Однодиапазонный трансивер с низковольтным питанием 3V (21 МГц)
Этот экспериментальный трансивер работает от источника напряжением 3 В. Для него можно использовать две сухие батареи типа R20. Эти элементы питания обеспечивают работу в эфире в течение 10 дней по 3—4 часа в день. Трансивер стабильно работает при снижении напряжения питания до 2 В, что позволяет использовать батареи практически до полного разряда. Принципиальная схема трансивера показана на рис. 25.
Для работы выбран диапазон 21 МГц. Именно на этом диапазоне при работе малой мощностью — до 1 Вт — можно уверенно проводить DX связи.
Технические характеристики:
- диапазон.............................................................................. 21 МГц
- род работы...............................................................CW (телеграф)
- напряжение питания...............................2—4,5 В (номинал 3 В)
- ток потребления при приеме при номинальном напряжении питания.....40 мА;
- ток потребления при передаче при номинальном напряжении питания........800 мА;
- чувствительность приемного тракта...................не хуже 2 мкВ;
- выходная мощность передатчика при номинальном напряжении питания, измеренная на эквиваленте 50 Ом....не менее 800 мВт;
- допустимое сопротивление используемой совместно с трансивером антенны......30—100 Ом.
Прохождение на этом диапазоне гораздо стабильнее, чем на 28 МГц. А поскольку на нем разрешена работа начинающим радиолюбителям во многих странах, количество станций, работающих там телеграфом, достаточно велико.
Трансивер собран по схеме с кварцевой стабилизацией частоты, причем гетеродин работает на частоте вдвое ниже частоты передачи. Использование кварцевой стабилизации частоты позволило трансиверу работать при снижении напряжения питания до 2 В. Более того, трансивер работоспособен даже при напряжении питания 1,8 В, но при этом выходная мощность снижается до 100 мВт, а чувствительность падает до 20 мкВ.
Кварцевъш генератор выполнен на транзисторе VT2 типа КТ312. Генератор питается от стабильного напряжения 1,9 В, Полученного от параметрического стабилизатора на стабисторах VD1—VD3 типа КС107А. С помощью ,С4 осуществляется небольшая перестройка по частоте: в зависимости от используемого кварца, диапазон перестройки на диапазоне 21 МГц может достигать 20 кГц. С помощью конденсатора СЮ производится увод частоты генератора на 800 Гц в режиме передачи. Для этого во время приема переключатель S1 ставят в режим «настройка» и настраиваются на принимаемую станцию по нулевым биениям. При переходе на передачу частота трансивера будет соответствовать частоте станции корреспондента.
На транзисторе VT3 собран усилитель мощности гетеродина. Он обеспечивает работу смесителя на встречно-параллельно включенных диодах VD6 и VD7, и с контура L5C14 высокочастотное напряжение подается на удвоитель частоты на транзисторе VT5. Физически для выполнения этого транзистора используется два включенных параллельно полевых транзистора типа КПЗОЗВ. Можно использовать и один экземпляр полевого транзистора с высокой крутизной, при работе с которым может быть достигнута выходная мощность трансивера 500—700 мВт.
На полевом транзисторе VT6 типа КП902А выполнен усилитель мощности трансивера. Транзистор находится на небольшом радиаторе из алюминия размерами 40x40x4 мм.
На элементах C30C31L8C35C37 построен выходной П-контур. Поскольку при работе на QRP важно обеспечить минимальные потери мощности, в П-контуре были использованы подстроенные конденсаторы с воздушным диэлектриком типа КПВ. Растяжением-сжатием витков катушки L8, подстройкой контурных конденсаторов С31, С37, подбором конденсаторов С30, С35 добиваются максимальной выходной мощности трансивера.
Выходной каскад и удвоитель частоты питаются от преобразователя напряжения на транзисторах VT11 и VT12. Преобразователь на холостом ходу потребляет ток не более 10 мА, при подключении мощной нагрузки его КПД достигает 80 %. Преобразователь обеспечивает напряжение 20 В в режиме холостого хода.
Трансформатор преобразователя выполнен на ферритовом кольце проницаемостью 2000 типоразмера К17х8х5. Первичная обмотка содержит 80 + 10 + 80 витков провода ПЭЛ диаметром 0,12 мм, вторичная — 12 + 12 витков провода ПЭЛ диаметром 0,5 мм. Вторичная обмотка находится сверху первичной, обе обмотки равномерно распределены по кольцу. Если предполагается питать трансивер напряжением 4,2—4,5 В (три никель-кадмиевых аккумулятора или три сухих элемента), то число витков первичной обмотки необходимо уменьшить, например, до 48 + 10 + 48 витков. Это необходимо для обеспечения надежной работы преобразователя.
Если послр сборки преобразователь не работает или его ток потребления на холостом ходу будет превышать 10 мА, необходимо поменять местами концы вторичной обмотки. Правильно работающий преобразователь не дает помех при приеме. На транзисторы VT11 и VT12 в отверстия крепления к радиаторам вставлены винты с четырьмя гайками, которые выполняют роль теплоотводов.
Преобразователь постоянно включен в цепь питания, манипуляция трансивера осуществляется при помощи транзистора VT10. Обеспечение телеграфной манипуляции подачей питания на преобразователь нецелесообразно, поскольку будет необходимо коммутировать сильноточные цепи, и в элементах коммутации будут происходить потери мощности.
Параллельно выходному каскаду по питанию включен генератор прямоугольных колебаний частотой 800 Гц, выполненный на транзисторах VT7—VT9 типа КТ315А. Во время передачи он обеспечивает звуковой контроль телеграфных посылок.
Приемник построен по схеме с прямым преобразованием частоты. Усилитель высокой частоты приемника выполнен на транзисторе VT1 типа КП303В, смеситель выполнен на диодах VD6 и VD7. Диоды включены встречно-параллельно, что обеспечивает работу смесителя от сигнала гетеродина по частоте вдвое меньшей, чем частота входного сигнала. УВЧ никакой наладки, кроме подстройки контуров, не требует.
Предварительный усилитель звуковой частоты выполнен на транзисторе VT4 типа КТ3102Г. При использовании транзистора с другим буквенным индексом придется подобрать номинал R9* по отсутствию самовозбуждения усилителя звуковой частоты. Базовая цепь транзистора питается от стабилизированного источника питания задающего генератора. Оптимальное усиление каскада было при напряжении на коллекторе VT4, равном 1,8 В, при питании трансивера от источника 3 В.
Данные катушек индуктивностей трансивера
Оконечный усилитель звуковой частоты выполнен на микросхеме TDA7050. Эта микросхема работает при напряжении питания 1,6—6 В и обеспечивает выходную мощность, достаточную для работы на низкоомные наушники аудиоплейера (32 Ом). В целйх защиты микросхемы от выхода из строя при замыкании одного из выводов наушников на корпус применен развязывающий трансформатор Т1 (малогабаритный переходной трансформатор от старого транзисторного приемника).
Измерительный прибор РА1, в качестве которого используется стрелочный индикатор уровня записи от магнитофона, в режиме приема показывает условный уровень принимаемых сигналов, а в режиме передачи — уровень ВЧ напряжения в антенне. При рабств с согласованной антенной и предварительной калибровке РА1 на эквиваленте 50 Ом с помощью высокочастотного вольтметра можно примерно определить мощность, поступающую в антенну. В режиме настройки прибор показывает напряжение батарей питания.
Данные катушек индуктивностей трансивера приведены в табл. 5.
Трансивер выполнен в корпусе из фольгированного стеклотекстолита, его размеры 220x140x75 мм.
Литература: А.П. Семьян. 500 схем для радиолюбителей (Радиостанции и трансиверы) СПб.: Наука и Техника, 2006. - 272 с.: ил.