Каталог статей

Главная » Все схемы » Радиосвязь » Трансиверы и радиостанции

Выбранная схема!!!


3977
Схемотехника - УКВ аппаратура_УВЧ , конвертеры(окончание)_передатчики (З.Г.)
АЗБУКА УКВ-АППАРАТУРЫ
Часть 1. Блоки УКВ аппаратов
Статья 6. Усилители высокой частоты и конвертеры
(Продолжение)

Высокочувствительный конвертер ДМВ

(окончание, начало в прошлом номере).

   Налаживание конвертера начинают с проверки потребляемого тока, который должен быть равен примерно 10 мА. Для питания на этом этапе желательно использовать гальванические элементы, что позволит избежать возможного влияния пульсаций и наводок от стабилизатора. Затем убеждаются в работе гетеродина, для чего подсоединяют выход конвертера к входу телевизора, включенного на свободный канал. При
исправной работе гетеродина подача питания на конвертер приводит к увеличению звуковых шумов, а вращение ротора конденсатора С9 - к изменению их интенсивности и вспышкам на экране телевизора. Если этого не происходит, в качестве конденсатора СИ включают отрезок коаксиального кабеля длиной 35 мм. Нужного результата добиваются, понемногу укорачивая его острым ножом (если диаметр кабеля менее 3
мм, необходимо следить за тем, чтобы после подрезки оплетка не оказалась соединенной с центральным проводником). В случае неудачи описанную процедуру повторяют при увеличенном эмиггерном токе транзистора VT4, для чего уменьшают сопротивление резистора R6 до 1,5 кОм.
   Добившись устойчивой работы гетеродина, настраивают его на нужную частоту. Для этого антенный кабель подключают к левой (по схеме) обкладке С6, предварительно отпаяв его от линии L2. Вращая ротор С9, добиваются появления хотя бы слабого изображения на экране телевизора при приеме в выбранном канале MB. Восстановив соединение С6 с линией L2, подключают антенный кабель через конденсатор емкостью 10...30 пФ к эмиттеру VT2 и, вращая ротор С5, настраивают контур УРЧ по наилучшему изображению на экране. Если резонансные явления отсутствуют, т.е. положение ротора конденсатора С5 не влияет на качество
изображения, то корректируют индуктивность линии L2, изменив высоту ее расположения над платой. Затем подают сигнал на вход конвертера и таким же образом настраивают контур L1C1.

Далее вместо R2 включают последовательно соединенные постоянный резистор сопротивлением 820 Ом и переменный сопротивлением 10 кОм. Изменяя последним эмиттерный ток транзистора VT1 и подстраивая входной контур, добиваются максимальной чувствительности конвертера по наиболее высокому качеству изображения. Измерив полное сопротивление резисторов в цепи эмиттера, заменяют их одним резистором с наиболее близким номиналом.
   На распространение ДМВ весьма ощутимо влияют метеорологические условия. Поэтому в местности, расположенной в зоне неуверенного приема, режим транзистора VT1 по наилучшей чувствительности желательно подбирать при установившейся погоде за несколько часов до или после захода солнца.

Конвертер для диапазона СВЧ

  На рис. 6.19 приведена схема простейшего конвертера на СВЧ, взятая мною в Интернете.


  По заверению автора разработки (U050HX), конвертер предназначен для преобразований сигналов с частотой 2,5...2,7 ГГц в сигналы ПЧ метрового телевизионного диапазона.
Транзистор VT1 выполняет роль одновременно и УВЧ и смесителя. Транзистор VT2 является гетеродином, настройка которого на заданную частоту устанавливается длиной линии L2, емкостью конденсатора С4 и входной емкостью VT2. Транзистор VT2 задействован по схеме с общим коллектором и имеет резистор R3 в качестве нагрузки в цепи эмиттера. Одновременно R3 включен в цепь эмиттера транзистора VT1 - таким путем сигнал с гетеродина VT2 подается на эмиттер смесителя VT1.
   Транзисторы VT3 и VT4 представляют собой каскодный усилитель промежуточной частоты. Выход ПЧ осуществляется через конденсатор С9.
Конвертер выполнен на плате из фольгированного стеклотекстолита. Катушка L1 содержит 3 витка провода 0 0,8 мм, намотана на болванке диаметром 3 мм. Катушка L3 содержит 10 витков провода 0 0,4 мм, намотана на каркасе диаметром 3 мм, отвод выполнен от середины катушки. L4 содержит 14 витков провода 0 0,4 мм, намотана на каркасе диаметром 3 мм.
   Конвертер предназначен для установки его непосредственно возле вывода антенны, поэтому напряжение питания (+12В) подается к конвертеру по кабелю питания антенны.
Налаживание конвертера очень простое необходимо любым известным вам методом установить требуемую частоту гетеродина (VT2).

Настройка УВЧ

   Настройка УВЧ любого приемного устройства должна проводиться после настройки и проверки работоспособности гетеродина и смесителя, т.е. в последнюю очередь.
Настройку приемного тракта (или любого УВЧ) надо начинать с установки режимов первых двух транзисторов (например, VT1 и VT2) по постоянному току. Для этого подбором соответствующих резисторов следует установить коллекторные токи транзисторов в пределах 2...2,5 мА.
   После этого включается в работу все приемное устройство полностью. Если вы настраиваете конвертер к имеющемуся уже радиоприемнику, то смеситель подключается ко входу этого коротковолнового приемника, настроенного на нужную частоту.
   Дальнейшую настройку следует проводить с использованием генератора шума, схема и описание которого будет мною описана в специальной статье « Приборы для настройки УКВ аппаратов».
Настройка выполняется по максимуму шума. Генератор шума сначала подключается на вход смесителя и выполняется подстройка по максимуму шума на выходе радиоприемника контура смесителя (или ФСС УПЧ, если таковой имеется), настроенного на частоту ПЧ (или рабочую частоту приемника, если настраивается конвертер).
   После этого генератор шума подключается на вход последнего каскада УВЧ (первого перед смесителем) и настраивается контур, расположенный в коллекторной цепи этого каскада. Сначала контур настраивается по максимуму шума от сигнала гетеродина.
   Если необходимо настраивать ФСС ВЧ, то генератор шума надо по очереди подключить к контурам этого ФСС (начиная с последнего контура) и сначала настроить полосовой фильтр (ФСС) по максимуму сигнала гетеродина. Затем, постепенно уменьшая емкость подстроечных конденсаторов, настроить полосовой фильтр по максимуму шума. Такая процедура регулировки гарантирует от настройки УВЧ на зеркальный канал.

   Грубую настройку входного контура и первого каскада УВЧ можно также выполнить с помощью генератора шума. Окончательно входной контур можно настроить только при наличии входного сигнала, поданному на УВЧ от антенны по фидеру, который должен иметь то же самое волновое сопротивление, на работу с которым предназначается данный УВЧ. В крайнем случае, для такой настройки можно зашунтировать вход
конвертера резистором 75 Ом и в качестве антенны подключить отрезок провода длиной 10—15 см. Можно также попытаться принять сигналы радиостанций нужного диапазона на нормальную наружную антенну.

   Для более точной настройки входного контура УВЧ наиболее удобно воспользоваться шумовым источником сигнала, так как при этом на процесс настройки не влияет нестабильность частоты и уровня принимаемого сигнала. В качестве такого источника можно использовать ламповый шумовой диод типа 2Д2С. Основное достоинство данного источника заключается в том. Что он генерирует шумы известной мощности, и поэтому его можно использовать для измерения коэффициента шума приемника. К недостаткам можно отнести то, что максимальная интенсивность шума такого источника невелика (20...50кТо), к тому же чем больше интенсивность шума, тем больше температура катода и тем, следовательно, меньше срок службы диода.

   Окончательная настройка производится с помощью измерительного генератора шума.

Литература:

1. С. Жутяев «Любительская УКВ радиостанция»,
Москва, «Радио и связь», 1981 год.

2. В. Горбатый «Любительские УКВ радио-
станции на транзисторах», Москва, «Энергия»,
1978 год.


Часть 1. Блоки УКВ аппаратов.
Статья 7. Блоки задающих генераторов.

   Рассмотрение блоков радиопередатчика начинаем с блока задающего генератора, который является «сердцем» этого радиоаппарата.

В статье 5, напечатанной в одном из предыдущих номеров этого журнала, достаточно подробно рассмотрены принципы построения схем различных типов генераторов, но при этом делался упор на то, что эти генераторы должны работать в качестве гетеродинов (именно первых гетеродинов) УКВ радиоприемников. В той же статье также приводились некоторые математические формулы, позволяющие выполнить простейший расчет элементов схемы генератора.

 В этой же статье мною будут приводиться только те сведения, которые являются специфическими именно для задающих генераторов, работающих в составе УКВ передатчиков. Очень подробно тема задающих генераторов освещена в книге В. Полякова Л.1. Настоятельно советую прочитать.

   По качеству излучаемого в эфир сигнала обычно корреспонденты судят и об умении и о способностях владельца радиостанции. Следует помнить, что качество сигнала во многом определяется задающим генератором передатчика.
   Основное требование, предъявляемое к задающему генератору, это высокая стабильность частоты.
Уход частоты за время проведения самой долгой связи не должен превосходить 50...200 Гц, лишь в этом случае корреспондент не будет вынужден подстраивать приемник. Относительная нестабильность частоты при таком уходе должна быть не хуже от .
 Если первую цифру получить сравнительно несложно,то вторую - можно лишь при тщательном выборе схемы, проектировании удобного расположения элементов и аккуратном изготовлении генератора.
Кроме того, следует учитывать задачи, которые будет выполнять разрабатываемый вами передатчик. Если передатчик разрабатывается только для работы микрофоном с частотной модуляцией, то требования могут быть не очень жесткими. Другое дело, если передатчик предназначается для работы цифровыми видами связи в сети, тогда требования должны быть самыми жесткими.
   Другое, не менее важное требование состоит в отсутствии модуляции сигнала генератора шумом, фоном, изменениями напряжения питания и т.д.

Посмотрим, как удовлетворить поставленным требованиям. Любой генератор содержит колебательную систему и активный элемент, служащий для усиления мощности сигнала, снимаемого с колебательной системы.        Усиленный сигнал через цепь обратной связи подается снова в колебательную систему, компенсируя ее потери. Они обратно пропорциональны добротности колебательной системы. Наивысшую добротность имеют кварцевые резонаторы, кроме того, параметры кварца мало зависят от температуры. Поэтому кварцевые генераторы могут иметь относительную нестабильность частоты до 107.
   Условие баланса фаз состоит в том, чтобы колебания, усиленные активным элементом, подводились к контуру синфазно с его собственными. Следовательно, общий фазовый сдвиг по петле обратной связи должен составлять 0°.
   Любой транзисторный усилитель вносит некоторую задержку усиливаемого сигнала из-за конечного времени прохождения носителей тока, влияния паразитных емкостей и т.д. Это приводит к запаздыванию по фазе сигнала обратной связи. Оно тем меньше, чем больше отношение граничной частоты транзистора к генерируемой частоте. Поэтому в задающих генераторах следует применять транзисторы с граничной частотой, по крайней мере, в 10...20 раз выше генерируемой. Оставшийся фазовый сдвиг компенсируется контуром.
   В реальном генераторе колебания происходят не на собственной частоте контура, а на той, где. его фазовый сдвиг противоположен и равен сдвигу фазы в активном элементе и цепях связи.
При этом имеющееся частотное отклонение тем меньше, чем круче фазовая характеристика контура, а следовательно, и больше его добротность.
   Таким образом, существенного улучшения стабильности частоты можно добиться, применив контур высокой добротности и высокочастотный транзистор, как можно слабее связанный с контуром.

    Остается еще собственная нестабильность резонансной частоты контура. Она вызвана изменениями температуры и механическими перемещениями элементов контура относительно друг друга. Изменение индуктивности и емкости при нагреве на 1 °С характеризуются температурными коэффициентами и индуктивности и емкости (МКИ и МКЕ). В правильно спроектированном генераторе температурные изменения индуктивности и емкости должны быть равны и противоположны по знаку - в этом и состоит принцип температурной компенсации. ТКИ всех катушек, как правило, положителен, что объясняется увеличением их геометрических размеров при нагреве. Наименьший ТКИ у катушек с керамическими каркасами, изготовленных методом вжигания проводящих витков. Небольшой ТКИ и у катушек, намотанных на керамических каркасах с большим натяжением провода. Отрицательный ТКЕ обладают керамические конденсаторы с красным (-700-10"6) и голубым (-50* 10"6) цветом окраски. Обычно в контур включают основной конденсатор с
небольшим ТКЕ (серый или голубой) и термокомпенсирующий конденсатор меньшей емкости с большим отрицательным ТКЕ (красный). Подбирая соотношения их емкостей, добиваются примерного постоянства резонансной частоты контура при нагреве. Колебательный контур генератора желательно поместить в закрытую металлическую коробку-экран. В особо важных случаях контур или даже весь задающий генератор помещают в термостат.

    Для возбуждения колебаний в контуре надо выполнить два условия: баланс амплитуд и баланс фаз.

Условие баланса амплитуд требует, чтобы энергия, подводимая к контуру от активного элемента, в точности равнялась потерям энергии в самом контуре и цепях связи с другими элементами генератора.
   При более слабой обратной связи колебания затухают и генерация прекращается, а при более сильной - амплитуда колебаний растет и активный элемент Добычно транзистор) либо входит в насыщение, либо закрывается напряжением, вырабатываемым цепью стабилизации амплитуды. В обоих случаях усиление уменьшается, восстанавливая баланс амплитуд. Связь контура с остальными элементами схемы гене-
ратора выгодно делать слабой, чтобы возможные нестабильности этих элементов меньше влияли на частоту колебаний. Вносимые цепями связи потери в контур получаются малыми, а его нагруженная добротность - максимально высокой.

   Монтаж генератора является исключительно ответственной операцией и его следует выполнять жестким одножильным проводом, соединительные проводники должны быть по возможности короткими. Не следует выбирать контур с малой индуктивностью и большой емкостью -это не способствует повышению добротности и увеличивает влияние паразитной индуктивности выводов катушки и конденсаторов. Механическая конструкция генератора должна полностью исключать возможность хотя бы малого перемещения его деталей относительно друг друга. Переменный конденсатор надо выбирать наилучшего качества или, в
обоснованных случаях, вообще отказаться от него, применив электронную настойку.

Тяпичев Г А.

Продолжение следует...


Категория: Трансиверы и радиостанции | Добавил: Vovka (08.01.2012)
Просмотров: 16945 | Теги: (З.Г.), аппаратура_УВЧ, УКВ, азбука, схемотехники, конвертеры(окончание)_передатчики | Рейтинг: 0.0/0


Всего комментариев: 0

Все ссылки на книги и журналы, представлены на этом сайте, исключительно для ознакомления, авторские права на эти публикации принадлежат авторам книг и издательствам журналов! Подробно тут!
Жалоба

Пожалуйста оставьте свои комментарии !!!!

Имя *:
Email:
Код *:


ElectroTOP - Рейтинг сайтов
Copyright Zloy Soft (Company) © 2008 - 2016