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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Transmissor de dois estágios a 144 MHz. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Comunicações de rádio civis Para comunicações de longa distância na faixa de 144-146 MHz, é necessária estabilidade de alta frequência. Esse problema é resolvido de maneira mais simples usando a estabilização de quartzo, que é especialmente necessária ao estabelecer comunicações a uma distância de 500 a 1000 km. No entanto, comunicações de curto alcance neste alcance não são incomuns e dentro de 50-300 km. Nesse caso, você pode abandonar temporariamente a estabilização de cristal e substituir o oscilador de quartzo por um oscilador LC altamente estável operando em baixa frequência. Assim, por exemplo, um circuito Tesla operando a uma frequência não superior a 7-8 MHz, sujeito às condições de projeto necessárias (qualidade das peças, blindagem elétrica e térmica, tipo de lâmpada, etc.), fornece estabilidade apenas uma ordem de grandeza menor que os circuitos convencionais de quartzo. Ao mesmo tempo, a construção do circuito do transmissor permanece a mesma do quartzo: um oscilador mestre de 7-8 MHz, vários multiplicadores, um amplificador pré-terminal e um estágio de saída. Finalmente, há outra maneira de obter estabilidade suficiente na faixa de 144-146 MHz - é o uso de estabilização de frequência paramétrica aprimorada diretamente na frequência de operação em circuitos de dois estágios. Para isso, é necessário que o oscilador mestre trabalhe em circuitos de alta qualidade, tenha alta resistência mecânica e não seja sobrecarregado pela cascata subsequente, na qual todas as tendências de auto-excitação são eliminadas. O cumprimento dessas condições é amplamente facilitado por circuitos push-pull no circuito dos estágios mestre e de saída. De acordo com este princípio, um circuito transmissor de dois estágios foi construído e testado exaustivamente usando lâmpadas 6NZP e GU-32. A base do circuito é uma unidade VHF com um circuito anódico de uma linha de dois fios de quarto de onda ("Radio" N 6, 1961), carregada com um circuito de grade do estágio de saída no GU-32 (ver Fig. 1). A alta potência do oscilador mestre, montado em uma lâmpada 6N3P, tornou possível dispensar o ajuste do circuito da rede GU-32, aumentando assim sua estabilidade de frequência e reduzindo a tendência do estágio de saída à auto-excitação. Para eliminar a assimetria e a possibilidade de circuitos e conexões parasitas, o design do transmissor é projetado na forma de uma régua. O oscilador mestre na lâmpada 6N3P opera em uma frequência fixa na faixa de 144-146 MHz, e apenas um circuito de saída é configurado em todo o transmissor no circuito anódico da lâmpada GU-32. Isso não apenas simplifica o projeto, mas também melhora a estabilidade da frequência, eliminando o elemento de sintonia mecanicamente não confiável na frequência fundamental. A prática tem mostrado que trabalhar nesta faixa em uma frequência fixa é benéfico, e às vezes decisivo, pois permite esperar e procurar um correspondente apenas em uma seção estreita da faixa, além de permitir reconhecer melhor os correspondentes distantes, etc.
O design das unidades transmissoras de alta frequência A Figura 2 mostra uma visão geral da estrutura e a Figura 3 mostra a disposição geral de todas as partes e componentes do transmissor.
Durante a construção, deve-se ter em mente que o arranjo mútuo de três nós é essencial: um oscilador mestre em uma lâmpada 6N3P (seu projeto e instalação são totalmente consistentes com a descrição na Rádio nº 6 de 1961), a entrada do amplificador de potência circuito (L4) e o circuito anódico (L5C9L6) , no qual são realizados tanto o ajuste da frequência de operação quanto a conexão com a carga.
dimensões partes individuais do transmissor são mostradas na Fig.4. O painel de cerâmica da lâmpada GU-32 é montado em quatro racks, eles podem ser feitos de qualquer material. Quando alimentado por 6,3 V, os dois extremos da rosca são conectados entre si e aterrados ao chassi com uma larga tira de cobre. O cátodo GU-32 é aterrado com a mesma tira no lado oposto. Esse arranjo reduz a indutância no circuito catódico e a tendência da cascata de se autoexcitar. O loop de conexão L4 na cadeia de grade GU-32 3 é feito de fio de cobre de 2 mm e é soldado diretamente às pétalas da grade no soquete da lâmpada. A extremidade do loop em curto-circuito é conectada à célula R3C4, o que cria a polarização necessária para a lâmpada GU-32. O acoplamento suficiente com o circuito oscilador mestre L3C3 é obtido com uma distância da bobina L4 do chassi da ordem de 32 mm. Acima do soquete, próximo às conclusões da segunda grade e da saída do filamento da lâmpada GU-32, estão os capacitores C7, C8 (KCO-2), que são aterrados na placa 2. A resistência de têmpera R4 varia em valor de 5,1 kΩ a 30 kΩ, dependendo da nutrição da tensão da fonte. Na parte de trás do chassi está o circuito anódico da lâmpada GU-32, que é montado diretamente nos terminais rígidos dos anodos da lâmpada GU-32, e em uma barra feita de qualquer material isolante. A linha de ânodo 4 é feita de fio de cobre de 4 mm. Na extremidade aberta, os fios são cortados com uma serra tico-tico e uma placa de contato elástica é soldada no slot - grampo 5. A uma distância de 65 mm do final da linha, duas arruelas com rosca M4 6 são soldadas para ele, no qual as placas móveis do estator 7 do capacitor C9 estão conectadas. As placas redondas do estator (cobre, latão) possuem uma rosca M3 no centro para o parafuso passante 8 (M3). A placa do rotor 9 é feita de uma tira de cobre de 0,5 mm e é montada sobre uma placa 10 de vidro orgânico ou outro bom isolante. A placa 10 é fixada com duas porcas ao eixo 11 girando na coluna 12, que é fixada na base do chassi sob a linha. Este detalhe é semelhante em tudo ao método de sintonia descrito anteriormente para a unidade VHF ("Rádio" No. 6, 1961). A extremidade em curto-circuito da linha é aparafusada com um parafuso M2 na placa 13 (orifício). Esta placa é feita de um material isolante e é fixada ao chassi com um ângulo 14. Um loop de comunicação com a antena e um ânodo indutor (entre os pontos A e B) são fixados na mesma placa. As dimensões do loop de comunicação são selecionadas dependendo da qualidade e das propriedades da antena usada, aproximadamente, seu comprimento é de 100 a 120 mm. Configuração e controle do trabalho Durante o processo de sintonia, uma frequência operacional fixa é selecionada alterando a capacitância C3 (Fig. 1a) no oscilador mestre. A distância normal entre as placas C3 é de cerca de 1,2-1,1 mm e sua ligeira alteração permite selecionar qualquer frequência na faixa de 144-146 MHz. Esta configuração é realizada usando um receptor graduado ou medidor de onda com a lâmpada GU-32 acesa. Para controlar a quantidade de excitação no circuito de polarização da grade da lâmpada GU-32, um miliamperímetro de 0-10 mA é incluído no circuito da grade e a conexão do loop L4 é selecionada para que a corrente residual seja da ordem de 3-4 ma. Depois disso, quando as tensões do ânodo e da tela estão ligadas, a ressonância do circuito do ânodo é determinada no GU-32 pelo declínio na corrente do ânodo ou pelo brilho do indicador neon quando a capacitância C9 muda. Se a ressonância não puder ser encontrada, a distância entre as placas do estator muda girando o parafuso 8 na luva 6 (Fig. 4). A nova posição das placas do estator é fixada com uma contraporca. Normalmente a distância entre as placas é de 3 mm. Após essas mudanças, girando o rotor do capacitor, novamente alcançamos a ressonância da linha do anodo, procurando garantir que a placa do rotor tenha apenas metade de sua área coberta pelo estator. Essa "margem" de capacitância é necessária para ajustar o circuito quando a antena está ligada. Tendo encontrado a posição da ressonância do ps do circuito do ânodo, desligamos a tensão do ânodo e da tela e, reconstruindo o capacitor C9 próximo à posição de ressonância, observamos as leituras da corrente de grade da lâmpada GU-32. A seta do dispositivo não deve flutuar no momento da passagem pela ressonância do circuito anódico. As flutuações da seta indicam a existência de uma ligação parasita entre a rede e os circuitos anódicos, quer pela sua ligação direta, quer pela capacitância da lâmpada. Com tal conexão e excitação suficiente, uma lâmpada de néon do tipo MN-3 pode acender no circuito do ânodo. Sob tais condições, o estágio de saída pode ser auto-excitado quando as tensões do anodo e da tela são conectadas, ou quando mudam de modulação. A tendência do estágio de saída à auto-excitação na frequência de operação também pode ser detectada pelas seguintes características: 1) retorno máximo à carga (antena, lâmpada) mas corresponde à posição da corrente mais baixa e do circuito anódico; 2) duas configurações aparecem no receptor, próximas em frequência, uma das quais corresponde à configuração do oscilador mestre, a segunda - à saída. A tendência à auto-excitação devido ao acoplamento através da capacitância de passagem geralmente pode ser eliminada pela neutralização do estágio de saída. Para isso, os circuitos da grade e do ânodo são conectados artificialmente em antifase por meio de capacitâncias adicionais Sn e Sn (Fig. 1), que geralmente são feitas de pedaços de fio sólido de 1,5 mm rigidamente presos aos terminais da grade no painel GU-32, que são então através dos orifícios no chassi (Fig. 1, c) são levados para os ânodos da lâmpada fora do cilindro. Ao cruzar os fios, a tensão antifase necessária é alcançada, compensando a auto-excitação. Após a introdução das capacitâncias Cn, Cn, com a tensão da tela do ânodo removida (mas a excitação fornecida), a corrente de grade da lâmpada GU-32 é novamente verificada quando o circuito do ânodo é sintonizado em ressonância. Se a corrente da rede mudar, alterando a posição dos fios em relação à massa dos ânodos da lâmpada ou encurtando-os, as leituras do dispositivo de rede são completamente independentes da configuração do circuito do ânodo. Uma tendência à auto-excitação ou à ocorrência de oscilações parasitas também aparece nos casos em que a simetria dos circuitos push-pull é violada. Isso deve ser levado em consideração ao incluir um modulador ou seus componentes individuais no circuito, bem como introduzir um interruptor de antena, instrumentos de medição, paredes de caixa, etc. As distâncias em que essas peças devem ser localizadas devem ser duas a três vezes distância entre os fios da linha de RF , s.t. para GU-32 50-75 mm.
A tabela mostra vários modos de operação da unidade de RF. O oscilador mestre é alimentado por uma fonte estabilizada de 150 V, sua corrente anódica varia de 12 a 15,5 mA para os modos mostrados na tabela. Os valores da corrente anódica Ia da corrente da grade de tela Ic2 ou da primeira grade Ic1 da lâmpada de saída GU-32 são indicados como uma fração - o numerador corresponde ao valor das correntes sem carga; denominador - com a carga ligada. Um wattímetro de RF, um circuito LC sintonizado com uma lâmpada incandescente, foi usado como carga. Os dados de potência de RF referem-se ao modo de telégrafo, as duas últimas linhas da Tabela 1 mostram dados sobre os modos de operação típicos da lâmpada GU-32. O modo mais favorável ao trabalhar com telefone é obtido em Uc2=160-170 V; Ua-320-350B. Deve ser lembrado que os experimentos iniciais sobre o estabelecimento de comunicações de longa distância são melhor realizados em modo telégrafo usando um segundo oscilador local no receptor ou com modulação de tom. O circuito descrito de um transmissor de dois estágios a 144 MHz tem várias vantagens sobre os osciladores auto-excitados convencionais: 1) a estabilidade de frequência aumenta tanto que os sinais podem ser recebidos com confiança por receptores montados de acordo com um circuito super-heteródino; 2) a eficiência aumenta significativamente; 3) o design é fácil de repetir, pois, além dos painéis de lâmpadas 6N3P e GU-32, não contém peças escassas adquiridas. Parece-nos que tais esquemas podem ser usados para lançar um ataque amplo na faixa de dois metros. Autor: A. Kolesnikov (UI8ABD), Tashkent; Publicação: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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