Эта статья посвящена проекту компактной переносной радиостанции, которую можно собрать своими руками. Устройство предназначено для работы в радиолюбительском диапазоне 28–29.7 МГц и отличается применением ряда оригинальных технических решений, защищенных российскими патентами. Её ключевая особенность — использование эффективной амплитудной модуляции типа CLC.
Основные технические характеристики
Вот ключевые параметры, которые характеризуют возможности этой самодельной радиостанции:
Рабочий диапазон частот: 28 – 29.7 МГц
Выходная мощность передатчика: 0.4 Вт
Тип модуляции: Амплитудная CLC (приближена к однополосной)
Частота тонального вызова: 400 Гц
Чувствительность приемника: около 1 мкВ
Полоса пропускания приемника (на уровне 0.7): 16 кГц
Избирательность (ослабление при расстройке ±40 кГц): 40 дБ
Промежуточная частота приемника: 5 МГц
Выходная мощность УНЧ: 70 мВт
Напряжение питания: 12 В
Габариты (без антенны): 183 x 85 x 41 мм
Принципиальная электрическая схема приемопередатчика с CLC-модуляцией.
Принцип работы и ключевые особенности
Главной инновацией в конструкции является применение амплитудной модуляции CLC (Carrier Level Control — управление уровнем несущей). Этот метод по своей энергоэффективности близок к однополосной модуляции с частично подавленной несущей. В паузах между передачей речи (когда тангента нажата, но вы не говорите) в эфир излучается лишь 30% от максимальной мощности. Как только начинается речь, мощность плавно возрастает до 100%. Такой подход обеспечивает значительную экономию заряда батареи, увеличивает глубину модуляции и, как следствие, улучшает разборчивость передаваемой речи на приемной стороне.
Еще одна отличительная черта схемы — высокая степень интеграции. Ряд ключевых узлов, таких как двойной П-контур (L1, L2, C2-C4), кварцевый генератор на VT3, двунаправленный УНЧ (VT9, VT10) и амплитудный детектор с удвоением напряжения (VD7-VD9), работают как в режиме приема, так и в режиме передачи. Это позволило существенно сократить количество деталей, снизить стоимость сборки и добиться малых габаритов конечного устройства.
Как работает радиостанция в режиме приема
В этом режиме сигнал из эфира, принятый телескопической антенной WA1 с удлиняющей катушкой L14, поступает на входной согласующий П-контур. Далее он проходит через открытый диод VD6 на узкополосный контур L8C17 и усиливается каскадом на полевом транзисторе VT4. Усиленный сигнал радиочастоты поступает на смеситель (первый затвор VT5). На второй затвор этого же транзистора подается сигнал от общего гетеродина на транзисторе VT3, стабилизированный кварцем ZQ2 (8.166 МГц, работающий на третьей гармонике ~24.5 МГц).
В результате смешения образуется промежуточная частота 5 МГц, которая выделяется контуром L12C24. После дополнительной фильтрации (L13C28) сигнал ПЧ поступает на трехкаскадный усилитель промежуточной частоты (УПЧ) на транзисторах VT6-VT8. Этот УПЧ обладает высоким коэффициентом усиления (около 6000), хорошей устойчивостью и динамическим диапазоном. Интересно, что в нем реализована автоматическая установка режима, что позволило обойтись без отдельной системы автоматической регулировки усиления (АРУ).
С выхода УПЧ сигнал детектируется схемой на диодах VD7 и VD8. Выделенный низкочастотный сигнал (речь) проходит через фильтр (C32, R34, C33), регулятор громкости R29 и поступает на усилитель низкой частоты, собранный на составном транзисторе VT9-VT10. Усиленный сигнал через согласующий трансформатор Т1 поступает на громкоговоритель ВА1.
Как работает радиостанция в режиме передачи
При переключении в режим «Передача» происходит коммутация функций многих узлов. Громкоговоритель ВА1 начинает работать как микрофон, а усилитель низкой частоты (VT9-VT10) превращается в модулятор. Речевой сигнал с «микрофона» через трансформатор Т1 поступает в эмиттерную цепь VT10.
Одновременно меняется работа кварцевого генератора. Открывается диод VD3, и в коллекторную цепь VT3 подключается контур L6C12, создающий условия для возбуждения кварца ZQ1 (9.83 МГц, третья гармоника ~29.55 МГц). Сигнал этой частоты поступает на усилитель-модулятор на транзисторе VT2.
Ключевую роль здесь играет детектор CLC, выполненный по схеме удвоения на диодах VD7-VD9. Он анализирует уровень речевого сигнала и вырабатывает управляющее напряжение, которое подается на первый затвор VT2 и регулирует его коэффициент усиления. Таким образом, амплитуда радиочастотного сигнала на выходе каскада VT2 изменяется в такт с речью — происходит модуляция. Усиленный и промодулированный сигнал выделяется на контуре L5C6, поступает на усилитель мощности на VT1 и через открытый диод VD1 и выходной П-контур излучается в эфир антенной WA1.
При установке переключателя S3 в положение «Тон» в цепи УНЧ возникает положительная обратная связь, и он начинает генерировать тональный сигнал частотой 400 Гц для вызова.
Автор: В. Рубцов (позывной UN7BV), г. Астана, Казахстан.
(Окончание статьи следует)