимален.

Моя самая дальняя связь была с W0UW (op. Dave in Cape Girardeau, MO), расстояние 750 миль (37500 миль-на–ватт!) Многие связи сопровождались моими комментариями, что мой трансивер состоит из 15 компонентов, его выходная мощность 20 мВт и питается он от 9-вольтовой батареи. Реакцией корреспондентов были удивление и восхищение. Особенно приятно было получить от W2BVH (op. Lenny) “Holy Caw” и “Congrats”!

(“An Experimental Transceiver – the “ET-1”, Glen Yingling W2UW (NY), “SPRAT”, # 108). Перевод Олега Бородина (RV3GM).