Простые УКВ и FM передатчики на транзисторах (КТ3102, КТ315, КП305)

Схемы ЧМ радиопередатчиков на УКВ и FM диапазоны частот, выполненные на транзисторах и микросхемах. Конструкции простейших маломощных и мощных FM передатчиков для использования в связной аппаратуре.

Приведенные схемы и параметры ряда элементов можно рассматривать только как примеры, иллюстрирующие некоторые варианты построения подобных устройств. Например, для настройки УКВ-приемников, как составные части измерительной и связной аппаратуры в широком спектре частот. Известны примеры и нетрадиционного применении подобных схем.

Используя схемы автогенераторов на биполярных и полевых транзисторах с изолированными затворами(МОП-транзисторах) можно построить простые, миниатюрные, и надежные ЧМ-радиопередатчики (ЧМ-передатчики), обладающие сравнительно высокими параметрами.

Задающие генераторы для передатчиков

В качестве основы для построения схем ЧМ-передатчиков можно применить схемы задающих генераторов, которые представлены на рисунке 1 (а) и рисунке 1 (б). Первая схема создана на основе биполярного ВЧ-транзистора и вторая - схема на основе полевого транзистора с изолированным затвором.

Для высоких частот - десятки мегагерц провод для катушки колебательного контура задающего генератора желательно использовать посеребренный. Это повысит добротность катушки колебательного контура генератора. Это позволит упростить запуск генератора, повысить стабильность частоты, уменьшить размеры кату шки и всего устройства.

При соответствующим выборе высокочастотного транзистора, тщательного и продуманного монтажа генератора, схема на рисунке 1 (а) обеспечивает генерацию на сравнительно высоких частотах - до сотен мегагерц.

Схема генератора, построенного на основе полевого транзистора с изолированным затвором (МОП-транзистора), представленная на рис.5.1.в, в ходе экспериментов показала устойчивую работу на частоте 150 МГц (задача генерации более высоких частот не ставилась). Здесь и далее в приведенных схемах задающих генераторов на МОП-транзисторах можно использовать транзисторы, у которых при нулевом напряжении на затворе ток стока составляет несколько миллиампер, например, транзисторы КП305Ж, КП305Е и т.д. При незначительном усложнении схем можно применять МОП-транзисторы и с другими характеристиками (ток стока от напряжения на затворе).

Следует обратить внимание на то, что транзисторы с изолированными затворами (МОП-транзисторы) могут быть выведены из строя статическими зарядами. Поэтому при выполнении конструкций, имеющих в своем составе подобные радиоэлементы, необходимо принимать все досту пные меры защиты этих элементов от статического электричества: использовать паяльник с заземленным жалом, применять браслеты, соединенные с заземляющей шиной, перед установкой МОП-транзисторов в конструкцию следует временно соединить вместе все его выводы и т.д.

В домашних условиях заземлять жало паяльника и браслет на кисти руки можно только при использовании трансформатора, обеспечивающего надежную гальваническую развязку с электрической сетью 220 В, иначе возможно поражение электрическим током.

Ниже даны значения радиоэлементов для задающих генераторов для частот 65-108 МГц.

Рис.5.1. Примеры схем задающих генераторов для радиопередатчиков: а,в - без цепей модуляции, б,г - с цепями ЧМ-модуляции.

Элементы для схемы на рисунка 1 (а):

• R1=6.2к, R2=20к, R3=510;
• С1=20-30, С2=10-50, С3=1н-3н, С4=1н-10н, С5=10;
• Т1 - КТ368, КТ315 или любой другой ВЧ-транзистор;
• катушка L1 - бескаркасная, внутренний диаметр - 6 мм, диаметр провода - 0.8 мм и содержит 3+1 витка.

Настройка генератора для рисунка 1 (а):: при отсутствии генерации подстроить (подобрать) С2, а частота устанавливается конденсатором С1 и подстройкой индуктивности катушки колебательного контура. Как правило, эта операция выполняется с помощью подстроечного сердечника. Для сравнительно высоких частот, например 65-108 МГц, катушки обычно содержат несколько витков.

Поэтому изменение их параметров возможно сжатием и/или растягиванием витков катушки, например, в данном случае - катушки L1.

Элементы для рисунка 1 (в):

• R1=360;
• С1=20-30, С2=1н-3н, С3=10, С4=1н-10н;
• Т1 - КП305Ж,Е; катушка L1 - бескаркасная, внутренний диаметр - 6 мм, диаметр провода - 0.8 мм. L1 - 3+1 витка.

Настройка схемы генератора для рисунка 1 (в): при отсутствии генерации подстроить (подобрать) R1. Чем меньше резистор, тем легче осуществляется генерация, но ток стока не должен превышать максимально допустимого значения для этих транзисторов. При токе стока менее 5 мА генерация иногда не осуществляется (не для всех вариантов контура L1С1 задающего генератора).

Частота устанавливается конденсатором С1 и сжатием и/или растягиванием катушки L1. Оптимальный ток стока - 10-14 мА. Необходимо помнить, что для данных транзисторов ток стока не должен превышать предельно допустимого значения для тока стока - более 15 мА.

Для обеспечения возможности ЧМ-модуляции схемы автогенераторов должны быть дополнены соответствующими электронными цепями, которые обычно создают на основе варикапов - диодов обладающих емкостью, изменяемой в соответствии с поданным напряжением. И так, под действием модулирующего сигнала, подаваемого на цепь ЧМ-модуляции с предыдущих каскадов усилителя низкой частоты, варикап меняет свою емкость. Поскольку он входит в состав контура задающего генератора, в соответствии с изменением модулирующего сигнала происходит изменение частоты генератора, т.е. производится ЧМ-модуляция основной частоты.

На рисунке 1 (6) и (г) представлены примеры схем задающих автогенераторов с цепями ЧМ-модуляции на варикапах. На рисунке 1 (6) - вариант схемы на биполярном транзисторе, на рисунке 1 (г) - вариант схем на полевом транзисторе с изолированным затвором - МОП-транзисторе.

Элементы для рисунке 1 (б):

• R1=6.2к, R2=20к, R3=510;
• С1=20-30, С2= 10-50, С3=1н-3н, С4=1н-10н, С5=10, С6=10;
• Т1 - КТ368, КТ315 или любой другой ВЧ-транзистор;
• D1 - варикап Д901 А,В, КВ102 и аналогичные;

Катушки:

• L2 - ВЧ-дроссель, например, Д0.1 40-100 мкН, в качестве ВЧ-дросселя можно использовать катушку с числом витков несколько десятков, например, намотать ее на резисторе с сопротивлением более 100 к;
• L1 - бескаркасная, внутренний диаметр - 6 мм, диаметр провода - 0.8 мм - 3+1 витка.

Настройка схемы на рисунке 1 (б): при отсутствии генерации подстроить (подобрать) С2 и R2. Частота устанавливается конденсатором С1 и сжатием и/или растягиванием катушки L1. Не рекомендуется с целью увеличения глубины модуляции значительно увеличивать емкость конденсаторов связи (С6) варикапов с контурами.

Это связано с тем, что добротность варикапов низкая, и увеличение емкости связи приведет к уменьшению добротности контуров и уменьшению выходного ВЧ-сигнала.

Элементы для рисунка 1 (г):

• R1=360;
• С1=20-30, С2=1н-3н, С3=10, С4=1н-10н, С6=10;
• Т1 - КП305Ж,Е;
• D1 - варикап Д901А,В, КВ102 и аналогичные;

Катушки для генератора:

• L2 - ВЧ-дроссель, например, Д0.1 40-100 мкН, в качестве ВЧ-дросселя можно использовать катушку с числом витков несколько десятков, например, намотать ее на резисторе с сопротивлением более 10 к;
• L1 - бескаркасная, внутренний диаметр - 6 мм, диаметр провода -0.8 мм. L1 - 3+1 витка;

Настройка генератора на рисунке 1 (г): при отсутствии генерации подстроить (подобрать) R1, не превышая допустимого предела максимального тока транзистора - 15 мА. Частота устанавливается конденсатором С1 и сжатием и/или растягиванием катушки L1. Для этой схемы также не рекомендуется увеличивать емкость конденсатора С6.

Если дополнить предыдущие схемы генераторов с цепями ЧМ-модулиции соответствующими усилителями низкой частоты, то можно построить малогабаритные ЧМ-передатчики. Такие устройства вместе с микрофонами и источниками питания можно уместить в нескольких кубических сантиметрах. При антенне длиной в несколько сантиметров данные устройства обеспечивают устойчивую связь на расстоянии и несколько десятков метров при чувствительности УКВ-приемника 10 мкВ. При длине антенны равной четверти длины волны, напряжении питания 9В и чувствительности УКВ-приемника 10 мкВ дальность может составить 100 м и даже более 100 м.

УКВ (FM) передатчики на транзисторах

На рисунках 2 и 3 приведены схемы ЧМ-передатчиков с задающими генераторами на биполярном транзисторе и на транзисторе с изолированным затвором (МОП-транзисторе).

Рис.2. Схемы УКВ ЧМ-передатчиков на биполярных транзисторах, УНЧ на 1 транзисторе (б).

При использовании источника питания 9 В данные схемы обеспечивают дальность передачи на частоте 74 МГц (верхняя граница отечественного диапазона) 150-200 м на открытом пространстве при токе потребления 12-14 мА, длине передающей антенны 1 м и чувствительности УКВ-приемника 10-15 мкВ.

В схемах на рис.2 (а) и рис.3 (а) для их упрощения каскады УНЧ отсутствует.

Элементы для схемы ЧМ-передатчика на рисунка 2 (а):

• R1= R2=1к-10к, R3=1к-2к, R4=510, R5=6.2к, R6=20к;
• С1=0.1-1.0мкФ, С2=4.7мкФ-20мкФ, С3=10, С4=1н-10н, С5=10-50, С6=20-30, С7=1н-10н, С8=10-15;
• Т1 - КТ368, КТЗ107, КТ361 или любой другой ВЧ-транзистор с граничной частотой не менее 300 МГц;
• D1 - варикап Д901А,В, КВ 102 или аналогичные;
• D2 - стабилитрон на 1-2 В, например, 2С113А, 2С119А или светодиод: используемый здесь как стабилитрон;
• М1 - микрофон МКЭ-3 или аналогичный;
• L1 - дроссель, например, Д0.1 40-100 мкН; катушка L2 - бескаркасная, внутренний диаметр - 6 мм, диаметр провода - 0.8 мм, желательно посеребренный, L2 - 3+1 витка.

Рис. 3. Схемы УКВ ЧМ-передатчиков на полевых транзисторах с изолированными затворами, УНЧ на 1 транзисторе (б).

Элементы для схемы ЧМ-передатчика на рисунка 3 (а):

• R1= R2=1к-10к, R3=3к-10к, R4=360;
• С1=0.1-1.0мкФ, С2=4.7мкФ-20мкФ, С3=10, С4=20-30, С5=1н-10н, С6= 10-15;
• Т1 - КП305Ж,Е;
• D1 - варикап Д901А.В, КВ102 или аналогичные;
• D2 - стабилитрон на 1-2 В, например, 2С113А, 2С119А или светодиод;
• М1 - микрофон МКЭ-3 или аналогичный;
• L1 - дроссель, например, Д0.1 40-100 мкН; катушка L2 - бескаркасная, внутренний диаметр - 6 мм, диаметр провода - 0.8 мм, желательно посеребренный, L2 - 3+1 витка.

В схемах ЧМ-передатчиков на рисунке 2 (б) и 3 (6) УНЧ представлен каскадом на одном транзисторе. R1 - регулятор громкости, регу лирующий уровень входного сигнала с малогабаритного динамического или, например, конденсаторного или электретного микрофона.

В качестве динамического микрофона можно использовать, например, микрофон от портативного магнитофона, громкоговоритель или капсуль от миниатюрных наушников. Усиленный сигнал с коллектора транзистора Т1 через развязывающий дроссель L1 подается на варикап для обеспечения ЧМ-модуляции основной частоты задающего генератора.

Элементы и их параметры даны для частот 65-108 МГц.

Элементы для схемы ЧМ-передатчика на рисунка 2 (б):

• R1=1к-10к, R2=500к-1.0 (требует подстройки), R3=3к-10к, R4=510, R5=6.2к, R6=20к;
• С1=4.7мкФ-20мкФ, С2=4.7мкФ-20мкФ, С3= 10, С4=1н-10н, С5=10-50, С6=20-30, С7=1н-10н, С8=10-15;
• Т1 - КТ3102, КТ315 или любой другой НЧ- или ВЧ-транзистор с коэффициентом усиления более 100, Т2 - КТ368, КТ361 или любой другой ВЧ-транзистор с граничной частотой не менее 300 МГц;
• D1 - варикап Д901А,В, КВ102 или аналогичные;
• L1 - дроссель, например, Д0.1 40-100 мкН; катушка L2 - бескаркасная, внутренний диаметр - 6 мм, диаметр провода - 0.8 мм. желательно посеребренный, L2 - 3+1 витка.

Настройка схем передатчиков. Изменением величины резистора R2 установить напряжение на коллекторе транзистора Т1 равным примерно половине напряжения питания, при 9В - это ЗВ-6В. Увеличение сопротивления в коллекторе транзистора Т1 ведет к увеличению коэффициента усиления каскада.

Однако не рекомендуется уменьшать коллекторный ток менее 0.5 мА, т е. устанавливать RЗ более 10к-15к. При отсутствии генерации подстроить (подобрать) С5 и R6. Частота устанавливается конденсатором С6 и сжатием и/или растягиванием катушки L2.

Не рекомендуется с целью увеличения глубины модуляции увеличивать емкость конденсатора С3.

Монтаж передатчиков. Монтаж выполняется на 2-стороннем фольгированном стеклотекстолите. Одна сторона (со стороны деталей) используется как общий провод и экран, другая - для печатных проводников схемы.

Проводники, соединяющие детали, должны иметь минимальную длину. Для повышения стабильности частоты целесообразно поместить задающий генератор или все устройство в экран. При этом частота генератора, возможно, несколько изменится (увеличится).

Других особенностей в монтаже и настройке данная схема малогабаритного ЧМ-передатчика не имеет.

Элементы для схемы ЧМ-передатчика на рисунке 3 (б):

• R1=1к-10к, R2=500к-1.0 (требует подстройки), R3=3к-10к, R4=360;
• С1=4.7мкФ-20мкФ, С2=4.7мкФ-20мкФ, С3=10, С4=20-30, С5=1н-10н, С6=10-15;
• Т1 - КТ3102, КТ315 или любой другой НЧ- или ВЧ-транзистор с коэффициентом усиления более 100, Т2 - КП305Ж,Е;
• D1 - варикап Д901А,В, КВ102 или аналогичные;
• L1 - дроссель, например, Д0.1 40-100 мкН; катушка L2 - бескаркасная, внутренний диаметр - 6 мм, диаметр провода - 0.8 мм, желательно посеребренный, L2 - 3+1 витка.

Настройка для рисунка 3 (б). Изменением величины резистора R2 установить напряжение на коллекторе транзистора Т1 равным половине напряжения питания, при 9В - это ЗВ-6В. Увеличение сопротивления в коллекторе транзистора Т1 ведет к увеличению коэффициента усиления каскада.

Однако не рекомендуется уменьшать коллекторный ток менее 0.5 мА, т.е. устанавливать RЗ более 10к-15к. При отсутствии генерации подстроить (подобрать) R4, не превышая допустимого предела максимального тока транзистора - 15 мА, оптимальный ток стока должен составлять 12-14 мА.

При этом токе обеспечивается максимальная мощность излучения, дальность передачи, стабильность частоты, минимальное влияние антенны. При уменьшении тока стока МОП-транзистора повышается экономичность, но ухудшаются перечисленные параметры. Не рекомендуется уменьшать ток стока менее 5 мА, иначе при подключении передающей антенны возможен не только значительный уход частоты, но даже срыв генерации.

Возможно использование антенна укороченной длины, но при этом уменьшается мощность и дальность. Частота генерации устанавливается конденсатором С4 и сжатием и/или растягиванием катушки L2. Для этой схемы также не рекомендуется увеличивать емкость конденсатора СЗ.

Монтаж выполняется на 2-стороннем фольгированном стеклотекстолите. Одна сторона (со стороны деталей) используется как общий провод и экран, другая - для печатных проводников схемы. Проводники, соединяющие детали, должны иметь минимальную длину.

Для повышения стабильности частоты целесообразно поместить задающий генератор или все устройство в экран. При этом частота генератора,

возможно, несколько изменится (увеличится). Для обеспечения максимальной дальности длина антенны должна соответствовав» четверти длины волны.

Других особенностей в монтаже и настройке данная схема УКВ ЧМ-псрсдатчика не имеет.

Как видно из приведенных схем УКВ ЧМ-передатчиков на МОП-транзисторах они чрезвычайно просты, особенно схема на рисунке 3 (а). Использование малогабаритных деталей: светодиод вместо стабилитрона, катушка L2 меньших размеров, малогабаритный ВЧ-дроссель L2 или катушка в 30-100 витков ПЭВ 0.07 мм на резисторе 0.125 или 0.25, отсутствие С2 при свежих элементах и т.д. позволяют уместить собственно сам передатчик в объеме 2-3 кубических сантиметров вместе с малогабаритным микрофоном.

Для схем с УНЧ с целью упрощения конструкции УКВ ЧМ-передатчиков, минимизации числа элементов и уменьшения габаритов переменный резистор R1 - регулятор громкости (чувствительности микрофона) может быть исключен из схем. Коэффициент усиления каскада (УНЧ) может быть в небольших пределах скорректирован изменением величины коллекторного резистора R1 и соответствующей подстройкой величины резистора R2 для установки необходимых режимов транзистора Т1.

Один из основных недостатков приведенных схем УКВ ЧМ-передатчиков заключается в невозможности перестройки основной частоты (65-108 МГц).

Этот недостаток преодолен в схемах ЧМ-передатчиков на рисунке 4 и 5. Данные схемы являются модернизацией схем рассмотренных выше ЧМ-передатчиков на биполярных и МОП-транзисторах (с изолированным затвором).

Перестраиваемые ЧМ передатчики

Представленные на рисунке 4 и 5 схемы отличаются наличием цепей подачи дополнительного напряжения смещения на варикапы, входящие в контуры задающих генераторов. Величины напряжений смещения могут быть изменены с помощью специальных переменных резисторов. В соответствии с изменениями величин напряжений смещения изменяются емкости варикапов и соответственно частоты задающих генераторов ЧМ-передатчиков.

Дальность работы каждого из приведенных ЧМ-передатчиков на Частоте 74 МГц с излучающей антенной 1 м и с УКВ-радиоприемником чувствительностью 10-15 мкВ составляет 150-200 м. С антеннами меньшей длины - дальность меньше. Поэтому при нежелательности излучения на столь значительное расстояние приведенное устройство должно быть соответствующим образом экранировано и снабжено короткой антенной.

Рис.4. Схема УКВ ЧМ-передатчика на биполярном транзисторе с электронной перестройкой частоты и с УНЧ на 1 транзисторе.

Элементы для схемы ЧМ-передатчика на рисунке 4:

• R1=1к-10к, R2=500к-1.0 (требует подстройки), R3=3к-10к,
• R4=20к, R5=50к-100к, R6=20к, R7=510, R8=6.2к, R9=20к;
• С1=4.7мкФ-20мкФ, С2=0.2мкФ-1.0мкФ (неполярная емкость),
• СЗ=4.7мкФ-20мкФ, С4=10, С5=1н-10н, С6=10-50, С7=20-30, С8=10-15, С9=1н-10н;
• Т1 - КТ3102, КТ315 или любой другой НЧ- или ВЧ-транзистор с коэффициентом усиления более 100,
• Т2 - КТ368, КТ361 или любой другой ВЧ-транзистор с граничной частотой не менее 300 МГц;
• D1 - варикап Д901А,В, КВ102 или аналогичные;
• L1 - дроссель, например, Д0.1 40-100 мкН; катушка L2 - бескаркасная, внутренний диаметр - 6 мм, диаметр провода - 0.8 мм, желательно посеребренный, L2 - 3+1 витка.

Рис.5. Схема УКВ ЧМ-передатчика на полевом транзисторе с изолированным затвором, с электронной перестройкой частоты и с УНЧ на 1 транзисторе.

Элементы для схемы ЧМ-передатчика на рисунке 5:

• R1=1к-10к, R2=500к-1.0 (требует подстройки), R3=3к-10к, R7=360, R4=20к, R5=50к-100к, R6=20к;
• С1=4.7мкФ-20мкФ, С2=0.2мкФ-1.0мкФ (неполярная емкость), С3=10, С4=20-30, С5=1н-10н, С6=1н-10н, С7=10-15;
• Т1 - КТ3102, КТ315 или любой другой НЧ- или ВЧ-транзистор с коэффициентом усиления более 100, Т2 - КП305Ж,Е;
• D1 - варикап Д901А,В, КВ 102 или аналогичные;
• L1 - дроссель, например, Д0.1 40-100 мкН; катушка L2 - бескаркасная, внутренний диаметр - 6 мм, диаметр провода - 0.8 мм, желательно посеребренный, L2 - 3+1 витка.

Настройка (рисунок 5). Изменением величины резистора R2 установить напряжение на коллекторе транзистора Т1 равным половине напряжения питания, при 9В - это ЗВ-6В. Увеличение сопротивления в коллекторе транзистора Т1 ведет к увеличению коэффициента усиления каскада.

Однако не рекомендуется уменьшать коллекторный ток менее 0.5 мА, т.е. устанавливать R3 более 10к-15к.

При отсутствии генерации подстроить (подобрать) R7, не превышая допустимого предела максимального тока транзистора - 15 мА. Частота устанавливается конденсатором С4 и сжатием и/или растягиванием катушки L2. Для этой схемы также не рекомендуется увеличивать емкость конденсатора СЗ.

R4-R6 могут иметь другие номиналы, однако необходимо помнить, что уменьшение значений R4 н R6 без увеличения значения емкости С2 может привести к ослаблению низких частот, при 0.2мкФ и 20к нижняя частота передаваемого сигнала - не менее 40 Гц. Возможно использование в качестве С2 оксидного конденсатора, но при выборе деталей и настройке необходимо учитывать полярность напряжения на конденсаторе при крайних положениях переменного резистора R5.

Монтаж (рисунок 5). Монтаж выполняется на 2-стороннем фольгированном стеклотектолите. Одна сторона (со стороны деталей) используется как общий про-иод и экран, другая - для печатных проводников схемы. Проводники, соединяющие детали, должны иметь минимальную длину.

Использование I-стороннего фольгированного стеклотекстолита и выполнение монтажа без учета данных рекомендаций (традиционным способом) может привести к самовозбуждению схемы (например, на инфранизких частотах) и даже к срыву генерации. Для повышения стабильности частоты целесообразно поместить задающий генератор или все устройство и экран. При этом частота генератора, возможно, несколько изменится (увеличится).

Других особенностей в монтаже и настройке данная схема не имеет.

Мощные УКВ радиопередатчики

В случае необходимости мощность ЧМ-передатчика можно существенно увеличить добавив к предыдущей схеме дополнительный усилитель. высокой частоты (УВЧ) на одном транзисторе. Два варианта таких схем ЧМ-передатчиков представлены на рисунке 6.

В обоих представленных вариантах применены одинаковые схемы УВЧ.

Особенностью используемых однотранзисторных усилительных каскадов является то, что транзисторы, входящие в их состав, в приведенных схемах работают с нулевым смещением, т.е. с нулевым начальным током. Это увеличивает коэффициент полезного действия, что позволяет получать сравнительно большую мощность при использовании транзисторов относительно небольшой мощности.

ВНИМАНИЕ! Учитывая значительную мощность излучения и, как следствие, сравнительно большое расстояние, на котором возможен прием, необходимо напомнить о недопустимости экспериментов по радиопередаче (с передающей антенной) на Радиовещательных диапазонах. Это может создать нежелательные помехи.

Эксперименты такого рода могут быть проведены только в удаленных местностях: далеко за городом, в сельской местности, в горах и т.д.

Рис.6. Схемы УКВ ЧМ-передатчиков повышенной мощности с электронной перестройкой частоты и с УНЧ на 1 транзисторе.

Первый вариант ЧМ-передатчика с дополнительным усилительным каскадом представлен на рисунке 6 (а). В этой схеме антенна ЧМ-передат-чика подключена непосредственно (только через разделительный конденсатор) к выходу УВЧ - к коллектору транзистора. Такое решение отличается простотой, но отсутствие правильного согласования с антенной (нагрузка не является оптимальной для выходного транзистора) снижает излучаемую мощность, увеличивает ток выходного транзистора, приводит к появлению дополнительных гармоник в спектре излучаемого сигнала.

На рисунке 6 (б) представлен второй вариант подобного ЧМ-передатчика. В данной схеме между выходом однотранзисторного УВЧ и антенной включен специальный П-образный фильтр, обеспечивающий необходимое согласование с антенной. Это позволяет увеличить излучаемую мощность при уменьшении тока потребления от источника питания.

Настройку подобных фильтров осуществляют по известным методикам, подробно описанным в технической литературе. Настройка сводится к изменению величины емкостей и индуктивности, входящих в состав фильтра.

При настройке П-образного фильтра с целью оптимального согласования передающей антенны с выходным каскадом передатчика целесообразно воспользоваться описанными выше устройствами - схемами-индикаторами, облегчающими процесс настройки передатчиков.

Элементы для схем ЧМ-передатчиков на рисунка 6:

• R1=1к-10к, R2=500к-1.0 (требует подстройки), R3=3к-10к,
• R7=360, R4=20к, R5=50к-100к, R6=20к;
• С1=4.7мкФ-20мкФ, С2=0.2мкФ-1.0мкФ (неполярная емкость),
• С3=10, С4=20-30, С5=5.0-50.0, С6=1н-10н, С7=10-15, С8=10-15, С9=1н-10н;
• Т1 - КТ3102, КТ315 или любой другой НЧ или ВЧ-транзистор с коэффициентом усиления более 100,
• Т2 - КП305Ж,Е, Т3 -КТ603А,Б;
• D1 - варикап Д901А,В, КВ102 или аналогичные;
• L1, LЗ, L4 - дроссели, например, Д0.1 20-100 мкН; катушка (74МГц),
• L2 - бескаркасная, внутренний диаметр - 6 мм, диаметр провода - 0.8 мм, желательно посеребренный, L2 - 3+1 витка.

Настройка и монтаж данных устройств аналогичны настройке и монтажу предыдущего ЧМ-передатчика - схема на рисунке 5.

Дальность данных устройств в экспериментах на открытой местности (в горах в пределах прямой видимости) при использовании УКВ-приемника с чувствительностью 5 мкВ составила более 3 км.

ЧМ-передатчик, схема которого представлена на рисунке 6, было использовано в качестве резервного (аварийного) средства связи альпинистов.

Чувствительность УНЧ по микрофонному входу у описанных ЧМ-передатчиков можно значительно повысить, если вместо используемого однотранзисторного усилителя применить УНЧ на базе специализированных интегральных схем или операционных усилителей.

УКВ передатчики с дополнительным УНЧ

На рисунке 7 представлена схема ЧМ-передатчика на полевом транзисторе с изолированным затвором с УНЧ на ИС 122УС1Д. Высокочастотная часть этого устройства аналогична схеме на рисунке 4, поэтому все основные параметры (излучаемая мощность, дальность и т.д.), настройка, особенности конструктивного исполнения для обеих схем являются аналогичными.

Однако схема на рисунке 7 за счет применения ИС не требует какой-либо настройки и обладает значительно лучшей чувствительностью по микрофонному входу. Так при использовании микрофона МД47, МД64 и аналогичных слышен шепот на расстоянии 5 м при отсутствии фона и шумов.

Рис. 7. Схема УКВ ЧМ-передатчика на полевом транзисторе с изолированным затвором, с электронной перестройкой частоты и с УНЧ на ИС 122УС1Д.

Элементы для схемы ЧМ-передатчика на рисунке 7:

• R1=1к-10к, R2=50-100, R6=360, R3=20к, R4=50к-100к, R5=20к, С1=4.7мкФ-20мкФ, С2=4.7мкФ-20мкФ, СЗ=4.7мкФ-20мкФ, С4=0.2мкФ-1.0мкФ (неполярная емкость), С5=10мкФ-20мкФ, С6=10, С7=20-30, С8=1н-10н, С9=1н-10н, С10=10-15;
• А1 - ИС 122УС1Д; Т2 - КП305Ж,Е;
• D1 - варикап Д901А,В, КВ102 или аналогичные;
• L1 - дроссель, например, Д0.1 40-100 мкН;
• катушка (74МГц) L2 - бескаркасная, внутренний диаметр - 6 мм, диаметр провода - 0.8 мм, желательно посеребренный, L2 - 3+1 витка.

Настройка ВЧ-части и особенности монтажа ЧМ-передатчика аналогичны устройству на рисунке 5.

Мощные УКВ передатчики с дополнительным УНЧ

На рисунке 8 представлены схемы ЧМ-передатчиков на полевых транзисторах с изолированными затворами с однотранзисторными УВЧ и УНЧ на ИС 122УС1Д. Схемы высокочастотных частей данных устройств аналогичны схемам на рис.5.5, поэтому все основные параметры, настройка, особенности конструктивного исполнения и т.д. для обеих схем являются аналогичными.

Как и в случае предыдущего устройства (схема рис. 7) использование ИС упростило настройку УНЧ и повысило чувствительность по входу.

Рис. 8. Схемы УКВ ЧМ-передатчиков повышенной мощности на полевых транзисторах с изолированными затворами, с усилителями мощности, с электронной перестройкой частоты и с УНЧ на ИС 122УС1Д.

Элементы для схем ЧМ-передатчиков на рисунке 8:

• R1=1к-10к, R2=50-100, R6=360, R3=20к, R4=50к-100к,
• R5=20к, С1=4.7мкФ-20мкФ, С2=4.7мкФ-20мкФ,
• СЗ=4.7мкФ-20мкФ, С4=0.2мкФ-1.0мкФ (неполярная емкость),
• С5=10мкФ-20мкФ, С6=10, С7=20-30, С8= 10мкФ-50мкФ,
• С9=1н-10н, С10=10-15, С11=10-15, С12=1н-10н;
• А1 - ИС 122УС1Д;
• Т1 - КП305Ж,Е, Т2 - КТ603А,Б;
• D1 - варикап Д901А,В, КВ102 или аналогичные;
• L1, LЗ, L4 - дроссели, например, Д0.1 20-100 мкН;
• катушка (74МГц) L2 - бескаркасная, внутренний диаметр - 6 мм, диаметр провода - 0.8 мм, желательно посеребренный, L2 - 3+1 витка.

Настройка ВЧ-частей и особенности монтажа УКВ ЧМ-передатчиков аналогичны устройствам на рисунке 5.

FM передатчик (87-108 МГц) с плоской катушкой

Катушки колебательных контуров могут быть не только традиционными (объемными), но и выполнены печатным способом - вытравлены непосредственно на печатной плате (плоские катушки), на которой выполняется монтаж всего устройства. Подобное конструктивное решение может быть целесообразным при сравнительно высоких частотах, например, для УКВ ЧМ-передатчиков на частотах 65-108 МГц.

В качестве примера использования такого, плоского, конструктивного исполнения контурных катушек для УКВ ЧМ-передатчиков можно привести рисунок контурной катушки и две схемы на рисунок 9.

Рис.9. Схема УКВ ЧМ-передатчика с плоской катушкой ВЧ-генератора на биполярном транзисторе ; а - контурная катушка задающего ВЧ-генератора.

Элементы для схем УКВ ЧМ-передатчиков (87-108 МГц) на рисунке 9:

• R1=500к-1м, R2=3.0к-4.7к, R3=20к, R4=75-120, R5=1к-10к, R6=10к-15к;
• С1=1н-10н, С2=4.7мкФ-20мкФ, С3=5-30, С4=10-20, С5=5-15, С6=1н-10н, С7=4.7мкФ-20мкФ, С8=4.7мкФ-20мкФ;
• Т1 - КТ3102, КТ315 или аналогичные ВЧ-транзисторы.

Настройка. Резисторами RЗ, R6 устанавливается ток транзистора генератора (Т2) - 3-5 мА, резистором R1 - напряжение на эмиттере (на R2) транзистора УНЧ (Т1) - 0.5-1 В (примерно 1/2 напряжения источника питания). Подбором величины емкости конденсатора С4 устанавливается устойчивая генерация, изменением величины С3 задается частота ВЧ-колебаний задающего генератора - частота передатчика.

Заключение

Представленные и описанные устройства ЧМ-передатчиков могут быть использованы в составе радиостанций (приемопередатчиков).

Не рекомендуется строить радиопередающие устройства без оформления соответствующего разрешения в инспекции радиосвязи, радиоклубах, радиоспортивных обществах, школах и т.д. Эксплуатировать данные средства на частотах, отведенных для радиовещания - НЕДОПУСТИМО. Для этих целей имеются специально отведенные диапазоны частот.

К нарушителям могут быть применены различные меры воздействия, предусмотренные Законом.

Литература: Рудомедов Е.А., Рудометов В.Е - Электроника и шпионские страсти-3.