Главная >  Распространение радиоволн 

1 2 3 4 [ 5 ] 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

Узкополосный контур обеспечивает защиту приемника как от сигналов, поступайщИХ по паразитным каналам приема (зеркальная частота, частота ПЧ1), так и от сигналов мешающих станций, работающих в том же диапазоне частот. Добротность этого контура около 300, так что, например, на диапазоне 80 м его полоса пропускания около 12 кГц и при работе иа телеграфном участке этого диапазона (3500...3510 кГц) сигналы радиостанций, работающих иа телефонном участке (3600...3650 кГц), будут ослаблены на выходе фильтра на 15...20 дБ. Значения элементов схемы рис. 2.4 выбраны таким образом, что при работе от антенны с входным сопротивлением 50... 100 Ом, общий коэффициент передачи от соединителя Вход ант. до точки соединения L4 и L5 был равен примерно 3 на диапазоне 10 м, 2 на диапазоне 15 м, 1,5 на диапазоне 20 м и т. д. до 0,3 иа диапазоне 80 м и 0,15 на диапазоне 160 м. Это сделано исходя из того, что уровень эфирных шумов (напряженность поля радиопомех) на КВ повышается примерно пропорционально увеличению длины волны. Одновременно при понижении частоты обычно увеличиваются размеры антенны, так что при одинаковой иапряженности поля полезного сигнала напряжение этого сигнала на выходе антенны возрастает с ростом длины волны. При использовании входной цепи (рис. 2.4) на ее выходе сигналы и шумы будут иметь примерно одинаковое напряжение при переходе с диапазона на диапазон. Правильно выбранный диапазон входных сигналов для УРЧ или смесителя, включенного после входной цепи, будет оптимальным при работе на всех диапазонах.

Снижение коэффициента передачи входной цепи при переходе к более длинным волнам корректируется измерителем уровня сигналов (S-метром) приемника так, что его показания на всех диапазонах соответствуют качественной оценке уровня сигнала (табл. 2.1).

Если S-метр отградуировать в соответствии с табл. 2.1 при постоянном коэффициенте передачи на всех диапазонах, то сигнал с уровнем 1,5 мкВ, который легко принимается на фоне слабых щумов антенны в диапазоне 10 м, будет оценен как слабый сигнал, причем с небольшим напряжением, а сигнал с уровнем 25 мкВ, который на фоне помех в диапазоне 80 м можно и не различать, придется оценить как громкий сигнал . Использование S-метра без коррекции коэффициента передачи входной цепи приводит к оценкам S1 ( едва слышно, прием невозможен ) при уверенных связях на высокочастотных диапазонах и оценкам S9 при невозможности приема на низкочастотных диапазонах.

Схема входной цепи (рис. 2.4) содержит элементы защиты приемника от сигналов, уровень которых может вывести из строя истоковый повторитель на мощном полевом транзисторе VT1. Узел защиты состоит из двух диодов VD1 и VD2, шунтирующих высокодобротный контур, на которые подано запирающее смещение напряжением около 2 В.

Истоковый повторитель, имеющий коэффициент передачи примерно 0,7, необходим, если входная цепь включена перед каскадом с низким (сотни ом) входным сопротивлением.

Конструктивные даииые элементов входной цепи (рис. 3.4); конденсаторы переменной емкости С1, СЗ, С4 - малогабаритные, сдвоенные с воздушным диэлектриком от транзисторных приемников (в описанной конструкции использованы конденсаторы настройки приемника Соната ).

Катушки L1-L5 намотаны на пластмассовых каркасах диаметром Эмм. Их намотка выполнена в один слой виток к витку. Катушка L1 содержит 50 витков (провод ПЭШО 0,31); L2 (считая от конца, соединенного с L1) - 10 -- 5 + 5 витков (провод ПЭШО 0,44); L3 - 6 витков (провод ПЭШО 0,44). Катушка L4 намотана на ребристом каркасе из полистирола, средний диаметр витка 20 мм, число витков 6, длина намотки 20 мм (провод посеребренный, можно использовать и медный или эмалированный, диаметр 2 мм).

Катушка L5 намотана на тороидальном магнитопроводе из феррита марки 30ВЧ2, наружный диаметр 32 мм, внутренний - 16 мм, высота 8 мм (в дальнейшем размеры подобных магнитопроводов будем указывать как 32 X 16X8 мм). Магиитопровод обмотай лентой из фторопласта и затем равномерно распределенной по сектору 300° обмоткой проводом ПЭВ-0,64.

Число витков (считая от соединенного с L4 конца) 6 Ь 3 Ч-- 6 + 6.

Выполненные описанным способом катушки L4 и L5 имеют добротность 300 и более единиц. При отсутствии нужного тороидального ферритового магпитопровода L5 можно выполнить и без него, но для получения требуемой добротности L5 необходимо составить из четырех последовательно включенных катушек, намотанных на каркасе диаметром 70... 100 мм проводом диаметром 1,5...2 мм (число витков каждой катушки подобрать до достижения резонанса в среднем положении ротора конденсатора С4).

2.1.4. Усилители радиочастоты

Наличие усилителя радиочастоты (УРЧ) не обязательно в любительском КВ приемнике. При большом уровне сигналов, принимаемых от антенны, он может оказаться даже вредным, так как усиленные сигналы перегрузят 1-й смеситель и УРЧ в этом случае снизит реальную избирательность приемника. Однако в плохих условиях приема, особенно на диапазонах 10 и 15 м, УРЧ необходим, как и в случае использования простейших И малораз-



Диапазон, м

Число витков

конденсатора L!, L2

Емкость кон-

1000

2000

денсатора СЗ,

С7, пФ

Максимальная

емкость секций

С4.1 С4.2, пФ


Выход

Рис. 2.5. Схема усилителя радиочастоты

мерных антенн на длиноволновых диапазонах. Удобно, если имеется возможность отключать УРЧ приемника, например, с помощью высокочастотных реле (РПВ-2 и т. п.).

Принципиальная схема малошумящего УРЧ, собранного по каскодной схеме на полевом и биполярном транзисторах, приведена на рис. 2.5. Резонансный контур L1-СЗС4.1 образует входную цепь приемника, рассчитанную на работу с антенной, согласованной с коаксиальным кабелем. Этот контур можно заменить на часть схемы рис. 2.4, из которой в этом случае исключаются элементы VT1, R4, R6, СЮ и затвор VT12 (рис. 2.5) подключается к соединению С8 и R5 (рис. 2.4). Катушки L1 и L2 (рис. 2.5) намотаны на пластмассовых каркасах диаметром 9 мм с подстроечниками СЦР-1, намотка - виток к витку (провод ПЭШО 0,44), катушка L1 имеет отвод от 1/3 обмотки, считая от соединенного с общим проводом конца. Остальные данные резонансных контуров схемы рис. 2.5 для различных диапазонов приведены в табл. 2.2.

При указанных в табл. 2.2 емкостях и индуктивностях контуров УРЧ усиление от антенного входа до выхода УРЧ на всех диапазонах будет около 50. Уменьшение емкостей контуров по сравнению со значениями, приведенными в таблице, увеличит усиление УРЧ, что может привести к самовозбуждению. Уменьшать емкости контуров нецелесообразно также из-за невозможности при этом реализовать большую чувствительность приемника: настроенный в резонанс контур на входе УРЧ является источником тепловых щумов, величина которых растет с увеличением эквивалентного сопротивления контура, т. е с уменьшением его емкости. При указанных в табл. 2.2 значениях эквивалентное сопротивление контура на входе УРЧ около 5 кОм и соответственно действующее напряжение щумов в точке подключения затвора VT2 около 0,5 мкВ (при полосе пропускания приемника 3 кГц). Возрастание шума на выходе приемника при настройке входного контура с помощью С4.1 при отключенной антенне свидетельствует о нормальной работе УРЧ.

2.1.5. Смесители

Большинство схем смесителей выполнено с фильтрами, выделяющими полезную составляющую (34, ПЧ1 или ПЧ2) сигнала.

На рис. 2.6 приведена схема смесителя на встречно-параллельных диодах, предложенная автором многих популярных конструкций приемников прямого преобразования В. Т. Поляковым. Целесообразность применения этой схемы в приемниках прямого преобразования (рис. 2.1) определяется прежде всего хорошим подавлением излучения через антенну на частоте принимаемого сигнала - здесь от гетеродина должно поступать напряжение с частотой, равной половине частоты принимаемого сигнала. Контур L1C2C3 имеет на этой частоте очень низкое сопротивление и существенно ослабляет сигнал гетеродина на сигнальном входе рассматриваемой схемы. В качестве контура ПС2СЗ в приемнике без УРЧ можно использовать входной контур от УРЧ рис. 2.5 (табл. 2.2). Для повышения чувствительности приемника перед смесителем (рис. 2.6) можно использовать УРЧ (рис. 2.5). При этом для связи смесятеля с выходным контуром УРЧ надо на катушках L2 (рис. 2.5) намотать проводом П&ШО 0,24 катушки связи с числом витков, равным числу витков L2, указанному в табл. 2.2. Витки катушки связи распределяются по всей длине L2. Катушка связи включается вместо L1 (рис. 2.6), при этом конденсаторы С2 и СЗ из этой схемы исключаются. Катушка L2 - дроссель высокой частоты, в качестве которого удобно использовать стандартный дроссель на карбонильном Д-0,1 - 470 мкГн или ферритовом цилиндрическом




Вход У-ет

Рис. 2.6. Схема смесителя на встречно-параллельных диодах

vm.vnz НД503А eg магнитопроводе ДМ-0,1 - 500 мкГн. Элемен-

[-bi L2 и 0,!мк ТЫ С5, L3, С6 образуют фильтр с полосой

пропускания 3 кГц. Катушка L3 наматывается на тороидальном ферритовом магнитопроводе 16 X 8 X 4 мм марки 2000НМ (провод ПЭШО 0,15, 260 витков).

Смеситель на встречно-параллельных диодах при оптимальном напряжении гетеродина (1...1,5 В для указанных на рис. 2.6 диодах смесителя) имеет коэффициент передачи по напряжению около 0,3. Так как устройство (рис. 2.6) имеет коэффициент переда чн входного контура около 3, общее усиление от сигнального входа до выхода 3 4 равно примерно 1. При нспользованин перед смесителем (рис. 2.6) УРЧ (рис. 2.5) усиление or антенного входа до выхода 34 будет около 15.

На рис. 2.7 приведена схема смесителя, которая рекомендуется для использования в супергетеродинном приемнике с одним преобразованием частоты, не имеющем УРЧ. Между антенной и сигнальным входом этого смесителя можно включить входную цепь, выполненную по схеме рис. 2.4. В этом случае удается получить чувствительность приемника от 0,5 мкВ на диапазоне 10 м до 10 мкВ на диапазоне 160 м прн реальной избирательности, ограничиваемой линейностью смесителя по входному сигналу, около 100 дБ. Высокие характеристики описываемого смесителя достигнуты благодаря использованию в нем малошу-мящих мощных СВЧ полевых транзисторов, включенных по балансной схеме, обеспечивающей повышение линейности и подавление щумов гетеродина. Нагрузкой смесителя является высококачественный монолитный кварцевый фильтр, выпускаемый отечественной промышленностью для радиолюбителей. Этот фильтр входит в состав набора Кварц-35 . Кроме фильтра ФПЧЗПЧ-410 на рабочую частоту, близкую к частоте 8815 кГц (конкретное значение указывается в паспорте), в набор входят еще два кварцевых резонатора на рабочую частоту фильтра, которые нужны для 2-го гетеродина приемника, и генератора сигналов CW при использовании фильтра в передатчике или трансивере (2-й резонатор).

Дроссель L1 - высокочастотный типа Д-0,1 - 200 мкГн (можпр применить дроссель с индуктивностью от 100 до 500 мкГн). Напряжение гетеродина для рассматриваемого смесителя - около 3 В.

Коэффициент передачи смесителя (рнс. 2.7) от сигнального входа до выхода фильтра, нагруженного на согласованную нагрузку (емкость конденсатора, параллельного резистору R9, должна быть не более 10 пФ), равен примерно 3.

Схема смесителя, который можно рекомендовать для использования в качестве 1-го смесителя супергетеродинного приемника с двойным преобразованием частоты, приведена на рис. 2.8. В качестве активного элемента в этой схеме использован один полевой транзистор. С таким смесителем может быть реализована реальная избирательность- приемника около 80 дБ. Смеситель имеет высокое входное сопротивление по сигнальному входу, и при его применении без УРЧ с входной цепью (рис. 2.4) истоковый повторитель в последней не нужен. Прн работе без УРЧ этот смеситель позволяет получить чувствительность приемника до 1 мкВ, а при использовании УРЧ (рис. 2.5) - до 0,2 мкВ. Напряжение гетеродина, подаваемое на исток VT1, должно быть в пределах 2...3 В.


I\ 5 S II 17 fS 21.,

he 2322 25 21 is

/гад

SI 0,01m

14,100

вьтб 8815кГщ

m КПШС CI WOO

Фпгт-ш


+гив <r

vTt, П2 mosA

Рнс. 2.7. Схема балансного смесителя на мощных полевых транзисторах с кварцевым фильтром на выходе

Рис. 2.8. Схема смесителя на полевом транзисторе с р-п-переходом и LC фильтром ПЧ на выходе



1 2 3 4 [ 5 ] 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40