Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Comunicações de rádio civis

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O artigo descreve um transceptor simples com um filtro de quartzo autofabricado feito de ressonadores idênticos a uma frequência de 8,867238 MHz. Esses ressonadores não são escassos - eles são usados ​​​​nos decodificadores de televisão PAL-SECAM. A placa principal do transceptor, tendo feito alterações mínimas, pode ser usada em um dispositivo multibanda.

Os principais parâmetros do transceptor: sensibilidade em uma relação sinal-ruído de 12 dB - não inferior a 1 μV; seletividade para canais adjacentes e outros canais de recepção laterais - não inferior a 60 dB; profundidade de ajuste do sistema AGC - não inferior a 60 dB; potência de pico de saída do transmissor a uma carga de 50 ohms - pelo menos 5 W; supressão de emissões espúrias no modo de transmissão - não inferior a 40 dB; consumo de corrente no modo de transmissão - não mais que 0,6 A com uma tensão de alimentação de 12 V.

Graças ao uso de circuitos integrados, tornou-se possível criar um transceptor compacto que não possui componentes escassos e é fácil de configurar. Obviamente, esse dispositivo não possui parâmetros muito altos, mas pode ser recomendado como um transceptor para um rádio amador de ondas curtas iniciante ou como um transceptor auxiliar móvel.

O caminho reversível do transceptor é implementado em dois microcircuitos K174XA2 [1]. Da composição dos microcircuitos, foram utilizados apenas URCH ajustáveis, misturadores e UPTs do sistema AGC UPCH. Os próprios circuitos IF ajustáveis ​​não são usados, pois possuem uma grande figura de ruído e não são projetados para operar em frequências acima de 1 MHz.

Estruturalmente, o transceptor é dividido em três nós: a placa principal (Fig. 1),

(clique para ampliar)

gerador de faixa suave (Fig. 2)

e amplificador de potência (Fig. 3).

O esquema de conexões interbloco do transceptor mostra-se no figo. 4.

No modo de recepção, o sinal da entrada da antena através dos contatos KZ.2 do relé K3 localizado na unidade PA é alimentado ao pino 3 da placa principal. Nos elementos de L1C4C6C8L4, um filtro passa-banda de dois loops (DFT) é montado. O sinal de radiofrequência, passando pelo DFT, é alimentado na entrada do chip DA1. Este microcircuito amplifica o sinal e o converte para a frequência IF. O sinal GPA é alimentado no pino 6 da placa principal e através dos contatos K 1.1 do relé K1, o transformador T1 é alimentado no chip DA1. O circuito L5C19, conectado à saída do conversor IC, é sintonizado na frequência IF. O filtro de cristal de seis ressonadores Z1 é conectado à derivação do indutor L5, o que garante uma correspondência ideal.

O circuito do filtro é mostrado na fig. 5.

Da saída do filtro de quartzo, o sinal IF é enviado para o chip DA2. O sinal do oscilador de referência chega a este chip através dos contatos K2.1 do relé K2 e do transformador T2. O resistor R15 emite um sinal de frequência de áudio. O filtro passa-baixo C27R19C28 atenua os componentes de alta frequência do sinal detectado. O amplificador de frequência de áudio é montado em um circuito integrado K174UN14 em uma inclusão típica. Seu ganho é de 40 dB. Da saída 11 da placa principal, o sinal 3H através do controle de volume R1 (ver Fig. 4) entra nos fones de ouvido.

O caminho de recebimento é coberto pelo sistema AGC. O sinal para a operação do sistema AGC é retirado da saída do conversor de frequência ultrassônico e, através do resistor R23, é alimentado ao detector VD7VD8. A velocidade do sistema é determinada pela capacitância do capacitor C29. Da saída do seguidor de emissor VT3, a tensão AGC é fornecida ao amplificador DC (UCA) do S-meter (pino 9 do microcircuito DA2) e através do diodo VD4 para as entradas de controle dos microcircuitos DA1 e DA2. O diodo é instalado de forma que a tensão de controle não afete o S-meter no modo de transmissão.

A tensão é fornecida ao S-meter a partir do pino 13 da placa principal através de um resistor trimmer R22 e um diodo VD9 conectado ao pino 10 do chip DA2.

O gerador de frequência de referência é montado em um transistor de efeito de campo KP303G (VT1). A frequência do ressonador ZQ1 é 8,867238 MHz. Ao ajustar o indutor 12, é possível deslocar a frequência de oscilação do gerador em relação à banda passante do filtro de quartzo dentro de uma pequena faixa. O seguidor de fonte no transistor VT2 elimina a influência da carga na frequência de oscilação do gerador.

O transceptor é mudado para o modo de transmissão pressionando o botão SB1 ("Controle") conectado ao conector XS3. Neste caso, o relé de curto-circuito na unidade UM é ativado. Este relé, dependendo do modo de operação, conecta a antena à entrada do caminho de recepção ou à saída do transmissor com seus contatos KZ.2 e, ao mesmo tempo, alterna as tensões de alimentação necessárias dos nós do transceptor com contatos K3.1. Uma tensão de +12 V (TX) é aplicada aos terminais 4 e 12 da placa principal, os relés K1, K2 são ativados e os sinais do GPA e do oscilador de referência são comutados. Do pino 12, a tensão é fornecida à entrada inversa do microcircuito UZCH DA3 e o bloqueia. A tensão de alimentação também é fornecida ao microfone de eletreto BM1 (ver Fig. 4).

O sinal do microfone é alimentado ao chip DA1 através do filtro passa-baixa C5L3C10, que evita que interferências de alta frequência entrem na entrada do amplificador do microfone. No modo de transmissão, o chip DA1 opera como um modulador balanceado. O sinal do oscilador de referência é alimentado através do transformador T1. Na saída do modulador, um sinal de duas bandas laterais com uma portadora suprimida (DSB) é formado. A supressão máxima da portadora ocorre quando o modulador é precisamente balanceado pelo resistor trimmer R10. Da saída do modulador DSB, o sinal é enviado para um filtro de quartzo, que seleciona a banda lateral inferior. O chip DA2 converte o sinal IF em um sinal de banda amadora de 160 metros. A carga DA2 em alta frequência é um transformador de banda larga TK, que combina a alta impedância de saída do mixer com uma baixa resistência de carga. O sinal de RF do pino 9 da placa principal vai para o amplificador de potência. O ajuste do coeficiente de transmissão do caminho é feito pelo resistor R3 "LEV.TH". O coeficiente máximo de transmissão corresponde à tensão mínima no pino 8 da placa principal.

Na unidade PA, o sinal passa por um filtro passa-faixa de dois circuitos L7C53C54C55L8, é amplificado pelo amplificador pré-terminal nos transistores VT6, VT7 e o estágio final no VT8.

O 2SC2078 importado é selecionado como o transistor de saída. Este transistor é comumente usado nos estágios finais de estações de rádio CB na banda de 27 MHz e desenvolve uma potência de pelo menos 4 watts a uma tensão de alimentação de 12 V. Como se viu, não é difícil obtê-lo no rádio mercados nas grandes cidades. Na faixa de 160 metros deste transistor, você pode obter facilmente 5 watts de potência de pico. A cadeia R37VD11R38 define a corrente de polarização inicial do transistor no modo de transmissão para que opere no modo linear. O sinal amplificado através dos contatos KZ.2 entra na antena. Do divisor R39R40, parte da tensão do sinal de saída vai para o detector de nível. A tensão retificada pelo detector é aplicada ao indicador RA1.

Transceptor GPA (ver Fig. 2) - duas cascatas. No transistor VT4, um oscilador mestre é montado de acordo com o esquema capacitivo de três pontos, no VT5 - um estágio de buffer. O ajuste de frequência é realizado pelo KPE C1 com um dielétrico de ar. Ao usar ressonadores na frequência de 8,867238 MHz em um filtro de quartzo, a faixa de ajuste GPA será 10698 ... 10867 kHz (mais a margem necessária de vários kilohertz nas bordas da faixa).

Para alimentar o transceptor, é necessária uma fonte de tensão estabilizada de +12 V. O diodo zener VD1 (Fig. 4) é usado para fins de proteção. Quando a polaridade é invertida ou a tensão de alimentação é excedida, a corrente através do diodo zener aumenta significativamente e o fusível FU1 queima.

O transceptor usa resistores fixos como C1-4, C2-23, MLT; equipado - SPZ-38b; resistores variáveis ​​- SP4-1a. Todos os capacitores permanentes - K10-17, KM; capacitores sintonizados - KT4-23 e capacitores de óxido - K50-35. Capacitor de sintonia C1 - KPI de um rádio valvulado.

Os indutores L1, L2, L4, L5, L7, L8 são enrolados em armações de poliestireno com diâmetro de 5 mm com núcleos sintonizados PR nº 2 (carbonila de material de grau R-20, rosca M4). O autor usou quadros da estação de rádio Len VHF. As bobinas L1 e L7 contêm 10 + 40 voltas (contando a partir do terminal aterrado), L2 e L8 - 50 voltas, L4 - 25 + 25 voltas de fio PEV-2 0,15 e bobina L5 - 8 + 8 voltas de fio PEV-2 0,25. A bobina GPA L6 é enrolada em uma moldura com diâmetro de 12 mm e contém 12 voltas de fio PEV-2 0,45 (núcleo de corte - PR nº 4, carbonila - R-20, rosca - M7x0,75). Os transformadores de banda larga Т1-ТЗ são enrolados em núcleos magnéticos de ferrite de anel de tamanho К7х4х2 mm, grau 600-1000НН. T1 e T2 contêm 2x20 voltas de fio PEV-2 0,25, TK contém 3x20 voltas do mesmo fio. O transformador T4 é enrolado em um circuito magnético anular de ferrite da marca 600NN tamanho K10x6x3 mm. O enrolamento primário contém 20 voltas de fio PEV-2 0,25, o secundário - 5 voltas do mesmo fio. As bobinas L9-L11 são enroladas em um núcleo magnético de anel de ferrite marca 50VCh-2, tamanho K25x12x7 mm. L9 contém 3 voltas, L10 - 25 voltas, L11 - 5 voltas de fio PEV-2 0,6. Todos os anéis de ferrite devem ser envolvidos com uma camada de pano envernizado antes de serem enrolados. L3 - redutor padrão DM-0,1-100 μH, L12 - D-0,6-20 μH. Relés K1 e K2 - RES49 com resistência de enrolamento de 270 ohms. Relé de curto-circuito - tipo RES9 com resistência de enrolamento 500 Ohm. ВМ1 - microfone de eletreto de duas saídas importado. RA1 - microamperímetro com corrente de deflexão total de 50-100 μA. Ressonadores de quartzo ZQ1-ZQ7 - em caixas de tamanho pequeno. Em vez de microcircuitos K174XA2, se possível, é aconselhável usar TCA440 importado, o microcircuito K174UN14 pode ser substituído por TDA2003.

Os capacitores de loop C4, C8, C19, C53, C55 são soldados diretamente aos terminais das respectivas bobinas. Caixas de ressoadores de quartzo ZQ1-ZQ7 são soldadas ao longo de uma das extremidades à camada de metalização superior.

A placa principal e a placa PA do transceptor são feitas de fibra de vidro dupla face. A folha no lado da instalação da peça serve como um fio comum e ao mesmo tempo como uma tela. Ao redor das conclusões das partes que não devem ter contato com o fio comum, os furos são escareados. A placa GPA é feita de fibra de vidro de folha unilateral. Os desenhos das placas de circuito impresso e a disposição dos elementos nelas são mostrados na fig. 6 - 8.

O transceptor é montado em uma caixa de 210x210x110 mm, feita de duas placas de duralumínio em forma de U. O layout aproximado do transceptor é mostrado na fig. 9. O compartimento no qual o PA está localizado é separado do restante dos nós do transceptor por uma partição de blindagem. O bloco PA está preso à parede traseira do gabinete. O transistor VT8 é isolado da caixa com um espaçador de mica.

A configuração do transceptor começa com a definição das frequências do GPA. A tensão de alimentação nominal é fornecida à placa GPA, um medidor de frequência é conectado à saída (pinos 4, 5). Com o rotor KPE C1 totalmente inserido, girando o trimmer da bobina L6, o limite inferior da sintonia do oscilador local (10690 kHz) é definido, após o qual o rotor KPI é ajustado para a posição de capacitância mínima e o limite superior (10870 kHz) é verificado. Se a faixa de sintonia for insuficiente, um capacitor C2 com uma capacitância maior é instalado; se a faixa de sintonia for grande, o valor de C2 é reduzido.

Ao configurar a placa principal, antes de mais nada, é verificado o funcionamento do UZCH. Depois disso, o funcionamento do gerador de referência é verificado. Conectando o frequencímetro à saída direita (conforme o diagrama) do capacitor C18, eles garantem que o gerador esteja funcionando e ajustando a bobina L2, defina a frequência do gerador para 200 ... 300 Hz abaixo do valor da frequência no ponto com um nível de -6 dB na resposta de frequência do filtro de quartzo Z1.

Em seguida, o sistema AGC é desligado dessoldando um dos terminais do resistor R23. No modo de recepção, um sinal não modulado do GSS é alimentado na entrada do transceptor com um nível de cerca de 100 μV na faixa de operação, obtendo a aparência de um sinal sonoro nos telefones.

Ao girar o trimmer L5 da bobina, o circuito IF é sintonizado no volume máximo de recepção.

Para ajustar o DFT de entrada, é conveniente usar o medidor de resposta de frequência (se disponível). Você também pode ajustar o DFT usando o GSS. Um sinal com um nível de cerca de 10 μV é alimentado na entrada do transceptor. Reconstruindo o GSS na faixa de frequência operacional, controle o nível do sinal de saída 3H. Ao girar os trimmers das bobinas L1 e L4, o volume máximo do sinal recebido é alcançado. O sistema AGC deve ser desabilitado. Em casos extremos, o DFT pode ser ajustado de acordo com o volume dos sinais recebidos das estações amadoras.

Outras configurações são feitas ao mudar o transceptor para o modo de transmissão. Um milivoltímetro de RF é conectado à saída 9 da placa principal e, sem fornecer sinal de áudio à entrada do transceptor, ajustando o resistor R10, consegue-se um mínimo de leituras. Depois disso, um dos terminais do resistor R6 é soldado para desligar a tensão de alimentação do microfone. Um sinal do gerador 3H com uma amplitude de 5 ... 10 mV é alimentado na entrada do microfone do transceptor. O gerador é sintonizado em frequência em passos de 100 ... 200 Hz. Neste modo, é conveniente pegar a resposta de frequência do filtro de quartzo e ajustar seus parâmetros. Ao selecionar capacitores de filtro e, possivelmente, ressonadores, consegue-se um mínimo de ondulação na banda passante. O nível do sinal de saída é controlado por um milivoltímetro no pino 9 da placa principal. O controle "TX Level" é colocado na posição intermediária para evitar a sobrecarga do caminho de transmissão. O limite inferior das frequências transmitidas deve estar entre 300...500 Hz, o limite superior - 2900...3100 Hz. A mudança da banda de frequências transmitidas para cima ou para baixo é realizada ajustando a frequência do oscilador de referência.

O bloco UM é configurado separadamente da placa principal. Sem aplicar a tensão de alimentação ao transistor terminal VT8, sintonize o DFT do transmissor. A técnica de sintonia é semelhante à técnica de sintonia do receptor DFT descrita acima. O sinal de controle de nível de saída pode ser obtido da base do transistor terminal. Depois disso, uma carga correspondente (50 Ohm) é conectada à saída do bloco e a tensão de alimentação é aplicada ao transistor VT8. Na ausência de um sinal, a corrente quiescente do estágio final é definida. Um miliamperímetro pode ser conectado a uma interrupção no circuito de alimentação do transistor terminal, por exemplo, dessoldando um dos terminais do indutor L12. A corrente quiescente deve estar dentro de 200...220 mA. Seu valor pode ser ajustado selecionando o resistor R37. Quando o sinal GSS é aplicado à entrada do bloco PA, o circuito do estágio de saída é ajustado para que o máximo de transmissão esteja no centro da faixa de operação - aproximadamente a uma frequência de 1915 kHz. A configuração é realizada selecionando o capacitor C62. O estágio final da configuração é conectar todos os nós do transceptor e verificar a potência de saída. Quando um sinal com uma frequência de 400 ... 1000 Hz a um nível de 10 mV é aplicado à entrada do microfone do transceptor, a potência de saída do transceptor com uma carga de 50 Ohms deve ser de pelo menos 2 W. A resistência R4 é selecionada para que o caminho de transmissão não seja sobrecarregado no ganho máximo. Ao selecionar o resistor R41, eles garantem que nos picos de transmissão a seta do indicador de nível de saída não ultrapasse a escala.

Como configurar o S-meter do transceptor no modo de recepção é descrito em detalhes em [2].

O estágio de saída do transceptor foi projetado para operar com uma carga de 50 ohms. Ao trabalhar em uma antena com impedância de entrada desconhecida (feixe oblíquo de comprimento desconhecido, antena em forma de L, etc.), é necessário selecionar o número de voltas da bobina L11 de acordo com o máximo do sinal emitido, controlando-o com um indicador. Para que a placa principal do transceptor Amator-KF-160 seja utilizada em um transceptor multibanda, ela deve ser modificada. Os elementos do DFT de entrada são removidos e um filtro notch sintonizado na frequência IF é instalado em seu lugar (Fig. 10).

Este filtro é projetado para atenuar o ruído de frequência IF que entra no caminho de entrada. O efeito dessas interferências é mais perceptível nas bandas cuja frequência é próxima a Fp (7, 10, 14 MHz). L' contém 16 voltas de fio PEV-2 0,25 em uma moldura com diâmetro de 5 mm (trimmer, como nas versões anteriores).

Literatura

1. Ataev D. I., Bolotnikov V. A. Circuitos integrados analógicos para equipamentos domésticos. Diretório. - M.: Editora MPEI, 1991, p. 135-150.
2. Lapovok Ya. S. Estou construindo uma estação de rádio KB. - M.: Patriota, 1992, p. 73, 74.

Autor: A. Temerev (UR5VUL)

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