Схема УКВ-ЧМ-радиостанции на диапазон частот 144-146МГц
Радиостанция предназначена для работы в любительском диапазоне 144—146 МГц. Она построена по простой схеме с минимальным применением дефицитных деталей. Приемный тракт построен по супергетеродинной схеме с одним преобразованием частоты и промежуточной частотой 6,5 МГц. Кварцевой стабилизации приемника нет, частота настройки зависит от гетеродинного контура, состоящего из катушки и варикапа, управляемого переменным резистором настройки, что позволяет простым способом охватить достаточно широкий диапазон, но существенно понижает стабильность настройки. Частота передатчика стабилизирована кварцевым резонатором на 48,4 МГц. Применение кварцевой стабилизации в передатчике обеспечивает необходимую стабильность, но приводит к сужению диапазона перестройки. Принципиальная схема радиостанции показана на рис. 68.
Технические характеристики:
- рабочий диапазон частот приемника.................. 144—146 МГц;
- частота передатчика....................................145,2 МГц ±250 кГц;
- реальная чувствительность приемника..........................3 мкВ/м;
- выходная мощность передатчика на нагрузке с волновым сопротивлением 75 Ом................3 Вт;
- напряжение питания.........................................+ 12 В (10—14 В);
- ток потребления при приеме, не более.............................50 мА;
- ток потребления при передаче, не более........................800 мА.
Переключатель SB1 показан в среднем положении «отключено». Этот переключатель — тумблер со средним нейтральным положением, он коммутирует только антенну и источник питания, причем в крайних положениях — «прием» и «передача» — радиостанция работает, а в среднем положении тумблера радиостанция выключена.
В положении «прием» сигнал от антенного гнезда через конденсатор СЗ поступает на входной контур L1C4, подключенный полностью к первому затвору полевого транзистора VT1, работающему в УРЧ. Коэффициент усиления этого каскада зависит от напряжения смещения на его втором затворе, которое можно регулировать под-строечным резистором R1.
Контур L3C6 является нагрузкой этого усилителя и подключен к его выходу частично. С отвода катушки L3 усиленный сигнал поступает на один из входов балансного смесителя микросхемы А1, выполняющей функции преобразователя частоты и гетеродина. Частота гетеродина, а, следовательно, и настройка приемника определяется настройкой контура L4C9—C13VD1. Перестройка производится при помощи варикапа VD1. Промежуточная частота равна 6,5 МГц, поэтому частота гетеродина изменяется в пределах 137,5—139,5 МГц.
Колебания промежуточной частоты выделяются на контуре L5C14 и через конденсатор С16 поступают на микросборку А2. Использование такой распространенной микросборки, как УПЧЗ-1М или УПЧЗ-2 от телевизоров УСЦТ, делает постройку радиостанции более доступной, поскольку эта микросборка содержит пьезокера-мический фильтр на 6,5 МГц, восьмикаскадный УПЧ, ЧМ-детектор с резонатором в фазосдвигающей цепи и регулируемый предварительный УЗЧ.
С выхода микросборки низкочастотный сигнал поступает на УМЗЧ, собранный на трех транзисторах VT2—VT4 по двухкаскадной схеме. Регулировка громкости выполняется переменным резистором R9, который управляет регулируемым УЗЧ микросборки. К выходу УМЗЧ через разделительный конденсатор С25 подключен динамик-микрофон ВА1.
В режиме передачи (SB1 в нижнем по схеме положении) напряжение питания и антенна подключаются к передатчику. Сигнал от динамика-микрофона ВА1 поступает на низкочастотный усилитель-ограничитель на транзисторах VT8 и VT9, который усиливает сигнал до необходимого уровня. Через резистор R20 напряжение 34 поступает в цепь обратного смещения варикапа VD5 и создает частотную модуляцию.
Задающий генератор выполнен на транзисторе VT7. В его базовой цепи включен кварцевый резонатор на частоту в три раза ниже частоты передаваемого сигнала, в данном случае на 48,4 МГц, но возможно использование резонаторов и на другие частоты в диапазоне от 48 до 48,8 МГц (для получения рабочих частот в диапазоне 144—145,8 МГц). Если есть несколько резонаторов из этого диапазона, можно установить ВЧ-разъем или ВЧ-переключатель и менять резонаторы, перестраивая, таким образом, передатчик. Последовательно с резонатором включена цепь сдвига частоты, состоящая из катушки L15 и варикапа VD5. При помощи этой цепи происходит частотная модуляция и небольшая перестройка передатчика (при помощи резистора R22).
Усилитель мощности передатчика двухкаскадный, на транзисторах VT5 и VT6. Междукаскадные и выходной контуры L12C34, L9C29 и L7C27 настроены на третью гармонику кварцевого резонатора. Между базами и эмиттерами VT6 и VT5 включены дроссели L8 и L11.
Выходной каскад рассчитан на подключение антенны с эквивалентным сопротивлением 75 Ом; для связи с антенной, которая располагается на некотором удалении от радиостанции, используется кабель РК75. Конденсаторы С28, СЗО и С35 служат для предотвращения выхода из строя транзисторов усилителя мощности при случайных коротких замыканиях между обкладками подстроечных конденсаторов с воздушным диэлектриком.
В приемном тракте и модуляторе используются резисторы MJIT-0,125, контурные конденсаторы КД или КТ с минимальным ТКЕ. Оксидные — К50-16, К50-35 или импортные. Подстроечные конденсаторы — с воздушным диэлектрикрм КТ2-19 или керамические типа КПК-МН. Остальные — любые подходящие.
Транзистор КП350 можно заменить на КП306, микросборку УПЧЗ-1М можно заменить на УПЧЗ-2, но при этом нужно будет немного изменить разводку печатной платы приемника. Вместо микросхемы К174ПС1 подходит К174ПС4. Стабилитрон — любой на 6—8 В, варикап — типа КВ109, КВ102, КВ104.
ВЧ-катушки приемного тракта не имеют каркасов. Их наружный диаметр 6 мм, намотаны посеребренным проводом диаметром 0,7 мм. Длина обмотки L1 — 9 мм, число витков 5, отвод от первого. Длина L3 — 7 мм, она содержит 4 витка, отводы от 1-го и 2-га. Отсчет витков ведется Со стороны провода, соединенного с проводом питания. Катушка L4 намотана таким же проводом, но на керамическом, каркасе диаметром 5 мм, длина намотки 10 мм, число витков 4. После намотки и настройки ее витки фиксируются эпоксидным клеем.
Катушка ПЧ L5 намотана на каркасе от контура УПЧЗ телевизора ЗУСЦТ (СМРК-1-6, СМРК-1-4). Используется каркас, экран и сердечник. Она содержит 30 витков ПЭВ диаметром 0,12 мм с отводом от 15-го витка.
В передатчике используются подстроечные конденсаторы исключительно с воздушным диэлектриком. Керамические использовать нежелательно. Катушки бескаркасные (кроме L15 и дросселей L8, Lll, L14) наматываются посеребренным проводом диаметром 0,7 мм. L6 имеет внутренний диаметр 10 мм, длина намотки 80 мм, число витков 3,5. L7 — внутренний диаметр 6 мм, длина намотки 5 мм, число витков 1,5. L9 — внутренний диаметр 10 мм, длина намотки 12 мм, 3 витка. L10 — внутренний диаметр 6 мм, длина намотки 6 мм, 3 витка. L12 — внутренний диаметр 8 мм, длина намотки 7 мм, 3 витка. L13 — внутренний диаметр 6 мм, длина намотки 20 мм, 8 витков. L8, Lll, L14— одинаковые дроссели, намотанные на резисторах МЛТ-0,5 сопротивлением более 100 кОм, содержат по 30 витков провода ПЭВ диаметром 0,2 мм. Катушка L15 намотана на таком же каркасе, как и L5, и содержит 10 витков ПЭВ диаметром 0,2 мм, экрана не имеет.
Монтаж всех деталей передатчика выполняется объемным способом на монтажных лепестках. Проходные конденсаторы С26, С31 и СЗЗ установлены в отверстиях перегородок между каскадами. Также в перегородках просверлены отверстия для межкаскадных соединений.
Динамик-микрофон и регулятор громкости выведены в отдельный корпус. Резистор настройки, снабженный простой круговой шкалой, и тумблер SB1 выведены на лицевую панель (противоположную той, на которой расположена радиаторная пластина). На лицевой панели (она тоже металлическая) расположены антенный разъем, разъем для подключения источника питания и разъем для подключения выносной тангеты.
Налаживание приемника при исправных деталях сводится к установке режима по постоянному току УЗЧ на транзисторах VT2— VT4. Подбором номинала R12* устанавливают напряжение на эмиттерах VT3 и VT4, равное половине напряжения питания. Затем нужно настроить контур L5C14 на частоту 6,5 МГц и подобрать номинал R10* таким образом, чтобы получился наиболее широкий диапазон регулировки громкости.
В качестве сигнала для настройки можно использовать сигнал ПЧЗ, полученный от радиоканала телевизора ЗУСЦТ, или воспользоваться ГСС, подавая сигнал частотой 6,5 МГц с ЧМ-модуляцией и уровнем 1 мВ. Затем нужно настроить высокочастотные контура.
Налаживание передатчика производят при помощи ВЧ-генератора, начиная с усилителя мощности на VT5. Кварцевый резонатор при этом отключают, и через конденсатор емкостью 10—30 пФ на базы транзисторов (сначала VT5, затем VT6 и далее VT7) подают сигнал от генератора частотой 145,2 МГц. При этом на выходе передатчи ка подключают эквивалент нагрузки — резистор на 2 Вт сопротивлением 75 Ом (или 51 Ом), а настройку контролируют по уровню и частоте ВЧ-напряжения на нем.
Модулятор настраивают катушкой L15, подбирая такое положение сердечника, при котором качество звука, принимаемого контрольным приемником, наилучшее. Эскизы печатных плат радиостанции и расположение элементов на них приведены на рис. 69 и рис. 70.
Литература: А.П. Семьян. 500 схем для радиолюбителей (Радиостанции и трансиверы) СПб.: Наука и Техника, 2006. - 272 с.: ил.