ТРАНЗИСТОРНЫЙ КОНВЕРТЕР НА 144 Мгц

Конвертер, описание которого приводится в данной статье, позволяет принимать сигналы любительских УКВ радиостанций в диапазоне 144-146 Мгц. Он рассчитав на работу со связным приемником, имеющим диапазон 4-6 Мгц.

Конвертер прост по конструкции и несложен в настройке, а потому может быть легко повторен. Предназначен он в основном для работы в полевых условиях. Для питания конвертера необходимо напряжение 6 в при токе 18 ма. Коэффициент шума конвертера составляет 4,5- 5 кТо, габариты конструкции - 130х45х20 мм.

Схема конвертера приведена на рис. 1. В нем реализовав токовый принцип построения резонансного усилителя ВЧ. Усилитель ВЧ, построенный по этому принципу, обладает рядом преимуществ перед обычным усилителем, поскольку в режиме управления током более полно используются усилительные свойства транзистора, упрощаются межкаскадные согласующие связи и уменьшаются потери в них, отпадает необходимость применения нейтрализации.

Усилитель ВЧ - двухкаскадный, собран на транзисторах Tl, T2. Ток коллектора транзисторов устанавливают равным 3,5-4 ма, при этом достигается наименьший коэффициент шума при достаточно высоком усилении. Входной контур усилителя образован индуктивностью катушки L1, емкостью подстроеч-ного конденсатора С1 и входной емкостью транзистора. Для достижения минимального коэффициента шума полоса пропускания входной цепи составляет 6-10 Мгц.

Выходная емкость транзистора T1 вместе с емкостью подстроечного конденсатора С4, индуктивностью катушки L2 и входной емкостью транзистора T2 образуют межкаскадный согласующий П-фильтр. Аналогично устроен выходной П-фильтр второго каскада усилителя.

Настройка усилителя ВЧ осуществляется подстроенными конденсаторами С4, C8, включенными параллельно выходной емкости транзисторов T1, T2, однако ее можно осуществить и изменением индуктивности катушек L2, L8.

При экспериментальной проверке было установлено, что данный двухкаскадный усилитель ВЧ при отсутствии склонности к самовозбуждению обеспечивает несколько большее усиление, чем типичный трехкаскадный усилитель на транзисторах, включенных по схеме с общей базой, с автотрансформаторной межкаскадной связью.

Смеситель конвертера собран на транзисторе ТЗ по схеме с общим эмиттером. Усиленное напряжение сигнала поступает на базу транзистора ТЗ через конденсатор С9, а через конденсатор С11 на нее же подается напряжение гетеродина. В коллекторную цепь включен широкополосный контур L4C13, настроенный на частоту 5 Мгц. Напряжение сигнала ПЧ с катушки связи L5 подается на вход KB приемника.

Гетеродин конвертера - двухкаскадный. На транзисторе Т4 собрав задающий генератор по "трехточечной" схеме с кварцем в цепи положительной обратной связи. Кварц с основной частотой 11666 кгц возбуждается на третьей механической гармонике. Контур L6C17C18 в коллекторной цепи настроен на частоту 35 Мгц. На транзисторе Т5 собран параметрический умножитель частоты. Величина емкости перехода коллектор - база этого транзистора зависит от приложенного к нему напряжения. При подаче на вход транзистора высокочастотного сиг-

нала усиленное напряжение оказывается приложенным к его коллекторному переходу и вызывает модуляцию его нелинейной емкости, что приводит к параметрической генерации гармоник. Транзисторный умножитель в таком режиме эквивалентен усилительному каскаду с последующим варакторным умножителем частоты. Подобные умножители просты и эффективны, особенно в тех случаях, когда частота выходного сигнала превышает граничную частоту транзистора.

В коллекторную цепь транзистора Т5 включена колебательная система. Она состоит из контура, настроенного на 35 Мгц - L8C20, и связанного с ним контура, настроенного на выходную частоту - L9C23. Для получения максимальной эффективности умножения коллектор транзистора Т5 подключен к части витков катушки L8 таким образом, чтобы последовательный контур, образованный частью витков L8 и конденсатором С20, оказался настроенным на частоту, близкую к второй гармонике - около 70 Мгц. Для хорошей фильтрации гармоник контур L9C23 должен иметь возможно большую добротность.

Конвертер собран на шасси размерами 130х45х20 мм, изготовленном из посеребренной листовой латуни толщиной 0,5 мм (см. рис. 2). Шасси разделено хорошо пропаянными перегородками, отделяющими каскады друг от друга. В перегородках установлены проходные конденсаторы и изоляторы, на перегородках - блокировочные конденсаторы СЗ, С7, С12. Монтаж выполнен навесным способом с соблюдением особенностей монтажа УКВ аппаратуры. Особое внимание надо уделить минимальной длине выводов транзисторов, блокировочных конденсаторов и др.

Данные катушек и дросселей приведены в таблице. Бескаркасные катушки намотаны с шагом 1 мм на оправке диаметром 8 мм, остальные - виток к витку. Подстроечные сердечники катушек L6 п L8 - латунные, с резьбой М4, катушки L4- ферритовый.Налаживание конвертера начинают с проверки монтажа и режимов.

Токи коллекторов устанавливают для транзисторов Т1, Т2, равными 3,5-4 ма, для ТЗ, Т4-2,5-3 ма. Ток коллектора транзистора Т5 зависит от напряжения возбуждения. Подбором связи катушки L7 с катушкой L6 при настроенном задающем генераторе устанавливают этот ток в пределах 8-10 ма.

Затем настраивают контуры гетеродина, временно включив вместо кварца конденсатор емкостью 10- 30 пф. Задающий генератор должен генерировать на частоте около 35 Мгц. Частоту проверяют по волномеру, приемнику пли частотомеру. После -этого включают кварц и, изменяя соотношение емкостей конденсаторов С17, C18, добиваются устойчивой генерации при наибольших расстройках контура L6C17C18. С помощью лампового вольтметра и генератора стандартных сигналов, например Г4-7А, ГЗ-8A, настраивают контур L9C23 yа частоту 140 Мгц. Настройкой контура L8C20 и под-бором отвода от катушки L9 добиваются наибольшего напряжения сигнала частотой 140 Мгц при подаче на плод умножителя напряжения возбуждения с задающего генератора. При необходимости подбирают место отвода от катушки L8.

Контур L4C13 в коллекторной цепи ТЗ настраивают на частоту ПЧ 5 Мгц, контуры усилителя ВЧ - на среднюю частоту диапазона - 145 Мгц. Полоса пропускания усилителя с антенного входа до базы транзистора ТЗ составляет 1,5- 2,5 Мгц.

Если в распоряжении любителя имеется генератор шума, то следует подобрать напряжение гетеродина. ток транзистора Т1, коэффициент включения эмиттера Т1 в контур L1C1, а также экземпляр транзистора Т1 по минимуму коэффициента шума.

В заключение следует сказать, что применяя транзисторы с высокой граничной частотой (ГТ329, ГТЗЗО и другие), можно существенно уменьшить коэффициент шума. Принцип построения конвертера с такими транзисторами может быть и иным.

Конвертер на 144 МГц для СИ-БИ радиостанции

Расширить функциональные возможности Си-Би радиостанции можно, дополнив ее конвертером соответствующего диапазона. Лучше всего для этого подходят радиостанции, имеющие индикацию не только канала, но и рабочей частоты. Если есть необходимость принимать SSB станции, то, конечно, Си-Би радиостанция должна иметь этот вид работы. Это может быть, например, радиостанция Dragon SS-485 и аналогичные ей. Важной особенностью этих радиостанций является наличие ручной плавной подстройки частоты.

Вниманию читателей предлагается конвертер, который совместно с указанными радиостанциями позволяет осуществлять прием сигналов любительских радиостанций с ЧМ и SSB в полосе частот 144...146 МГц. Схема конвертера приведена на рис. 1. На транзисторе VT1 собран УВЧ. Его резонансные цепи подавляют сигналы зеркальных каналов приема и сигналов Си-Би диапазона не менее чем на 40 дБ. Это особенно важно, поскольку снижает вероятность помех от находящихся поблизости Си-Би радиостанций. В УВЧ использован малошумящий транзистор. Коэффициент передачи УВЧ - 15...20 дБ. Смеситель собран на транзисторе VT3, нагрузка которого - ФНЧ C13L4C14 с частотой среза 35 МГц. Гетеродин (на транзисторе VT2) имеет кварцевую стабилизацию частоты.

Puc.1

Входной контур С 1C2L1 настроен на среднюю частоту диапазона (145 МГц). Подстроечный конденсатор С1 обеспечивает оптимальное согласование контура с антенно-фидерным трактом, а С2 - настройку контура на рабочую частоту. Согласование контура с транзистором обеспечивается отводом у катушки L1. Транзистор VT1 нагружен на контур L2C5, который также настраивают на среднюю частоту диапазона. Резистор R2 повышает устойчивость работы УВЧ. Усиленные сигналы диапазона 144 МГц поступают в цепь базы смесителя (транзистор VT3). Напряжение с гетеродина подается в цепь эмиттера этого транзистора.

Если используемая радиостанция перекрывает полосу частот 25,16...29,66 МГц (например, это Dragon SS-485), то для того, чтобы преобразованные сигналы из диапазона 144 МГц попали в эту полосу частот, частота гетеродина должна быть в пределах от 116,34 до 118,84 МГц или от 171,16 до 173,66 МГц. При этом надо учитывать следующее.

Первый вариант более прост в реализации, и в этом случае более удобно проводить отсчет частоты принимаемого сигнала по шкале радиостанции. Однако в этом случае зеркальные каналы приема будут в полосе 86,68...93,68 МГц, т. е. попадут на телевизионный или радиовещательный ЧМ диапазон. Если в вашем городе есть мощные радиопередатчики на этих частотах, то могут появиться значительные помехи приему. Для второго варианта частот гетеродина зеркальные каналы приема будут в пределах 196,32...203,32 МГц. В этом случае возможны помехи приему от телевизионных передатчиков 9-го канала.

Для любого из этих вариантов желательно, чтобы частота гетеродина была кратной 1 МГц. Это облегчит перевод частот настройки радиостанции в частоту принимаемого сигнала.

В авторском варианте конвертера частота гетеродина была выбрана 118 МГц. Кварцевый резонатор возбуждается на третьей гармонике (59 МГц). В коллекторную цепь транзистора VT2 включен контур L3C9, настроенный на 118 МГц, Все детали конвертера размещают на печатной плате из двухстороннего фольгированного стеклотекстолита. На одной из сторон сохранена фольга. Ее соединяют по краям платы с общим проводом второй стороны, на которой располагаются детали. Для повышения устойчивости работы конвертера на плате установлены экраны - перегородки высотой около 12 мм (показаны штриховой линией), выполненные из толстой фольги или тонкого фольгированного стеклотекстолита. По краю платы установлены такие же экраны.

В конвертере можно применить следующие детали: транзистор VT1 - КТ3132А-2 или КТ3101А-2; VT2 - КТ315А(Б-Г); VT3 - КТ368А(Б) или КТ399А; подстроечные конденсаторы - КТ4-25, остальные - КЛС, КМ, КД; резисторы - МЛТ, С2-33. Катушки L1 и L2 намотаны проводом ПЭВ-2 диаметром 0,8 мм на оправке диаметром 3,5 мм. Они имеют по 4,5 витка с отводом посередине. L3 намотана на каркасе диаметром 4 мм с подстроечни-ком из карбонильного железа диаметром 3 мм и имеет 4,5 витка провода ПЭВ-2 0,4 мм (отвод от 1,5-го витка). L4 намотана тем же проводом на оправке 3,5 мм и имеет десять витков.

Налаживание начинают с установки режима транзистора VT1 по постоянному току. Для этого подбором резистора R1 добиваются, чтобы на коллекторе была примерно половина напряжения питания. Затем настраивают КОНТУР УВЧ на частоту 145 МГц. Резистор R2 подбирают таким, чтобы при любых положениях подстроечных конденсаторов УВЧ не возбуждался. Подбором конденсаторов С8, С10 добиваются устойчивой работы гетеродина на частоте 59 МГц, а подстроечником катушки L3 настраивают контур гетеродина на 118 МГц. После этого конвертер можно подключить к радиостанции и подать на него сигнал в полосе частот 144...146 МГц. Си-Би радиостанцию настраивают на соответствующую частоту, а затем подстройкой контуров УВЧ и подбором резистора R10 добиваются максимальной чувствительности. Заключительный этап - подстройка УВЧ конденсаторами С1 и С2 на максимум по реальному сигналу при использовании конкретной антенны.

Конвертер подключают к радиостанции кабелем с соответствующим разъемом. При этом следует помнить, что включение радиостанции на передачу приведет к выходу его из строя. Чтобы исключить подобную ситуацию, необходимо блокировать кнопку "Передача" на тангенте с помощью специальной скобы или убирать тангенту в труднодоступное место.

Хорошим выходом из этой ситуации является замена тангенты на заглушку с перемычками, обеспечивающими работу радиостанции в штатном режиме только на прием. При этом питание конвертера и переключение входа радиостанции с конвертера на антенну Си-Би диапазона можно осуществлять от радиостанции через эту заглушку. Вариант такого подключения для радиостанции Dragon SS-485 приведен на рис.3. В этом случае конвертер выполняют в виде высокочастотного модуля-переходника, включаемого между радиостанцией и антенной Си-Би диапазона. Плату надо немного увеличить или изготовить дополнительно небольшую плату, установить диоды VD1, VD2, защищающие конвертер от сигнала передатчика радиостанции и реле, которое в обесточенном состоянии имеет замкнутые контакты.

Puc.3

Когда тангента подключена к радиостанции, реле и конвертер обесточены и сигнал от антенны через гнездо XS2 и замкнутые контакты реле поступает на вход радиостанции через вилку ХР1, т.е. она работает в штатном режиме. Подключив в гнездо тангенты заглушку XS1, мы переводим ее в постоянный режим приема и подаем питание на конвертер. При этом реле срабатывает и Си-Би антенна отключается от входа радиостанции, а взамен нее подключается выход конвертера. Радиостанция превращается в радиоприемник диапазона 144 МГц. Реле может быть малогабаритное, типов РЭС-49, РЭС-60 и другие аналогичные с напряжением срабатывания 10... 12 В, но лучше применить специальные высокочастотные реле. При этом возрастет подавление сигналов Си-Би радиостанции, которые могут быть причиной помех. Плату конвертера вместе с реле надо поместить в металлический корпус с высокочастотными разъемами.

Если конвертер планируется использовать часто, то лучше сделать небольшой низкочастотный переходник между тангентой и радиостанцией. Этот вариант схемы для той же радиостанции приведен на рис.4.

Puc.4

Переходник имеет два разъема, гнездо XS1, которое включается в гнездо тангенты, и вилку ХР1, к которой подключается сама тангента. В переходнике установлен переключатель SA1. В режиме "Радиостанция" контакты XS1 напрямую соединяются с контактами ХР1, и радиостанция вместе с тангентой работает в штатном режиме. При переводе переключателя SA1 в положение "Конвертер" питающее напряжение отключается от тангенты и подается на конвертер и реле К1. ВЧ вход радиостанции подключится к выходу конвертера. Одновременно размыкается цепь включения радиостанции на передачу (контакт 3) - она будет постоянно работать в режиме "Прием". Кроме того, на общий провод замыкается цепь динамического громкоговорителя (контакт 2), обеспечивая его нормальную работу. Переключатель SA1 может быть любой малогабаритный на два положения и три направления. Все соединения надо проводить проводами минимальной длины и желательно экранированными, а корпус переходника выполнить из металла. Если необходимо индицировать режим "Конвертер", то в схему вводят резистор R1 и светодиод HL1, установив его на корпусе переходника на видном месте.