Схема радиопейджера на диапазон 40-48МГц, 5-10км

Предлагаемая конструкция предназначена для передачи на расстояние до 10 км голосовых сообщений о номерах абонентов, позвонивших на домашний телефон.

Радиопейджер работает совместно с телефоном с автоматическим определителем номера (АОН) типа “РУСЬ”, но при незначительных доработках функционирует с любым АОНом. Конструкция работает в разрешенном диапазоне частот 40...48 МГц и при этом не засоряет эфир теле- и радиоприемников (при правильной настройке). Если перевести АОН в режим автоответчика, то, кроме номера позвонившего абонента, радиопейджер передаст и его сообщение. Таким образом, радиопейджер обладает теми возможностями, которые удовлетворят большинство радиолюбителей, имеющих у себя дома АОН. Данное устройство отличается простотой в изготовлении и наладке и хорошими характеристиками.

Технические характеристики

Радиус действия, км.........................................................5...10

Диапазон рабочих частот, МГц......................................40 ..48

Стабилизация частоты..............................................кварцевая

Вид модуляции......................................................................ЧМ

Девиация частоты, не более, кГц...........................................15

Частота вызывного сигнала, кГц.......................................2...3

Выходная мощность УНЧ-приемника, Вт.............................0,1

Выходная мощность передатчика, не менее, Вт.................0,8

Чувствительность приемника, мкВ...................................1...2

Потребляемый ток передатчика, не более, мА..................250

Потребляемый ток приемника, не более, мА........................12

Напряжение питания передатчика, В....................................12

Напряжение питания приемника, В...................................3...6

Антенна передатчика наружная штыревая, см ..................170

Антенна приемника телескопическая, см......................20...40

Принцип работы радиопейджера

Радиопейджер состоит из передатчика и приемника, находящихся на расстоянии до 10 км друг от друга. Передатчик состоит из кварцевого генератора, умножителя частоты и усилителя мощности. На рис. 1 приведена электрическая принципиальная схема приемника. Основу приемника составляет микросхема DA1 TDA7021, которая представляет собой супергете-родинный приемник с одним преобразованием частоты, и звуковой генератор на микросхеме DD1 К561ЛА7. В качестве усилителя звуковой частоты приемника используется микросхема .

На рис. 2 приведена электрическая принципиальная схема передатчика. При поступлении звонка на домашний АОН загорается светодиод “PRIVACY” (на АОНе). Это напряжение запускает кварцевый генератор, собранный на транзисторе VT2 (рис. 2) по схеме емкостной трехточки и работающий на основной частоте кварцевого резонатора ZQ1. При занятой линии АОН проговаривает голосовое сообщение о номере позвонившего абонента. Это сообщение с динамика АОНа поступает на транзистор VT1 передатчика, который под воздействием НЧ-сигна-ла изменят свою емкость. Таким образом осуществляется частотная модуляция. С кварцевого генератора промодулированный сигнал поступает на умножитель частоты, выполненный на транзисторе ѴТЗ.

Рис. 1. Схема приемника

Рис. 2. Схема передатчика

Сигнал с контура умножителя частоты через катушку связи L5 поступает на вход усилителя мощности, выполненного на транзисторе ѴТ4. Умножитель частоты и усилитель мощности работают с высоким КПД в режиме класса “С”. Далее сигнал с усилителя мощности поступает на выходной П-контур, который согласует выходное сопротивление транзистора с антенной и фильтрует гармоники выходного сигнала.

Сигнал с антенны WA1 (рис. 1) поступает через избирательный контур L2, С15 на внешний УВЧ приемника, выполненный на транзисторе ѴТ1 КТ368. Усиленный сигнал высокой частоты и сигнал гетеродина, контуром которого являются катушка индуктивности L1 и конденсатор С5*, поступают на смеситель внутри микросхемы. Сигнал ПЧ (около 70 кГц) с выхода смесителя выделяется полосовоіми фильтрами, элементами коррекции которых являются конденсаторы С7 и С8, и поступает на вход уси-лителя-ограничителя. Усиленный и ограниченный сигнал ПЧ поступает на ЧМ-детектор. Демодулированный сигнал, пройдя через фильтр НЧ-коррекции (внешним элементом коррекции которого является конденсатор СЗ), поступает на устройство бесшумной настройки (БШН), режимом работы которого можно управлять изменением емкости конденсатора С4. На наличие несущей частоты реагирует БШН приемника, которая запускает звуковой генератор на микросхеме DD1. Таким образом происходит вызов в приемнике, сигнализирующий о поступлении голосового сообщения. Для принятия этого сообщения переключением SA1 отключают генератор на микросхеме DD1 К561ЛА7 и включают усилитель звуковой частоты на микросхеме DA2 TDA7050. С выхода устройства БШН звуковой сигнал поступает на буферный усилитель микросхемы DA1 TDA7021. Сигнал звуковой частоты с выхода буферного усилителя поступает через регулятор громкости на вход .

Настройка радиопейджера

Данное устройство при отсутствии ошибок в монтаже и использовании качественной элементной базы работает при первом включении. Необходимо отметить, что первое включение передатчика необходимо производить при подключенном нагрузочном безындукционном резисторе 51 Ом (1 Вт), включенным между выходом и общей шиной. Перед началом измерений поднимают трубку на АОНе и переводят его в режим удержания линии “HOLD”. При этом должен загореться светодиод “PRIVACY” на АОНе. Контроль работы задающего генератора осуществляют ВЧ-вольтметром на базе транзистора ѴТЗ. При этом резистором R4 добиваются оптимальной работы генератора. После этого, контролируя ВЧ-колебания на базе транзистора ѴТ4, настраивают умножитель частоты на вторую гармонику кварцевого резонатора путем подстройки контура С8*, L4. На более высоких гармониках кварцевый резонатор возбуждать не следует, так как с ростом гармоники падает мощность передатчика. Затем настраивают выходной каскад подстройкой П-контура L7, С9*, С10*, контролируя ВЧ-колебания на нагрузочном резисторе по максимуму напряжения. Используя контрольный приемник, подбирают резистором R2 оптимальный режим модуляции по наилучшему качеству сигнала на выходе приемника. При этом не забывая устанавливать оптимальную величину смещения на транзисторе резистором R1 при минимуме гармонических искажений.

Настраивают приемник на частоту передатчика подстройкой контура L1 гетеродина. Далее настраивают избирательный контур L2, С15* на частоту передатчика и, подстраивая удлиняющую катушку L3, добиваются максимальной чувствительности приемника. Подстройкой сопротивления резистора R3 добиваются надежного срабатывания звукового генератора на микросхеме DD1 при включении передатчика. Подстройкой сопротивления R2 подбирают желаемую частоту включения звукового генератора, а подстройкой сопротивления R1 добиваются его генерации на частоте механического резонанса пьезоизлучателя, что отразится на громкости его звучания. Громкость звуковых сообщений регулируют переменным резистором R4. Элементы, помеченные (*), подбираются при регулировке. На этом настройка радиопейджера закончена.

Детали и конструкция

Кварцевый резонатор лучше использовать импортный на частоту 20...24 МГц. Надо обратить внимание на то, что для устройства подойдут кварцевые резонаторы только с номиналами основной частоты, а не частоты механической гармоники. Микросхему TDA7021 можно заменить на ее отечественный аналог К174ХА34. Но следует заметить, что отечественные аналоги работают неустойчиво в таком диапазоне. Микросхему К561ЛA7 можно заменить на К176ЛА7. Вместо микросхемы DA2 TDA7050 можно использовать любой низковольтный УНЧ. Транзистор КТ368 можно заменить на любой ВЧ-транзис-тор с граничной частотой не менее 500 МГц. Транзистор КТ645 можно заменить на КТ603. Транзистор КТ610 в крайнем случае можно заменить на КТ646. Пьезоизлучатель в приемнике можно использовать ЗП-1, ЗП-З или импортный. Дроссели используются любые индуктивностью больше 20 мкГн. Катушки передатчика L4, L7 и приемника L1, L2 содержат 5...6 витков провода ПЭВ диаметром 0,6 мм, намотанного на каркасе диаметром 4...5 мм с латунным или ферритовым подстрочником. У катушек передатчика L4 и приемника L2 отвод выполнен от середины. Катушка L5 намотана поверх катушки L4 и содержит 3 витка того же провода. Количество витков удлиняющей катушки приемника L3 подбирают экспериментально, так как ее индуктивность зависит от длины примененной в приемнике антенны. Для питания передатчика можно использовать стабилизированный блок питания на 12 В, рассчитанный на ток не менее 500 мА.

Антенна в передатчике используется наружная штыревая с противовесами, которая закрепляется на крыше дома. Различные конструкции наружных антенн на диапазон 40...48 МГц можно найти в соответствующей литературе. Печатные платы нужно изготавливать с соблюдением особенностей построения ВЧ-устройств, так как это в большей степени влияет на работоспособность конструкции в целом. Дальность связи во многом зависит от высоты подвеса и конструкции антенны, а также от настройки радиопейджера и может достигать до 10 км.

Литература

1. Шумилов А. Простой радиотелефон // Радиолюбитель. 2001. №7.

2.    Шумилов А. Простой радиотелефон Ѵег 1.0 // Радиолюбитель. 2002. №1.

3.    Шумилов А. УКВ-приемник с расширенным диапазоном // Радиолюбитель. 2002. №3.

4.    Шумилов А. Простой радиотелефон Ѵег 2.0 // Радиолюбитель. 2002. №5.

5.    Шумилов А. УКВ-приемник с расширенным диапазоном // Радиолюбитель. 2002. №6.

6.    Шумилов А. Простой радиотелефон Ѵег 2.1 // Радиолюбитель, 2002.    №9.

7.    Шумилов А. Универсальная радиосигнализация // Радиолюбитель 2003.    №2.

8.    Шумилов А. УКВ-стереоприемник // Радиолюбитель. 2003. №5.

Автор статьи - А. Шумилов. Статья опубликована в РЛ, № 12,2003 г.