В журнале QST за 2006 год радиолюбитель Stu Cohen (позывной N1SC) опубликовал интереснейший материал о легендарном ламповом приёмнике для радиолюбительской связи — Collins 75A-4. Эта статья стала поводом для глубокого анализа и сравнения с известной советской конструкцией.
Рис. 1. Внешний вид приёмника Collins 75A-4.
История модели и основные характеристики
Линейка приёмников Collins 75A начала свой путь в 1947 году с модели 75A-1, которая поступила в продажу годом позже. Эволюция продолжалась: в 1950 году появилась версия 75A-2, в 1952 — 75A-3, получивший важное новшество — электромеханический фильтр. Апогеем развития стал 75A-4, выпущенный в 1955 году. Всего было произведено около 6000 таких аппаратов, а их цена на момент выпуска составляла внушительные $595. Это был полноценный ламповый приёмник, способный работать с основными видами модуляции того времени: амплитудной (АМ), телеграфной (CW), радиотелетайпом (RTTY) и даже с однополосной модуляцией (SSB), которая тогда только входила в обиход.
Рис. 2. Технические характеристики радиоприёмника Collins 75A-4.
Как видно из технической таблицы, приёмник охватывал семь поддиапазонов по 1 МГц каждый. Его чувствительность в 1 микровольт и уровень собственных шумов около -140 dBm считались очень достойными для своего времени. Динамический диапазон по забитию сигналом составлял примерно 75 дБ. Всё это техническое великолепие было заключено в корпус весом около 16 килограммов.
Архитектура приёмника и советский аналог
Изучение структурной схемы Collins 75A-4 сразу вызывает ощущение дежавю у знакомых с советской радиолюбительской аппаратурой. Принцип построения тракта — с первым кварцевым гетеродином, переменной первой промежуточной частотой (ПЧ) и узкополосным фильтром на второй ПЧ — в точности повторяет концепцию известного советского трансивера UW3DI. Это сходство настолько велико, что begs for сравнения двух аппаратов.
Рис. 3. Блок-схема приёмника Collins 75A-4.
Как и в UW3DI, схему Collins 75A-4 можно условно разделить на два ключевых блока: собственно приёмник с входным диапазоном 1,5–2,5 МГц (у советского аналога — 5,0–6,5 МГц) и многодиапазонный преобразователь (конвертер) с кварцевым гетеродином. Такая архитектура позволяла сделать перестраиваемый гетеродин однодиапазонным, что значительно повышало стабильность его работы и упрощало конструкцию в целом.
В конвертере Collins стоял одноламповый усилитель высокой частоты (УВЧ). На его входе и выходе были установлены по одному перестраиваемому контуру. В советском UW3DI применялась иная конфигурация: на входе — одиночный перестраиваемый контур, а на выходе — неперестраиваемый двухконтурный полосовой фильтр. Важным отличием UW3DI было использование в УВЧ регулируемой положительной обратной связи (ПОС), превращавшей усилитель в своеобразный умножитель добротности входного контура. Это давало преимущество в борьбе с помехами, особенно на низкочастотных диапазонах, но требовало от оператора работы с двумя дополнительными ручками: настройки антенного контура и регулировки глубины ПОС. Также в UW3DI на входе тракта был установлен резистивный аттенюатор.
Обратите внимание: Фотопрогулка по Ленинграду 1973 года (смотрим старые фото и вспоминаем, каким тогда был город).
Детали схемотехники и сравнение трактов
На первый смеситель Collins 75A-4 подавался сигнал от кварцевого генератора с набором сменных резонаторов для разных диапазонов. Интересной опцией был встроенный калибратор на 100 кГц, чьи гармоники подавались на вход УВЧ для настройки. Первая промежуточная частота (1,5–2,5 МГц) интересна тем, что захватывала 160-метровый любительский диапазон, на котором приёмник работал по схеме с одним преобразованием частоты. К сожалению, в статье не указано количество контуров в перестраиваемом фильтре первой ПЧ, в то время как в UW3DI их было три.
Плавный гетеродин работал в диапазоне 1955–2955 кГц. После второго смесителя выделялась вторая ПЧ 455 кГц, которая проходила через электромеханический фильтр с полосой 3,1 кГц. Отдельных фильтров для АМ и CW не предусматривалось. Усилитель ПЧ был четырёхкаскадным. Часть сигнала после второго каскада детектировалась для работы стрелочного S-метра, а после третьего — шла в усилитель автоматической регулировки усиления (АРУ). Для детектирования использовались два каскада: один для АМ, а второй, смесительный, — для CW и SSB. На смесительный детектор подавался сигнал от высокостабильного генератора с возможностью подстройки частоты, что, вероятно, позволяло регулировать эффективную полосу пропускания.
В советском UW3DI УПЧ был двухкаскадным, а на смесительный детектор сигнал подавался от кварцевого генератора. Для приёма телеграфа использовался однокристальный кварцевый фильтр с узкой полосой 500 Гц, что было серьёзным преимуществом. Низкочастотный сигнал в Collins проходил через отключаемый ограничитель импульсных помех и двухкаскадный усилитель низкой частоты, который мог работать на динамик 4 Ом или наушники 500 Ом.
Итоговое сравнение и исторический контекст
Стоит отметить, что ранние версии UW3DI не имели системы АРУ, но при этом обладали вдвое лучшей чувствительностью — 0,5 мкВ. Динамический диапазон у обоих приёмников был сопоставим, однако советская конструкция выигрывала в избирательности: по зеркальному каналу — благодаря более высокой первой ПЧ, а по соседнему — за счёт узкополосного электромеханического фильтра и наличия специального CW-фильтра. Нельзя забывать, что UW3DI появился почти на 15 лет позже своего американского прообраза и изначально был любительской, а не промышленной конструкцией. Тем не менее, количество собранных по этой схеме трансиверов на порядок превысило тираж заводских Collins 75A-4.
Рис. 4. Приёмник Collins 75A-4 со снятым кожухом.
Всем крепкого здоровья и успехов в радиолюбительском творчестве!
Еще по теме здесь: История.
Источник: Старые вещи. Радиоприемник Collins 75a-4, сша,1955 год.