Радиостанция на 430—440 Мгц
Описываемая радиостанция конструктивно достаточно проста и не содержит дефицитных деталей. Постройка ее доступна широкому кругу радиолюбителей, которые захотят направить свои силы на освоение 70-сантиметрового диапазона. Питание радиостанции может производиться от силового блока, содержащего выпрямительное устройство, или от аккумулятора и гальванических батарей.
Схема
Принципиальная схема радиостанции приведена на рис. 1. Она состоит из приемо-передатчика и блока питания. Радиостанция выполнена по трансиверной схеме. Передатчик собран на лампах Л1 и Л2— УКВ триодах 12СЗС. В нем могут быть также применены двойные триоды типа 6Н15П (электроды соединены параллельно). В передатчике применена схема двухтактного автогенератора. Она проста в выполнении и налаживании, надежна в эксплуатации и достаточно экономична по питанию. Некоторые свойственные такому автогенератору недостатки (невысокая стабильность частоты и наличие паразитной частотной модуляции), не имеют особого значения, так как применяемые в настоящее время радиолюбителями приемники для этих частот, выполняются в основном по простой сверхрегенеративной схеме и имеют широкую полосу пропускания.
Колебательный контур автогенератора состоит из двух трубок L1 и L2 и междуэлектродной емкости анод-сетка ламп Л1 и Л2. Конструкция и размеры трубок приведены на рис. 2. Материалом для них может служить медь или латунь. Поверхность трубок желательно посеребрить.
Самовозбуждение генератора обеспечивается за счет межэлектродных емкостей сетка-катод ламп Л1 и Л3. Для получения наилучших условий режима возбуждения и генерации в макальные и катодные цепи ламп включены дроссели ВЧ Др6-Др12. Сопротивление утечки R1 подключено через ВЧ дроссель Др6 к сеточной цепи ламп Л1—Л2. В передатчике применяется анодная модуляция. Промодулированное по низкой частоте анодное напряжение подается в анодные цепи через ВЧ дроссель Др5. Связь контура генератора с антенной осуществляется с помощью петли связи L3. Контур передатчика не имеет элементов подстройки. Настройка производится только в процессе налаживания на одну из частот диапазона 430— 440 Мгц.
Приемник радиостанции собран по схеме прямого усиления 0-V-2. Сверхрегенеративный детектор приемника работает на лампе Лз типа 6С1Ж (могут быть применены также лампы 6С1П, 6С2П, 6НЗП, 12СЗС и т. д.) по схеме с емкостной обратной связью с самогашением частоты. Контур сверхрегенератора состоит из отрезка двухпроводной линии L4 и междуэлектродной емкости анод-сетка лампы Лз. Плавная перестройка контура в пределах частот 430— 440 Мгц осуществляется с помощью подвижной короткозамыкающей перемычки на двухпроводной линии.
Катодная и накальные цепи лампы Л3 защищены ВЧ дросселями Др2-Др4. Плавный подход к порогу сверхрегенерации устанавливается путем изменения напряжения на аноде лампы Л3 с помощью сопротивления R4. Наивыгоднейший режим работы сверхрегенеративного каскада подбирается путем изменения частоты самогашения (во время налаживания приемника) с помощью подстроечного конденсатора С5.
Усилитель НЧ, он же модулятор радиостанции, собран на двух лампах— Л4—6ЖЗ (в триодном включении) и Л5—6ПЗС. Коммутация усилителя —модулятора осуществляется с помощью обычных низкочастотных реле Р1 и Р2 телефонного типа. Вход лампы Л4 в режиме передача присоединяется к микрофонному трансформатору Тр1, а в положении прием через конденсатор С9— к низкочастотной нагрузке сверхрегенеративного детектора. Выход усилителя НЧ в положении прием через конденсатор С20 подключается к головным телефонам, а в положении передача, анодные цепи лампы Л1—Л2 и лампы Л5 соединяются вместе.
Для питания радиостанции при работе в стационарных условиях используется выпрямительное устройство (рис. 3), состоящее из двухполупериодного выпрямителя, собранного на лампе Л6— кенотрон 5ЦЗС, служащего для питания анодных цепей ламп радиостанции, и однополупериодного выпрямителя, собранного на диоде типа ДГ-Ц24, используемого для питания реле, переключателей рода работы. Напряжения 6,3 и 12,6 в снимаются с IV обмотки силового трансформатора Тр2. В батарейном блоке питания объединяются накальный аккумулятор и анодные гальванические батареи. Блоки питания с помощью соединительных кабелей, снабженных фишками (для которых могут быть использованы цоколи от перегоревших ламп), подключаются к контактной панели, укрепленной на корпусе радиостанции.
Конструкция и детали
Радиостанция заключена в деревянный ящик размерами 250х230х150 мм. Монтаж ВЧ узлов передатчика и приемника выполнен в виде отдельных блоков, объединенных в дальнейшем вместе с усилителем — модулятором на общем основании (рис. 4).
Расположение деталей на панели передатчика показано на рис. 2, приемника — на рис. 5. На лицевую панель радиостанции выведены ручки настройки приемника, регулировки громкости, обратной связи, переключателя рода работы, выключатель выпрямителя, гнезда для включения приемной и передающей антенн, телефонов и микрофона.
Монтаж ВЧ узлов передатчика произведен на гетинаксовой панели толщиной 2—3 мм и размерами 230x60 мм. Лампы Л1 и Л2 смонтированы таким образом, что одна из них находится над контурной линией, а другая — под ней. Это необходимо для того, чтобы обойтись без длинных соединительных проводников при подключении анода и сеток этих ламп к линии. Все размеры проводников линии приведены на рис. 2. Петля связи с антенной (L3) выполняется из медного посеребренного провода диаметром 2—3 мм. Она припаивается к гнездам антенны передатчика и располагается на высоте 11 мм над контурной линией. Дроссели высокой частоты Др1-Др12 бескаркасной намотки. Они содержат по 9 витков провода МГ 0,8, внутренний диаметр намотки 5 мм, длина намотки 16 мм.
При отсутствии специальных малогабаритных пружинящих ламповых гнезд могут быть использованы также гнезда от контактных разъемов типа ШР.
Металлический цоколь лампы Л2 закрепляется в отверстии гетинаксовой панели с помощью клея БФ-2. Лампа Л1 укрепляется над линией с помощью металлического угольника.
Монтаж и расположение всех деталей ВЧ генератора делается строго симметричным. Для монтажа используется медный провод диаметром 1—1,5 мм. ВЧ дроссели Др7 и Др8 припаиваются вместе с дросселями Др10 и ДР11 и сопротивлением R1 к общей «земляной» шине.
Конденсаторы цепей развязки C1, С2 и С3 — керамические, лучше всего применять типа КДК-1- При монтаже следует стремиться к тому, чтобы соединительные проводники были максимально короткими, весь монтаж должен быть жестким и пайки надежными.
Монтаж ВЧ узла приемника производится на панели. размерами 107х80 мм из листового гетинакса или органического .стекла толщиной 3—4 мм. Контурная линия приемника выполняется из медных (или латунных) трубок диаметром 5 мм. Трубки линии закрепляются с помощью двух планок из органического стекла толщиной 3—4 мм. Короткозамыкающая перемычка изготавливается из двух пружинящих латунных полосок толщиной 0,5 мм, скрепляемых заклепками, в центре их укрепляется стерженек с ручкой из изоляционного материала. С помощью его в дальнейшем производится перестройка приемника путем перемещения короткозамыкающей перемычки по отрезку контурной линии.
Петля связи с антенной L5 имеет такую же конструкцию как и L3. Панель для лампы Л3 следует применить керамическую. Подстроечный конденсатор С5— керамический, типа К.ПК-1, С6 и С7—керамические типа КДК-1 (или слюдяные). Усилитель НЧ — модулятор монтируется на пластине из листового алюминия или стали толщиной 1—1,5 мм размерами 230x135 мм. Др13 намотан на сердечнике из пластин Ш-15, толщина набора 12 мм. Он содержит 2500 витков провода ПЭЛ-0,2. В качестве этого дросселя может быть также использована первичная обмотка выходного трансформатора, рассчитанного под лампу 6ПЗС.
Микрофонный трансформатор Tp1 выполнен на сердечнике из пластин Ш-12, толщина набора 15 мм. Обмотка I содержит 400 витков провода ПЭЛ-0,25, обмотка II—1600 витков провода ПЭЛ-0,1. Микрофон угольный, любого типа. При применении капсуля типа МБ напряжения 1,5 в вполне достаточно для нормального питания микрофонной цепи. Элемент типа 1,5 СТМЦ-6 или ФБС-025 укрепляется на шасси модулятора.
Переход с приема на передачу осуществляется с помощью двух электромагнитных реле Р1 и Р2. В качестве них с успехом могут быть использованы малогабаритные реле типа ВСМ-1, или РСМ-3, или любые другие подходящие (например телефонные) реле. При их монтаже следует только учитывать, чтобы они были установлены на достаточном расстоянии друг от друга. Цепи, подходящие к контактным группам этих реле, экранируются. Это необходимо для предотвращения возможности паразитного возбуждения модулятора.
Вместо реле Р1 и Р2 для перехода с передачи на прием можно использовать обычный двухплатный переключатель на два положения. Платы переключателя должны быть разнесены и установлены соответственно— одна около лампы Л4, вторая около лампы Л5. Все цепи экранированы и расположены таким образом, чтобы возможность взаимосвязи между ними была минимальной. Однако, несмотря даже на некоторый добавочный расход электропитания, применение реле для коммутации усилителя-модулятора более желательно, так как в этом случае налаживание его значительно упрощается.
Силовой трансформатор Тр2 для блока питания выполнен на сердечнике из пластин Ш-30, толщина набора 35 мм. Сетевая обмотка I содержит 1135 витков с отводами от 550 и 635 витков: 635 витков этой обмотки намотаны проводом ПЭЛ-0,69, остальные — проводом ПЭЛ-0,5. Обмотка II содержит 750+750 витков ПЭЛ-0,25. Обмотка III имеет 25 витков провода ПЭЛ-1,2. Обмотка IV содержит 32 витка провода ПЭЛ 1,5+32 витка провода ПЭЛ-0,69. Дроссель Др14 выполнен на сердечнике из пластин Ш-19, толщина набора 20 мм. Его обмотка содержит 2500 витков провода ПЭЛ-0,25.
Налаживание
Налаживание радиостанции следует начинать с передатчика. Убедившись в исправности накальной цепи ВЧ генератора, включаем анодное напряжение. Налаживание передатчика рекомендуется вести при пониженном (до 150—200 в) анодном напряжении. На время налаживания желательно включить в цепь питания анодов ламп Л1—Л2 миллиамперметр постоянного тока со шкалой до 75—100 ма. Если монтаж генератора выполнен правильно, он обычно начнет работать сразу же при первом включении. Для того чтобы убедиться в нормальной работе генератора, неоновая лампочка (например, типа МН-3) подносится к концам линии L1—L2. По ее свечению можно убедиться в наличии ВЧ колебаний в контуре генератора. Для проверки может быть использована и лампочка накаливания (2,5Bх0,15 а). Взявшись пальцами за стеклянный баллон лампочки, касаются концом цоколя лампочки центральной точки трубки L1, постепенно перемещают лампочку вдоль трубки по направлению к одному из ее концов. Свечение лампочки, увеличивающееся по мере приближения к концу линии, будет свидетельствовать о наличии ВЧ колебаний в контурной линии генератора. Наблюдая в это же время за показаниями анодного миллиамперметра, отмечают одновременно постепенное возрастание анодного тока.
Для определения рабочей частоты генератора лучше всего воспользоваться двухпроводной измерительной линией, методика работы с которой неоднократно описывалась в радиотехнической литературе. При подгонке диапазона передатчика следует учитывать следующие факторы, влияющие на частоту генератора: длину трубок линии (чем трубки короче, тем выше частота), расстояние между трубками линии (чем больше расстояние, тем выше частота). Изменение расстояния между контурной линией L1—L2 и петлей связи с антенной, а также изменение величины нагрузки на выходе передатчика также вызывает изменение частоты генератора.
Подгонка диапазона передатчика может быть произведена и с помощью простейшего волномера, который предварительно должен быть проградуирован с помощью генератора стандартных сигналов (например, типа ГСС-12) или двухпроводной линии и вспомогательного ВЧ генератора.
Далее, с помощью такого волномера или индикатора поля, путем изменения расстояния между витками ВЧ дросселей (с помощью пинцета), добиваются максимальной отдачи на выходе передатчика. После этого на генератор подается рабочее напряжение (250—300 в) и, заменив сопротивление R1 переменным сопротивлением порядка 10 ком, ориентируясь на максимальные показания индикатора поля, устанавливают наивыгоднейший рабочий режим генератора. Анодный ток при этом не должен превышать 111 —130 ма.
Налаживание приемника сводится в основном к получению наивыгоднейшего режима работы сверхрегенеративного детектора. При правильном монтаже и исправности всех деталей этого каскада сверхрегенерация должна плавно возникать и прекращаться при вращении движка переменного сопротивления R4.
Наивыгоднейший режим сверхрегенератора, при котором чувствительность его будет наибольшей, устанавливается с помощью подстроечного конденсатора С5. При вращении его ротора неметаллической отверткой характерный шум, сопровождающий работу сверхрегенеративного детектора, претерпевает следующие изменения: в положении максимальной емкости конденсатора С5 он сопровождается свистом, далее свист пропадает, потом шипение заметно усиливается. В этой точке чувствительность сверхрегенератора будет наибольшей. При дальнейшем уменьшении емкости конденсатора С5 сверхрегенерация срывается.
Подгонка рабочего диапазона приемника производится так же, как и передатчика с помощью двухпроводной линии или резонансного волномера. На его частоту, кроме перечисленных факторов, влияющих на частоту передатчика, будет влиять также изменение емкости конденсатора С5. Расстояние между контурной линией и петлей связи с антенной (L5) следует подобрать особо тщательно, так как при слабой связи снижается реальная чувствительность приемника, а при чрезмерно сильной связи возможен срыв сверхрегенерации.
В. Ломанович (UA3DH), Д. Пенкин (UA3HP). 1963 г.
