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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Rádio colibri. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Comunicações de rádio civis Atualmente, a gama de estações de rádio CB oferecidas por empresas comerciais parece estar pronta para satisfazer quase qualquer solicitação do usuário. E, no entanto, nem sempre estão satisfeitos com a relação custo-benefício do equipamento, suas dimensões, peso e preço. Os leitores recebem uma breve descrição da estação de rádio "Hummingbird", feita com base em elementos montados na superfície. Você pode fazer você mesmo usando elementos convencionais, basta reprojetar a placa de circuito impresso (neste caso, as dimensões da estação de rádio aumentarão). Ao substituir os ressonadores de quartzo, você também fará esta estação de rádio para a banda amadora de 28 MHz. A simplicidade das soluções de circuitos do projeto proposto, o uso de modernos microcircuitos importados e o uso de elementos de rádio montados na superfície tornam possível montar a estação de rádio em uma única placa de circuito impresso de apenas 45x50 mm, obtendo resultados técnicos bastante aceitáveis. características. E deixe "Kolibri" não atingir a imaginação dos futuros proprietários com o número de funções desempenhadas por ele e a potência forçada do transmissor, eles poderão apreciar as dimensões da estação de rádio, sua economia e preço relativamente baixo. Não temos dúvidas de que esta estação de rádio encontrará sua aplicação para comunicação dentro do escritório ou com estações de rádio do carro a curtas distâncias, bem como para comunicação em casa com crianças andando na rua ou durante recreação ao ar livre.
"Hummingbird" foi projetado para funcionar em um dos canais CBS no modo de modulação de frequência de banda estreita. De acordo com os principais parâmetros elétricos, a estação corresponde à lista de características típicas dos equipamentos da banda de 27 MHz. As frequências de operação do receptor e do transmissor são definidas por ressonadores de quartzo. A alimentação é fornecida por uma bateria de baterias ou células galvânicas com uma tensão de 3 ... mais de 6 mA. A potência do transmissor com uma tensão de alimentação de 4,5 V é de 200 mW, o desvio máximo de frequência é de -1,8 kHz. A sensibilidade do receptor não é inferior a 0,3 μV, a potência do sinal de áudio na cabeça dinâmica com uma resistência de 8 ohms não é inferior a 60 mW. O alcance de comunicação entre duas estações de rádio Hummingbird pode ser de 1 km e com antenas estacionárias eficientes - muito mais. O tempo de funcionamento contínuo alimentado por baterias com capacidade de 0,6 Ah é de cerca de 20 horas numa relação de recepção/transmissão de 4:1. Essa característica corresponde a uma conexão bastante intensa! O diagrama da estação de rádio é mostrado na figura. O sinal da antena através do capacitor de acoplamento C1 e do botão SB1 é alimentado na entrada do amplificador de alta frequência do receptor (transistor VT1). Os circuitos amplificadores de entrada L4C7C8 e saída L5C13C14 são sintonizados na frequência de operação.
O chip DA2 executa as funções de conversão, amplificação do sinal de frequência intermediária, detecção de frequência e supressor de ruído. A frequência do oscilador local é estabilizada por um ressonador de quartzo ZQ2 operando no terceiro harmônico mecânico. A frequência intermediária de 465 kHz obtida como resultado da conversão é aprimorada pelo IF e filtrada pelo filtro piezocerâmico Z1. O sinal então passa por um amplificador limitador e é enviado para um detector de frequência. Para detectar o sinal FM, um circuito L10C32 é conectado ao microcircuito, que determina a frequência de sintonia, e o resistor R19 determina a largura de banda do detector de frequência. Para operação normal do detector, o circuito deve estar sintonizado em uma frequência intermediária de 465 kHz e ter uma largura de banda de cerca de 10 kHz. Por meio do filtro passa-baixa R21C33, o sinal de baixa frequência do pino 9 do chip DA2 é alimentado a um amplificador de baixa frequência (chip DA3). Com a ajuda deste microcircuito, é realizada a correção da frequência do sinal e sua amplificação até 60 ... 100 mW. O supressor de ruído do receptor é implementado no amplificador operacional e no dispositivo de limite, que fazem parte do chip DA2. O sinal demodulado da saída do detector FM é alimentado para um filtro de banda estreita com um coeficiente de transmissão máximo em frequências de 8...10 kHz. O filtro não passa o sinal de fala na banda de 300 ... 3000 Hz, mas seleciona e amplifica o ruído na banda de frequência de 8 ... 10 kHz, que são retificados pelo detector de amplitude no diodo VD1. Se a tensão retificada for maior que o limite do dispositivo de limite, ocorre um nível alto no pino 13 do microcircuito DA2, que desliga o amplificador de baixa frequência (enquanto o microcircuito DA3 consome menos de 60 μA de corrente). A tensão de resposta do dispositivo de limiar é regulada pelo resistor R14. Quando você pressiona o botão SB1, a antena e a bateria são conectadas ao transmissor. O choke L2 é usado para desacoplamento de alta frequência. O transmissor é feito em um chip DA1, que contém um amplificador-limitador de microfone, um oscilador mestre, um modulador de frequência e outros elementos. O transistor VT2 amplifica o sinal de RF em termos de potência. O C34L12C38 P-loop combina a impedância de saída do amplificador com a impedância de entrada da antena e também filtra o sinal de saída da estação de rádio. O sinal do microfone de eletreto BM1 é amplificado por um amplificador de microfone (MU) e alimentado ao modulador FM. Usando o aparador de bobina L3, a frequência de operação do transmissor é definida. O sinal de RF gerado e amplificado do pino 14 do microcircuito DA1 é alimentado a um multiplicador de frequência por dois, cuja função é desempenhada por um dos transistores do microcircuito. A carga do multiplicador de frequência é o circuito L7C19C20. Além disso, o sinal é amplificado pelo segundo transistor do microcircuito, a partir do circuito coletor L8C29C30 do qual o sinal é alimentado ao transistor de saída VT2 do transmissor. O transistor VT2 opera no modo C. Na estação de rádio, os capacitores de óxido K50-35 ou K50-40 são aplicáveis. Resistor R10 - SPZ-38a. Filtro de frequência intermediária Z1 - tipo FP1P1-60.02. Chave seletora SA1 - PD9-2, botão SB1 -MP7. Os ressonadores de quartzo ZQ1 e ZQ2 definem a frequência de sintonia da estação de rádio. Suas frequências são determinadas da seguinte forma: a frequência ZQ1 deve ser igual a Fwork / 2, e a frequência ZQ2 - Fwork - 465, onde Fwork é a frequência de operação da estação de rádio em kilohertz. O microfone BM1 pode ser usado pelo MKE-332. Cabeça dinâmica BA1 - qualquer resistência 8 ... 16 Ohm. Informações sobre indutores são apresentadas na tabela. 1. A bobina L1 não é mostrada na tabela, é parte integrante da antena. Os designs das antenas são detalhados abaixo.
Estabelecer uma estação de rádio devidamente montada se resume a configurar os circuitos. Uma fonte de alimentação de 2 V é conectada aos pinos 3 e 4,5 da placa, observando a polaridade, e um cabeçote dinâmico é conectado aos pinos 4 e 5. Ligando a estação de rádio, meça a tensão entre transistores e microcircuitos com um voltímetro DC. Os modos são dados na tabela. 2. Uma forte diferença dos valores especificados indica um mau funcionamento.
Com uma parte receptora funcionando, há ruídos no pino 9 do microcircuito DA2 e, com o supressor de ruído desligado (o motor do resistor R10 está na posição esquerda de acordo com o diagrama), eles são ouvidos na cabeça dinâmica. Para configurar um detector de frequência, você precisa aplicar um sinal modulado em frequência com uma frequência de 465 kHz com um desvio de 1,1 kHz do gerador de sinal para o pino 5 do chip DA2. O detector de FM é sintonizado com um aparador de bobina de software para o máximo do sinal demodulado no pino 9 do chip D2. Em seguida, um sinal com a frequência de sintonia da estação de rádio é alimentado na entrada do receptor do gerador de alta frequência (o desvio de frequência do gerador é definido como 1,1 kHz). Reduzindo gradualmente o nível do sinal de entrada e ajustando as bobinas L4, L5, a sensibilidade máxima do receptor é alcançada. As bobinas sem aparador são ajustadas comprimindo ou esticando as voltas. Para a conveniência de configurar essa bobina, você pode trazer uma haste de ferrite ou latão para ela. Se os melhores resultados são obtidos quando um aparador de latão é levantado, as espiras da bobina devem ser esticadas e, se ferrite, as espiras da bobina devem ser comprimidas. Ao configurar o transmissor, uma carga equivalente é conectada ao terminal de antena 1 da estação de rádio, por exemplo, um resistor sem fio com resistência de cerca de 50 ohms com potência de pelo menos 0,25 watts. Um osciloscópio é conectado ao ponto de controle KT5 e, no modo de transmissão, a presença de um sinal do microfone é verificada, a amplitude do sinal deve ser de cerca de 0,5 V. Você pode verificar a operação do oscilador mestre conectando um voltímetro de alta frequência aos pontos de controle KT1 e KTZ. No modo de transmissão, a tensão alternada nesses pontos deve ser de 0,2 ... 0,3 V. Nos mesmos pontos, é medida a frequência do oscilador mestre. Em seguida, o voltímetro de RF é conectado ao ponto de controle KT7 e, girando o trimmer da bobina L7, as leituras máximas do voltímetro são alcançadas. Da mesma forma, ajuste o circuito L8C29C30, medindo a tensão no ponto KT10. A tensão de RF em KT7 e KT10 deve ser de 0,6 e 1 V, respectivamente. Deve-se garantir que a tensão na carga fictícia seja de cerca de 3,2 V, o que corresponde a uma potência do transmissor de 200 mW. A potência máxima é alcançada ajustando a bobina L12 e refinando as configurações das bobinas L7 e 18. Complete o ajuste do transmissor definindo o resistor R1,8 de desvio de frequência (9 kHz). Para fazer isso, você pode usar qualquer estação de rádio CB sintonizada no canal de trabalho. O sinal de fala transmitido não deve estar sujeito a distorções perceptíveis ao ouvido. Ao configurar, é desejável controlar o consumo de corrente do transmissor, não permitindo que ultrapasse mais de 150 mA. O alcance do rádio depende em grande parte da antena. Sabe-se que um dos ótimos é uma antena, cujo comprimento é igual a um quarto do comprimento da onda de rádio. Para a banda de 27 MHz, um quarto de comprimento de onda é de cerca de 2,7 m. É claro que esse comprimento de uma antena chicote em uma versão vestível é inaceitável. Em seguida, uma antena é usada, cujo comprimento é escolhido a partir de considerações de projeto, e o ajuste de ressonância é realizado por uma bobina de "extensão". No diagrama de rádio, esta é a bobina L1. Projetos amplamente utilizados de antenas com um pino feito na forma de uma bobina enrolada em espiral a bobina ou em incrementos. A antena helicoidal pode ser ajustada para ressonância selecionando o número de voltas e o passo da hélice. Antenas "encurtadas" têm uma largura de banda estreita e são muito sensíveis a objetos próximos, mas uma opção mais aceitável não é conhecida para uma pequena estação de rádio. Para a fabricação de uma antena espiral, qualquer haste ou tubo feito de plástico, fibra de vidro, polietileno ou outro material isolante é adequado. Um fio é enrolado na haste de volta a volta ou com um certo passo, as extremidades do fio são fixadas na haste. Na tabela. 3 mostra os dados de algumas opções de antena. A terceira versão da antena foi feita em uma caneta esferográfica.
Você pode sintonizar a antena usando o indicador de intensidade de campo [1, 2]. A antena helicoidal é instalada na estação de rádio, o modo "Transmissão" é ativado e a intensidade do campo é estimada. Ao selecionar o número de voltas, a antena é sintonizada de acordo com a leitura máxima do dispositivo. A precisão da afinação dependerá inclusive do método de fixação do fio e do material utilizado (fios, tubo termorretrátil, etc.). A antena telescópica é sintonizada de forma semelhante, apenas o indutor (L1), que está conectado em série com o pino, pode servir como elemento de sintonia. Literatura
Autores: G. Minakov, M. Fedotov, Voronezh, D. Travinov, Moscou; Publicação: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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