Не секрет, що з появою мобільних телефонів інтерес радіоаматорів до конструювання індивідуальних засобів зв'язку дещо знизився. Проте до цих пір існують сфери діяльності, де без звичайної симплексного радіостанції не обійтися. Описувана в статті кишенькова радіостанція на 144 MГц може знайти застосування практично скрізь: при виробництві пуско налагоджувальних робіт на підприємстві, для зв'язку з машиністами кранів на будівництвах, для мисливців, рибалок, туристів або спелеологів …

Принципова схема простої симплексного радіостанції з частотною модуляцією на діапазон 144 МГц показана на мал.1. На інтегральної мікросхемі (ІМС) DA1 типу К538УН3 та НВЧ транзисторах VT1, VT2 типу 2Т371А зібраний передавач радіостанції. Ланка на транзисторі VT1 виконує функцію генератора, що задає, що працює в діапазоні 72 … 74 МГц, а ланка на транзисторі VT2 використовується в якості подвоювач частоти і підсилювача потужності. У радіостанції застосовані електретний мікрофон ВМ1 типу МСЕ-3 й штирові приймально-передавальна антена WA1 довжиною 50 см, яка не відключається, так як частоти прийому і передачі рознесені не менше ніж на 4 МГц.

Рис.1. Принципова схема простої симплексного радіостанції з частотною модуляцією на діапазон 144 МГц
Рис.1. Принципова схема простої симплексного радіостанції з частотною модуляцією на діапазон 144 МГц

У режимі прийому використовується сверхрегенератівний детектор на транзисторі VT3, що забезпечує високу чутливість і широку смугу пропускання. Завдяки цьому задає генератор не має кварцу, що спростило і здешевило весь пристрій в цілому. Транзистор VT3 виконує три функції: підсилює прийнятий сигнал, генерує коливання на допоміжній частоті, виділяє низькочастотний сигнал. Попереднє посилення НЧ сигналу здійснює транзистор VT4 типу КТ3102Г, а посилення потужності – ІМС типу К174УН4А. На виході встановлений малогабаритний динамік Ва1 типу 0,025 ГД1, включений через гніздо Г1, куди можна також підключити навушник на опір більше 50 Ом (динамік при цьому відключається). В якості джерела живлення GB1 використовується батарея "Крона" або аналогічна імпортна батарея на 9 В. Перемикачі SA1 і SA2 типу ПД9-2 або аналогічні. Крім свого основного призначення (індикація режимів роботи "Прийом" і "Передача") світлодіоди HL1 і HL2 є також індикаторами справності батареї GB1, сигналізуючи про її розряді і необхідності заміни.

Розглянемо роботу пристрою в різних режимах. При перекладі перемикача SA1 в режим "Передача" запалюється світлодіод HL2 червоного кольору світіння, і напруга 9 В подається на мікросхему DA1 і транзистори VT1, VT2. Електричний сигнал звукової частоти, що знімається з мікрофона ВМ1, надходить на вхід ІМС DA1, яка здійснює його попереднє підсилення. Для виключення перевантаження на виході мікросхеми встановлений динамічний обмежувач (елементи R4, R5, С7, VD1 і VD2). Ланцюжок С5R3С6 призначена для забезпечення стійкого посилення та усунення самозбудження ІМС.

Попередньо посилений сигнал звукової частоти надходить на вхід генератора, що задає на транзисторі VT1, що генерує сигнал з частотою, яку можна перебудовувати в межах 72 … 74 МГц. Напруга звукової частоти змінює динамічну ємність транзистора VT1, що і призводить до девіації частоти. Для узгодження виходу транзистора VТ1 і входу подвоювач / підсилювача потужності на VТ2 служить ланцюжок С11-С14L3.

Посилений частотно-модульований сигнал діапазону 144 МГц виділяється контуром L5С17С18 і через знижуючу обмотку L6 подається на антену WA1. Так як радіоприймальних тракт при цьому відключений від батареї харчування, то він не впливає на роботу передавача. Для підвищення стабільності частоти генератора застосований стабілітрон VD3.

При перекладі перемикача SA1 в режим "Прийом" запалюється світлодіод HL1 зеленого кольору світіння, і на транзистори VT3, VT4 і мікросхему DA2 подається харчування. Прийнятий антеною WA1 сигнал надходить на контур L7С19 і через обмотку L8 подається на сверхрегенератівний детектор на транзисторі VТ3. Для нормальної роботи цього каскаду слід правильно вибрати частоту гасіння в межах 100 … 150 кГц.

На базі транзистора VT3 присутні сигнали наступних частот: приймається Сігала, гасіння, шуму сверхрегенераціі і власних шумів транзистора. Якщо в антені відсутній ВЧ сигнал, то в динаміці чути шум, що нагадує шипіння примуси або киплячої води. При включенні на передачу радіостанції кореспондента шум повністю припиняється, і чітко чутно його повідомлення. Так має працювати приймач в ідеалі, але для цього його необхідно ретельно налаштувати. Виділений НЧ сигнал подається на транзистор VT4 і для подальшого посилення по потужності – з регулятора гучності R18 на вхід мікросхеми DA2. Для коригування частотної характеристики та усунення порушення ця мікросхема має відповідні елементи обв'язки. Посилений сигнал надходить на динамік Ва1.

Рис.2. Вид друкованої плати
Рис.2. Вид друкованої плати

Вид друкованої плати в масштабі 2:1 показаний на рис.2. Плату виготовляють з двостороннього фольгованого фторопласту будь-яким доступним способом. Друга сторона друкованої плати служить екраном і заземлюється у двох точках. Екран виключає вплив рук оператора. Отвори в платі баньки свердлом. Для контролю параметрів радіостанції до плати приклепуються посріблені контакти К1-К6, до яких підключають вимірювальні прилади.

В якості дроселів L1, L4, L9 використовують малогабаритні уніфіковані дроселі типу ДМ на 10 мкГн. Всі моточні вузли намотують посрібленим мідним дротом діаметром 0,8 мм на оправці діаметром 6 мм. Котушки мають таке кількість витків: L2, L3 – 6; L5 – 3,5; L6 – 2,5; L7 – 2,5; L8 – 3,5. Котушку L6 слід розташувати поряд з L5, а L8 – поруч з L7. Після налаштування усі контури разом з конденсаторами слід залити парафіном гарної якості для вологозахисту і забезпечення стабільності.

В якості корпусу можна використовувати будь-яку пластмасову коробку відповідних розмірів. Для зменшення впливу індуктивності друкованих доріжок на параметри високочастотних ланцюгів ширина цих доріжок повинна бути не менше 3 мм і їх бажано залудіть. По завершенні налаштування для вологозахисту і виключення корозії друковану плату слід покрити безбарвним лаком УР-251 (крім SA1, SA2, GB1, BA1, BM1). Елемент живлення слід кріпити бронзовими затискачами (для зручності експлуатації і заміни). Ззаду корпусу необхідно передбачити пружні затиск для носіння станції в кишені або на поясі.

Якщо користувач припускає збільшити радіус дії цієї станції, то її треба доопрацювати. Для цього слід поверх котушки L6 додатково намотати 2 витка проводу ПЕВ-2 діаметром 0,8 мм, зібрати додатково підсилювач ВЧ, антену WA1 перемкнути на вихід нового підсилювача ВЧ. Таким способом можна підняти потужність станції до 1 Вт.

Для налаштування станції знадобляться наступні пристрої та прилади: регульоване джерело живлення; вимірювач напруженості поля; генератори НЧ і ВЧ; осцилограф; тестер; ламповий вольтметр; 2 батареї "Крона" (нова і наполовину розряджена) для перевірки станції в реальних умовах; радіоприймач, здатний приймати сигнали в діапазоні 144 … 148 МГц з градуйованою шкалою; частотомір; еквівалент антени на 75 Ом.

Перевірка роботи передавача. Замість антени до гнізда К3 підключити еквівалент антени – резистор ОМЛТ0, 25 опором 75 Ом. До контакту К4 підключити блок живлення, виставити на ньому напругу 9 В і включити SA2. Перемикач SA1 встановити в положення "1" – "Передача". Паралельно вимикача SA2 включити тестер для заміру споживаного струму. Для можливості регулювання параметрів схеми слід ввести наступні регулювальні елементи: замість R2 – підлаштування резистор на 1 кОм; замість R3 – підлаштування резистор на 22 кОм; замість R6 і R10 – підлаштування резистори на 47 кОм; у розтин конденсатора С8 включити підлаштування резистор на 10 кОм; замість конденсаторів С10, С11, С12, С14, С17 включити Конденсатори підлаштування на ємність 2,9 … 20 пФ.

До контакту К1 підключити генератор звукової частоти, на виведення серпня DA1 – осцилограф; на виході генератора виставити сигнал з частотою 1 кГц та амплітудою 200 мкВ; по осцилограф спостерігати форму кривої – Повинна бути чиста синусоїда. У разі порушення слід підрегулювати R2 і R3. Збільшити амплітуду сигналу генератора до 2 мВ. Амплітуда синусоїди, що спостерігається на осцилографі, при цьому повинна зрости. У разі наявності спотворень форми сигналу підрегулювати R3 і R5 в ланцюзі динамічного обмежувача.

Потім переходять до настроювання генератора на транзисторі VT1. Генератор звукової частоти відключають, а осцилограф підключають до колектора VT1. Підстроюванням R6 і С12 домагаються чистої синусоїди на колекторі VT1. Відключивши осцилограф, підключають до колектора VT1 частотомір і, перебудовуючи С10, перевіряють перекриття діапазону 72 … 74 МГц. При необхідності можна стискати або розтягувати витки L2. Встановлюють частоту 72 МГц.

Для налаштування подвоювач частоти / підсилювача потужності на транзисторі VT2 підключають осцилограф до колектора VT2 і резистором R10 виставляють на колекторі VT2 половину робочої напруги, що перевіряють ламповим вольтметром. Після цього настроюють ланцюг С11С14L3 з метою отримання максимального збудження транзистора VT2 і отримання максимальної амплітуди на контурі L5С17.

Для цього слід підлаштувати конденсатор С17 до отримання максимальної амплітуди. На контур L6 підключити осцилограф і підстроїти знову R10, С11, С14, С17; на цій котушці повинна бути чиста синусоїда. Поруч з контуром L5С17 розташувати контрольний радіоприймач і за шкалою перевірити частоту передавача; вона повинна бути рівна 144 Мгц.

Замість еквівалента антени включити реальну антену. На відстані не менше 1 м розташувати вимірювач напруженості поля і знову підстроюванням С11, С14, С17, R10 (а при необхідності і R4, С8, С10) домогтися максимальних показань вимірювача напруженості поля. Споживаний струм повинен бути близько 37 мА.

Наступна перевірка – від звукового генератора, підключеного до точки К1. Включити контрольний радіоприймач і прослухати модуляцію на частоті 1 кГц; звук має бути чистим. При необхідності слід підлаштувати R4 для отримання максимальної гучності радіоприймача. Під час налаштування другого передавача його треба налаштувати на частоту 148 МГц. На цю ж частоту потрібно налаштувати приймач першої радіостанції, а приймач другий радіостанції повинен бути налаштований на 144 МГц.

Для налаштування приймача радіостанції необхідно до контакту К6 підключити звуковий генератор, а паралельно динаміку Ва1 – осцилограф. Подати харчування перемикачем SA1 на транзистори VT3, VT4 і мікросхему DA2. Для налаштування приймача потрібно встановити наступні регулювальні елементи: замість С19, С23, С30 – Конденсатори підлаштування 2,9 … 20 пФ; замість С22 – змінний конденсатор до 50 пФ; замість R13 – змінний резистор на 220 кОм; замість R14 – на 10 кОм; замість R19 – на 51 кОм. Регулятор гучності R18 поставити на максимум. Осцилограф перемкнути на колектор транзистора VT4. Підлаштовуючи резистор R14, домогтися на його колекторі половини живлячої напруги, що фіксує ламповий вольтметр. Подати від звукового генератора напруга 1 кГц 500 мкВ на контакт К6. Осцилограф на колекторі цього транзистора повинен показувати чистий синусоїду, інакше потрібно підлаштувати R14. Якщо при подачі на вхід VT4 сигналу 100 мкВ на колекторі виходить 50 мВ, то це цілком задовільний результат.

Тепер слід домогтися нормальної роботи цього вузла спільно з мікросхемою DA2. Для цього перемкнути осцилограф паралельно голівці Ва1 і підстроюванням R19 і R21 домогтися чистої синусоїди цього головці; іноді потрібно відрегулювати і R22. Напруга на голівці Ва1 повинно бути близько 1,5 … 2 В. Після налаштування тракту УНЧ слід перейти до налаштування сверхрегенератівного детектора на транзисторі VT3, а звуковий генератор відключити від контакту К6; сюди потрібно підключити осцилограф. Всі підлаштування елементи цього транзистора встановити в середнє положення, потенціометром R15 виставити колекторний струм близько 2 мА; підлаштовуючи конденсатор зворотного зв'язку С23, домогтися в динаміці "суперного шуму", а на екрані осцилографа повинні бути видні "мурашки".

Якщо до шуму домішується свист, слід відрегулювати конденсатор С23 і змінити R15. Коли в динаміці встановиться рівний шум, слід знизити напругу живлення до 5 В і знову отримати поява шуму. Так знаходиться оптимум. Зазвичай інтерес цього каскаду у двох крайніх точках живлячої напруги гарантує його нормальну роботу у всіх інших.

Потім генератор підключають до контакту К3 і на ньому виставляють частоту 144 Мгц при вимкненому модуляції. Підстроюванням С19 і С23 необхідно домогтися резонансу напруги; при цьому в динаміці зникне шум, а на екрані осцилографа "мурашки". Включити модуляцію. У динаміці повинен бути чистий звук модуляції, без домішки, інакше потрібно підлаштувати всі елементи знову. Практика налаштування цих каскадів показує, що величина ВЧ напруги, що подається на вхід антени приймача, при якому зникає "суперний шум", – це і є чутливість радіоприймача. Під час налаштування потрібно прагнути до того, щоб величина цієї напруги була найменшою, оскільки краще збільшувати дальність зв'язку за рахунок поліпшення чутливості приймача, а не за рахунок збільшення потужності передавача, що тягне за собою підвищена витрата ємності джерел живлення.

Налаштувавши першу станцію за допомогою контрольного радіо, слід виготовити другу і після її установки необхідно перевірити їх у взаємодії один з одним. При цьому може знадобитися додаткова підстроювання. У самому кінці регулювальних робіт слід підібрати опору резисторів R11, R23: за світінням світлодіодів HL1 і HL2 і їх відсутності можна буде судити про необхідність заміни елементу GB1. Для цього при 9 В виставити струм через світлодіоди не більше 3 мА, тоді при 5 В вони перестануть світити, а це означає необхідність зміни елемента живлення.

У процесі експлуатації в гніздо Г1 можна включати навушники з опором більше 50 Ом; динамік при цьому відключається. На завершення випробувань слід відключити блок живлення і живити схему від реального свіжого та підсіли елемента "Крона". Цілком можливо, що потрібно буде підлаштувати регулювальні елементи знову.

По завершенню налаштування всі підлаштування елементи замінити постійними, плату залити лаком УР-251.

Деталі. Конденсатори: С2, С26 – КМ-6 0,1 мкФ; С1, С15, С21, С31, С32 – К50-35 10 мкФх16 В; С4 – С8, С16 – КМ-10 червня нФ; С10, С12, С18, С19 – КТ-лютого 1910 пФ; С3, С25 – К50-35 47мкФх16 В; С24 – К50-35330 мкФх16 В; С28 – К50-35220 мкФх16 В; С39 – К50-35100 мкФх16 В. Резистори ОМЛТ-0, 125: R1, R5, R6, R9, R14 – 15 кОм; R2, R22, R24 – 51 Ом; R7, R8 – 510 Ом; R4 – 330 Ом; R10 – 12 кОм; R19 – 5,1 кОм; R17 – 3 кОм; R16 – 220 кОм; R13 – 8,2 кОм; R11, R23 – 2,2 кОм; R18 – СП3-23150 кОм; R13 – СП3-33470 кОм.

Напівпровідникові прилади: VD1, VD2 – D310; VD3 – 2C156A; HL1 – АЛ336В; HL2 – АЛ336K; VT1-VT3 – 2T371A; VT4 – KT3102Г; DA1 – K538УН3; DA2 – K174УН4A.

Перемикачі SA1, SA2 – ПД9-2; мікрофон ВМ1 – МКЕ-3; динамік Ва1 – 0,025 ГД1; батарея "Крона" GB1; антена WA1 – 6 колін, довжина 500 мм.

Р.Н. Балинський, м. Харків
Радіоаматор 2005 № 07