Самодельная радиостанция, о которой пойдет речь, предназначается тем, кто надумал обзавестись компактным устройством связи, работающим в радиолюбительском диапазоне 28—29,5 МГц. При ее проектировании использован ряд технических решений, защищенных патентами Российской Федерации.
Основные параметры самодельной переносной радиостанции
Диапазон, МГц - 28—29,7
Мощность передатчика, Вт - 0,4
Модуляция амплитудная - CLC
Частота тонального вызова, Гц - 400
Чувствительность приемника, мкВ - 1
Полоса пропускания (на уровне 0,7), кГц - 16
Избирательность (ослабление при расстройке ± 40 кГц), дБ - 40
Частота промежуточная, МГц - 5
Мощность усилителя низкой частоты выходная, мВт - 70
Напряжение питания радиостанции, В - 12
Габариты радиостанции (без штыревой антенны), мм - 183x85x41
Как видно из принципиальной электрической схемы, во время работы на передачу здесь применяется амплитудная модуляция CLC, которая по своим энергетическим показателям приближается к однополосной с не полностью подавленной несущей. При этом в режиме молчания (тангента S1 нажата) в эфир излучается 30% мощности, а с поступлением Uмод— до 100%. В результате достигается не только существенная экономия электроэнергии, но и увеличивается глубина модуляции, повышается разборчивость сигнала.
Двойной П-контур (включает в себя L1, L2, С2, С3, С4), задающий кварцевый генератор (VT3), двунаправленный низкочастотный усилительно-генераторный каскад (VT9, VT10) и амплитудный детектор, выполненный по схеме с удвоением напряжения (VD7, VD8, VD9), работают и в приемном, и в передающем трактах. Отсюда высокий коэффициент использования деталей аппаратуры, снижение расходов на ее изготовление, небольшие габариты всей конструкции.
В режиме «Прием» радиостанция функционирует следующим образом. Сигнал с частотой 29,5 МГц, «выуженный» из эфира телескопической антенной WA1 с катушкой L14, поступает на входной двойной П-контур, выполняющий функцию согласователя. Запертый полупроводниковый диод VD1 становится здесь непреодолимым препятствием. Зато открыт VD6 (из-за подачи на него через дроссель L9 положительного напряжения). Поэтому принимаемый сигнал следует на узкополосный контур L8C17 и далее — к затвору полевого транзистора VT4, являющегося усилителем радиочастоты.
Нагрузкой этого каскада служит катушка L10, индуктивно связанная с контуром L11C22. Усиленный на радиочастоте и выделенный здесь сигнал через емкость С23 поступает на первый затвор транзистора VT5, работающего как смеситель. А на второй подается частота гетеродина, реализованного на транзисторе VT3. Кстати, этот генератор является общим и для приемника, и для передатчика. Частота гетеродина стабилизирована кварцем ZQ2 (8,166 МГц), работающим на третьей механической гармонике — практически 24,5 МГц.
Напряжение питания в режиме «Прием» подается на анод диода VD4, который, открываясь, подключает катушку L7 к коллектору транзистора VT3. Настройка контура L7C12 обеспечивает благоприятные условия для возбуждения только одного кварца ZQ2. Диод VD3 в этом случае заперт, в результате чего катушка L6 отключена, и условия для возбуждения кварца ZQ1 отсутствуют.
Делитель напряжения R10R11 — общий для каскадов, выполненных на транзисторах VT2 и VT5. При работе радиостанции на прием к нему подключается резистор R35 для перевода смесителя VT5 в наивыгоднейший режим работы. Промежуточная частота 5 МГц выделяется на контуре L12C24, включенном в стоковую цепь транзистора VT5, дополнительно отфильтровывается контуром L13C28 и с части катушки L13 через конденсатор С29 подается на трехкаскадный усилитель - УПЧ (VT6, VT7, VT8), обладающий хорошей устойчивостью, высокой динамикой и большим коэффициентом усиления (6000).
При изменении амплитуды входного сигнала режимы этого усилителя устанавливаются автоматически, что позволяет отказаться от системы АРУ. С выхода УПЧ (коллектор VT7) сигнал промежуточной частоты подается через емкость С30 на амплитудный детектор VD7VD8, выполненный по схеме удвоения напряжения. Диод VD8 при этом заперт положительным напряжением, снятым с делителя R10R11R35 и поданным через резистор R9 на детектор. Подключение дополнительного резистора R35 к делителю R10R11 в режиме приема приводит к повышению «плюса» на катоде диода VD9 (по сравнению с режимом передачи), что способствует его более полному запиранию.
Выделенный амплитудным детектором сигнал звуковой частоты поступает на нагрузку R28, определяющую выходное сопротивление детектора. Фильтр собран на С32, R34, С33. VD13 в режиме приема заперт положительным напряжением, поданным с переключателя S1 через диод VD11, обмотку I Т1, диод VD15. VD12 тоже заперт (через R34 и сопротивление утечки германиевого диода VD14).
С фильтра НЧ сигнал звуковой частоты поступает на переменный резистор R29 (регулятор громкости) и далее через С35 на базу составного транзистора VT9-VT10, включенного по схеме с общим эмиттером и являющегося усилителем низкой частоты. Нагрузкой УНЧ служит выходной согласующий трансформатор, к выходной обмотке III которого подключен громкоговоритель ВА1.
В режиме «Передача» радиостанция работает, когда S1 находится в одноименном положении. При этом открываются диоды VD10, VD12, VD14 и запираются диоды VD15, VD13, VD11. Упоминавшиеся ранее громкоговоритель и УНЧ начинают действовать «в обратном направлении»: первый становится микрофоном, а второй — модулятором. Причем составной транзистор VT9-VT10 включается (посредством соответствующей коммутации диодами) по схеме с общей базой, обеспечивая хорошее согласование как с низким сопротивлением динамической головки ВА1, так и высоким входным сопротивлением затворных цепей полевого транзистора VT2. С помощью переключателя S3 в положении «Тон» модулятор начинает генерировать тональный сигнал частотой 400 Герц.
Речевой сигнал преобразуется динамической головкой ВА1 в электрический низкочастотный, который подается в эмиттерную цепь VT10 благодаря обмоткам III и II трансформатора Т1, выступающего здесь в роли согласующего элемента. Нагрузкой же модуляционного усилителя служит резистор R34. Снимаемый с нее сигнал НЧ поступает одновременно на второй (через С38, L15) и первый (через С37 и детектор CLC) затворы усилителя-модулятора VT2.
Детектор CLC сигнала выполнен по схеме удвоения. В качестве первого диода здесь трудится пара VD7-VD8, а в качестве второго — один VD9. В результате вырабатывается управляющее напряжение, с помощью которого регулируется (в зависимости от уровня сигнала НЧ) коэффициент усиления каскада VT2.
Одновременно с управляющим сигналом CLC на первый затвор транзистора VT2 подается сигнал радиочастоты от уже упоминавшегося ранее кварцевого генератора VT3, работа которого в рассматриваемом режиме имеет свои особенности. Ведь с переключением S1 в положение «Передача» диод VD4 оказывается закрытым, a VD3 — открытым, в результате чего L6 становится частью коллекторной нагрузки транзистора VT3. Более того, настройкой контура L6C12 создаются благоприятные условия для возбуждения только кварца ZQ1 (9,83 МГц), который работает на третьей механической гармонике 29,55 МГц.
Сигнал радиочастоты усиливается каскадом, собранным на транзисторе VT2, до уровня, определенного мгновенной составляющей величины управляющего CLC напряжения. Затем модулируется по амплитуде сигналом НЧ.
Усиленный сигнал выделяется на контуре L5C6, включенном в стоковую цепь транзистора VT2. Ну а потом через катушку связи L4 эта радиочастота поступает на базу VТ1 усилителя мощности. С коллектора VT1 сигнал РЧ через открытый в режиме «Передача» диод VD1 (VD6 в этом случае заперт) и двойной П-контур L1L2C2C3C4 попадает в антенну WA1.
При переключении тумблера S3 в положение «Тон» (радиостанция — в том же режиме «Передача») обмотки I и II трансформатора Т1 оказываются включенными так, что в УНЧ образуется критическая положительная обратная связь, в результате чего усилитель начинает генерировать тональный сигнал с частотой около 400 Гц.
В. РУБЦОВ (UN7BV),
г. Астана , Казахстан
( Окончание следует)