Портативна ЧС радіостанція діапазону 144 – 146 МГц

Радіостанція призначена для роботи в любительському діапазоні 144 – 146 МГц. Вона має досить малі габарити і вагу і може носитися на ремені через плече. Основну увагу при розробці цієї радіостанції приділялася простоті конструкції, відсутності дефіцитної елементної бази та малої трудомісткості при її налаштування. Радіостанція працює на одній з фіксованих частот аматорського діапазону в залежності від наявних у розпорядженні радіоаматора кварцових резонаторів.

Принципова схема приймальної частини радіостанції наведена на рис.1. Вона виконана за схемою з подвійним перетворенням частоти. Сигнал з антени WA1, комутований перемикачем SA1.3, надходить на відведення котушки L1 (АПРМ). Контур L1, С1 налаштований на робочу частоту радіостанції. Тут застосовано його часткове включення з боку антени для узгодження опорів. Вхідний опір приймача одно 50 Ом. Далі сигнал підсилюється підсилювачем високої частоти на транзисторі VT1 типу КТ399А і виділяється контуром L2, С4, який також налаштований на робочу частоту приймача. Потім посилений сигнал через котушку зв'язку L3 і конденсатор С6 надходить на базу транзистора першого змішувача VT2 типу КТ399А. У емітерний ланцюг цього транзистора вводиться напруга гетеродина.

Сигнал з проміжною частотою в 10,7 МГц виділяється на контурі L4, С7 і потім фільтрується кварцовим фільтром Z1 типу ФП1П2-436-15 або йому подібним. Відводи від котушок L4 і L6 узгодять вхідний і вихідний опору фільтру з відповідним каскадом. Контур L6, C9 також налаштований на частоту 10,7 МГц. З його відводу відфільтрований сигнал через конденсатор С10 подається на підсилювач перше ПЧ, виконаний на транзисторі VT3 типу КТ36НА.

Посилений сигнал виділяється на контурі L7, С12 і через котушку зв'язку L8 подається на багатофункціональну мікросхему DA1 типу K174ХА26, що виконує роль другого змішувача, другого гетеродина, другого УПЧ, частотного детектора, попереднього УНЧ і систему шумопониження.

Другий гетеродин побудований на частини мікросхеми DA1 і елементах ZQ1, L10, С15, С16. При виборі другої ПЧ в 465 кГц частота кварцового резонатора ZQ1 може бути 11,165 МГц або 10,235 МГц. Після змішувача сигнал на другий ПЧ фільтрується п'єзокерамічним фільтром Z2 типу ФП1П1-61.08 на частоту 465 кГц або йому подібним. Відфільтрований фільтром Z2 сигнал другий ПЧ посилюється другий УПЧ і потім детектується частотним детектором. Опорний контур частотного детектора L11, С23 налаштований на частоту 465 кГц. Резистор R15 підбирається при настройці по мінімуму нелінійних спотворень.

Продетектированного і посилений сигнал НЧ з виведення 10 мікросхеми DA1 через ланцюжок корекції предіскажеіій С28, R17, С31 надходить на ФНЧ на мікросхемі DA3 типу КР140УД7. ФНЧ має частоту зрізу 2,5 кГц і зменшує рівень шумів у динаміці при відключеній системі шумопониження. Потім сигнал з виведення 6 мікросхеми DA3 через конденсатор С43 подається на УНЧ, виконаний на мікросхемі DA4 типу К174УН4А. УПЧ особливостей не має і неодноразово описувався. З виведення 8 мікросхеми УНЧ сигнал через перемикач SA1.1 подається на динамічну голівку В1 типу 0,2 ГД6 або будь-яку іншу з опором обмотки змінному току 8 – 50 Ом.

Генератор, що задає перший гетеродина побудований на транзисторі VT4 типу КТ316Б. Кварцовий резонатор ZQ2 порушується на основній гармоніці. Каскади на транзисторах VT5 і VT6 типу KT316Б є утроітелямі частоти. Контур L12, С49 налаштований на третю гармоніку частоти, що генерується генератором, що задає, а контури L13, С52 і L14, С53 – на дев'яту. Напруга в базових колах транзисторів гетеродина стабілізовано стабілітроном VD2 типу Д814Б. З контуру L14, С53 сигнал гетеродина подається в еміттерную ланцюг першого змішувача.

Частота кварцового резонатора ZQ2 вибирається наступним чином. Нехай робоча частота радіостанції дорівнює 144 МГц, тоді частота резонатора буде:

fкв.пр. = Fраб. – 10,7 МГц / 9 = 14,811 МГц,

при цьому в передавачі слід встановити кварцовий резонатор на частоту

fкв.пер. = Fраб. / 9 = 16 МГц.

При іншій робочій частоті частота кварцового резонатора буде іншою.

Ланцюги живлення УВЧ, змішувача, підсилювача перший ПЧ і мікросхеми DA1 також стабілізовані стабілізатором на транзисторі VT7 типу КТ503Б і стабілітроні VD3 типу КС168А.

Система шумопониження приймача радіостанції працює наступним чином. Сигнал НЧ, що містить шумову складову, береться з точки з'єднання резисторів R14, R15 і подається на фільтр ВЧ на елементах С19, С20, R13 і далі посилюється мікросхемою. Посилений мікросхемою DA1 сигнал шумової складової надходить з її 13 вихід на підсилювач на мікросхемі DA2 типу КР140УД7 для подальшого посилення.

Резистором R10 можна регулювати поріг шумопониження до рівня 30 дБ. Посилена мікросхемою DA2 шумова складова детектується діодом VD1 типу КД522Б і надходить на висновок 14 мікросхеми DA1 для управління ключем, шунтувальним корисний сигнал НЧ через висновок 16 цієї мікросхеми. Світлодіод HL1 відображає включення системи шумозниження або поява корисного сигналу. Кнопка SB1 служить для відключення системи шумопониження.

Принципова схема передавальної частини радіостанції наведена на рис.2.

Сигнал з мікрофона, роль якого виконує динамічна головка В1, через перемикач SA1.1 подається на підсилювач НЧ, виконаний на транзисторах VT1, VT2 типу КТ3102Е. Резистором R1 встановлюється найкращий режим роботи підсилювача. Через резистор R7 НЧ сигнал подається на варикап VD2 типу КВ110А.

Генератор, що задає передавача побудований на транзисторі VT3 типу КТ316Б за схемою ємнісної трехточкі. Частотна модуляція здійснюється за допомогою варикапа VD2. На транзисторах VT4 і VT5 типу КТ316Б побудовані утроітелі частоти сигналу, що надходить з задає генератора через конденсатор C12.

Контур L1, С14 налаштований на третю гармоніку вхідного сигналу генератора, що задає, а контур L2, С19 – на дев'яту. На транзисторі VT5 типу КТ399А побудований буферний підсилювач. Корисний сигнал з робочою частотою виділяється на контурі L3, С22, С23 і потім подається на крайовий підсилювач на транзисторі VT7 типу КТ913А або КТ610А, що працює в режимі С. Базові ланцюга транзисторів VT3 – VT6 стабілізовані стабілітроном VD1 типу Д814Б.

Посилений сигнал з робочою частотою з колектора транзистора VT7 фільтрується П-фільтром на елементах С26, L5, C27 і через перемикач SA1.3 надходить для подальшої фільтрації на елементи С30, L8, C31, L9, С32 і потім через роз'єм XI – на антену WA1.

Останній фільтр працює як на прийом, так і на передачу. Його перемикання здійснюється групою контактів перемикача SA1.3. Він служить для узгодження антени з входом приймача і виходом передавача. Перемикач SA1 встановлений на платі передавача і необхідний для перемикання режимів «прийом-передача». Антеною радіостанції служить четвертьволновой штир.

Живлення радіостанції здійснюється від джерела живлення напругою 12 В. В якості елементів живлення використані акумулятори НКГЦ-0, 5.

Радіостанція виконана на двох друкованих платах з двостороннього фольгованого стеклотекстолита товщиною 1,5 мм, причому фольга з боку установки елементів збережена повністю і служить в якості загального дроти та екрану.

Навколо висновків елементів, не поєднаних з загальним проводом, фольга видалена методом зенковки. Обидві плати мають розмір 140×70 мм. На одній з них розташований приймач, а на іншій передавач, перемикач «Прийом-передача» і вхідний П-фільтр. Високочастотні каскади приймача і передавача розділені екрануючими перегородками з тонкої мідної фольги. Вони мають висоту 12 мм. До виготовлення друкованих плат слід поставитися з особливою ретельністю, тому що від їх якості буде залежати працездатність всього пристрою в цілому.

У радіостанції використані резистори типів МЛТ-0, 125, С2-23, С2-33. Змінний резистор регулятора гучності – типу СП4-3гМ, його вимикач служить вимикачем джерела живлення радіостанції. Електролітичні конденсатори – типів К50-35, К50-40, К50-51 на робочу напругу не нижче 16 В, інші конденсатори – типів К10-17б, КМ4, КМ5, КМ6, КД2. Мікросхеми приймача DA1 – типу К174ХА26; DA2, DA3 – КР140УД7, можна використовувати й інші операційні підсилювачі. DA4 – К174УН4А, але можна застосувати також К174УН7, К174УН9, К174УН14 при відповідному їх включенні в схему. Фільтр Z1 приймача – ФП1П2-436-15 або будь-який інший на частоту 10,7 МГц зі смугою пропускання 15 – 18 кГц, ФП1П1-61.08 або інший пьезокерамический на частоту 465 кГц. Транзистори приймача – VT1, VT2 – КТ399А, КТ3101-2, КТ373А, VT3 – КТ368А, КТ325, КТ355, VT4 – VT6 – КТ316Б, КТ325, КТ399А, VT7 – КТ503, на платі передавача VT1, VT2 – КТ3102Е, КТ315Б, Г, VT3 – VT5 – КТ316Б, КТ325Б, КТ399А, КТ355, VT6 – КТ399А, КТ325, КТ372 , VT7 – КТ913А, КТ610А, КТ606А, КТ911А, варикап VD2 – КВ110А, КВ109, KB124 з будь-яким буквеним індексом. В якості перемикача SA1 і кнопки SB1 можна використовувати перемикачі типів ПКН або П2К.

Намотувальні дані котушок індуктивності приймача наведені в таблиці 1, а передавача – у таблиці 2. Більшість котушок приймача і передавача безкаркасні і намотуються на оправках відповідного діаметра. Котушки з сердечниками типу mр-100 виконані на каркасах діаметром 5мм, виточених з органічного скла.

Корпус радіостанції краще всього виготовити з металу з гарною провідністю або спаяти з стеклотекстолита товщиною 3 мм, тому що він служить противагою антени.

Плати в корпусі розміщені одна над іншою. На передню панель радіостанції виведені регулятор гучності, суміщений з вимикачем джерела живлення, роз'єм антени, світлодіод індикатора включення системи шумопониження, вимикач системи шумозниження. Перемикач «прийом-передача» виведено на вузьку бічну стінку корпусу, а динамік В1 розташований на широкій бічній стінці.

Акумуляторний відсік виконаний відстібається. Він вдвигается з боку вузької стінки корпусу по напрямних пазах.

Налаштування радіостанції слід починати з приймача. Подавши на нього харчування, переконуються в роботі генератора на транзисторі VT4, а потім настроюють контур L2, С49 на третю гармоніку, а контури L13, С52 і L14, С53 – на дев'яту. Контроль ведуть по ВЧ вольтметру, підключеному через ємність величиною 1 пФ до котушки L14.

Налаштувавши гетеродин приймача, переходять до настроювання приймального тракту. Перевіряють роботу УНЧ на мікросхемі DA4 і ФНЧ на мікросхемі DA3. Зазвичай вони налаштування не вимагають і починають працювати відразу при справних елементах.

Потім, відключивши систему шумопониження кнопкою SB1, подають сигнал від генератора стандартних сигналів з частотою 10,7 МГц модульований тоном 1 кГц з девіацій 3 кГц та амплітудою 100 мкВ на котушку L8. Проводять підстроювання контурів L10 і L11, поступово зменшуючи амплітуду вхідного сигналу до 5 мкв. Аналогічно подають сигнал на конденсатор С10, попередньо отпаяв його з боку котушки L6, і налаштовують контур L7, С12 на частоту 10,7 МГц. Чутливість тракту в цій точці повинна вийти не гірше 0,3 -0,5 мкВ.

Далі подають сигнал з робочою частотою на вхід приймача і, підлаштовуючи послідовно контури ємностями С1, С4, С5 і сердечниками котушок L4 і L6, домагаються чутливості приймача порядку 0,1 – 0,2 мкВ. Налаштування системи шумозниження зводиться до установки порога її спрацьовування резистором R10 при подачі на вхід приймача сигналу амплітудою 0,1 – 0,2 мкВ. На цьому налаштування приймача закінчується.

Тепер переходять до настроювання передавальної частини радіостанції. Підключивши харчування, подають сигнал НЧ з частотою 1 кГц і рівнем 3 мВ на конденсатор С2. Резистором R1 домагаються неспотвореної форми сигналу на варикапа VD2. Контроль ведуть по осцилографа. Якщо настане обмеження сигналу, то воно повинно бути симетричним. Далі переконуються в роботі генератора, що задає на транзисторі VT34. Підключають еквівалент антени опором 50 Ом до гнізда X1, а паралельно йому – ВЧ вольтметр.

Контур L1, С14 налаштовують на третю гармоніку кварцового резонатора, а контур L2, С19 – на дев'яту. Підсилювачі на транзисторах VT6 і VT7 налаштовують обертанням роторів відповідних підстроювальних конденсаторів. Контроль ведуть по ВЧ вольтметру. Вихідний П-фільтр налаштовують розтягуванням і стисненням витків котушок L8 і L9. Домагаються максимальних показань ВЧ вольтметра. Якщо є вимірювач девіації частоти, то його підключають до еквівалента антени і встановлюють її рівною 3 кГц за допомогою конденсатора С10 і резистора R1.

Дана конструкція випробовувалася з однотипною автомобільної радіостанцією і показала гарні результати. При випробуванні в умовах гірської місцевості дальність зв'язку між однотипними радіостанціями досягала 90 – 95 кілометрів.

Джерело: В. Стасенко, журнал "Радіоаматор".