Схема ДМВ конвертера с фильтром поверхностных акустических волн
В передающих и приемных устройствах диапазона ДМВ весьма часто используют задающий генератор с кварцевым резонатором и последующим умножением частоты. Это усложняет конструкцию и ее регулировку из-за наличия гармонических составляющих, поэтому такой передатчик может "загрязнять” эфир.
Хорошие результаты удалось получить при использовании гетеродинов, где в качестве стабилизирующего элемента используются резонаторы на поверхностных акустических волнах (ПАВ). Схема одного из таких вариантов приведена на рис. 1.
Первый каскад на транзисторе VT1 - малошумящий усилитель (МШУ) с резонансной нагрузкой Z1 - имеет полосу пропускания 6... 10 МГц (по уровню -3 дБ). Фильтр верхних частот С1L1С2 на входе каскада служит для отсечки частот метрового диапазона. Каскад на транзисторе VTЗ представляет собой гетеродин, где в качестве стабилизирующего элемента используется резонатор ПАВ (Z2) на 418,325 МГц.
Контур с сильной связью L6С15L7С14 служит для обеспечения необходимого поворота фазы колебаний в цепи обратной связи.
Смеситель выполнен на двухзатворном полевом транзисторе VTЗ с барьером Шотки АП328А. Его входная емкость по второму затвору пренебрежимо мала, и это позволило подключиться непосредственно к контуру нагрузки гетеродина, исключив при этом буферный каскад и не ухудшая добротности контура, что очень важно для получения стабильной частоты и амплитуды колебаний.
Нагрузка смесительного каскада - резонансный контур 1-5С9, настроенный на частоту ПЧ 10,7 МГц. Измеренный коэффициент шума конвертера - 2,4...3 дБ. Температурная нестабильность - 2,6*10^-6.
Монтаж устройства выполнен с использованием чип-элементов (в основном зарубежного производства) на плате размерами 25x42 мм. Катушка L1 имеет 5 витков и выполняется проводом диаметром 0,2 мм на оправке диаметром 4 мм. Катушки 1.2 - L4 полосового фильтра выполнены в виде отрезков медного провода диаметром 0,7 и длиной 12 мм Их взаимное расположение приведено на рис. 2 Расстояние между отрезками может быть в пределах 0,1 ...0,3 мм.
Рис. 1. Принципиальная схема ДМВ конвертера.
Фазовращающий трансформатор L6L7 изготовлен двумя скрученными проводами 0,3 мм на “кольце” из отрезка поливинилхлоридной трубки диаметром 5 и высотой 7 мм, его обмотки имеют по 2 витка. Катушка L5 выполнена на кольце диаметром 5 мм из феррита марки М20ВЧ и имеет 7 витков провода 0,15 мм. Стабилитрон VD1 - любой на напряжение 3,8... 4,2 В.
При монтаже смесителя необходимо помнить, что полевые транзисторы с барьером Шотки чувствительны к статическому электричеству. Поэтому при работе с ними необходимо заземлять паяльник, а у транзистора на время пайки замкнуть между собой все выводы.
Отметим, что каскад МШУ с резонансной нагрузкой может возбуждаться из-за наличия паразитной емкости коллектор-база VT1, поэтому при настройке следует внимательно за этим следить. Самовозбуждение можно легко устранить расстройкой контуров фильтра 2Л, например, надев ферритовое кольцо (М20ВЧ) на вывод коллектора VT1. Коэффициент усиления каскада не имеет смысла делать более чем 7...10 дБ.
Рис. 2. Монтаж конвертера.
Если при работе гетеродина генерация не возникает или она неустойчива, следует уменьшить высоту трубки до 5 мм, а диаметр - до 3 мм. При этом параметры элементов гетеродина оставить без изменений. Более “тонкая" настройка производится изменением расстояния между витками.
Данное устройство было с успехом применено в приемнике охранной сигнализации, работающем на частоте 407,625 МГц. При мощности передатчика всего 10 мВт уверенная связь осуществлялась на расстоянии 600...700 м (антенна направленная).
Следует заметить, что у фильтра ПАВ может оказаться “многогорбая“ АЧХ и генерация происходить на одном из “горбов''. В результате внешних воздействий (изменения температуры, питающего напряжения и др) не исключены “перескоки" частоты генерации в пределах полосы пропускания фильтра.
Ю. Владыкин, г. Москва. Р2001, 7.