Провівши досить велика кількість експериментів з малопотужними ЧС-передавачами, увазі радіоаматорів можна запропонувати практичну конструкцію передавача, що працює в FM-діапазоні. Даний передавач має досить хороші технічні характеристики і, незважаючи на простоту, може задовольнити потреби як початківців, так і досвідчених радіоаматорів. Пристрій використовується спільно з будь-яким джерелом аудіосигналу, наприклад лінійним виходом магнітофона або високоякісним мікрофоном. Так як передавач працює на ділянці мовлення FM-радіостанцій, то для виключення перешкод слід особливо ретельно вибирати робочу частоту. Вона повинна знаходитися якнайдалі по частоті від сусідніх радіомовних станцій.

Принципова електрична схема передавача приведена на рис. 1. На транзисторі ѴТ1 типу ВС549 зібраний задає генератор, частота якого встановлюється підстроєним конденсатором С5. Для налаштування передавача слід включити побутової радіоприймач в FM-ді-апазоне і, вимкнувши безшумну настройку, встановити частоту, вільну від сигналів мовних станцій. При цьому в динаміці повинен бути чутний шум ефіру. Далі ретельної підстроюванням ємності конденсатора С5 домагаються зникнення шуму в динаміці приймача. При цьому робоча частота передавача буде відповідати частоті настройки приймача. Так як на даних частотах позначається вплив металевих предметів (викрутки) на робочу частоту, то після кожного повороту ротора конденсатора С5 необхідно контролювати передачу зовнішнім радіоприймачем. При збірці схеми слід також переконатися, що ротор С5 з’єднаний з шиною живлення +9 В. При цьому вплив викрутки на генерируемую частоту буде мінімальним. Ще краще використовувати для підстроювання ємності С5 саморобну діелектричну викрутку, виготовлену з склотекстоліти з віддаленої фольгою.

Рис. 1. Схема передавача

Конденсатор СЗ є блокувальним. При цьому його ємність обрана виходячи з умови забезпечення моночастотного збудження генератора. Даний конденсатор повинен бути високоякісним керамічним, з найменшою довжиною висновків. Цей же конденсатор разом з резистором R1 утворює фільтр нижніх частот, що обмежує смугу частот вхідного аудіосигналу і, відповідно, ширину спектра ВЧ-сиг-налу передавача значенням 15 кГц.

Всі конденсатори, що використовуються в схемі, повинні бути керамічними (за винятком С1). Конденсатори С4 і С8 повинні бути з ТКЕ N750, інші – з ТКЕ NP0.

   Принцип роботи передавача

На транзисторі ѴТ1 зібраний генератор ВЧ за схемою Колпітца. Частота генерації визначається резонансним контуром L1, С4, С5. Високочастотний сигнал знімається з емітера ѴТ1 і надходить на буферний підсилювач на транзисторі ѴТ2. Головне завдання буферного каскаду полягає в ослабленні впливу антени передавача на частоту задаючого генератора. Додатково до цього буферний каскад додатково підсилює корисний сигнал, що призводить до збільшення радіусу дії передавача. Колекторній навантаженням ѴТ2 є резонансний контур L2, С8, налаштований на робочу частоту. Конденсатор С10-блокувальний, не пропускає постійну складову вихідного сигналу в антену.

Сигнал звукової частоти, що є модулюючим, подається на базу транзистора ѴТ1, змушуючи пропорційно змінюватися протікає через ѴТ1 колекторний струм. Зміна колекторного струму під впливом аудіосигналу приводь г до зміни генерованої частоти. Таким чином, на виході передавача формується модульований по частоті високочастотний сигнал. Рівень вхідного аудіосигналу повинен становити приблизно 100 мВ.

При зазначеної на схемі ємності конденсатора С1 смуга частот аудіосигналу знизу обмежується значенням 50 Гц. Для зменшення нижньої частоти модулюючого сиг налу до 15 Гц ємність конденсатора С1 слід збільшити до 1 мкФ. Даний конденсатор може бути як поліефірним, так і електролітичним. При використанні електролітичного полярного конденсатора його позитивний висновок повинен бути з’єднаний з резистором R1.

   Котушки індуктивності

Обидві котушки індуктивності L1, L2 містять по 10 витків (фактично по 9,5) емальованого мідного дроту діаметром 1 мм, намотаного на оправці діаметром 3 мм. Після намотування оправлення виймається з котушки. Емаль з кінців котушок повинна бути ретельно видалена, а висновки Залужжя. На рис. 2 наведена конструкція L1, L2. Обидві котушки повинні бути встановлені горизонтально на відстані 2 мм від друкованої плати.

Рис. 2. Конструкція L1, L2

Виготовлення котушок індуктивності має бути виконане строго по опису, так як від них залежить робоча частота передавача.

Приблизне значення індуктивності L1, L2 складає близько 130 мкГн. Дане значення отримано при використанні формули:

де L – індуктивність котушки, мкГн; N-число витків; r-середній радіус котушки, мм; I-довжина котушки, мм.

   Коректори

Як правило, в промислових ЧС-передавачах низькочастотний сигнал піддають спотворень, які усуваються відповідними ланцюгами в приймальному пристрої. Існує два стандарти – більшість

станцій у світі використовують постійну часу, рівну 50 мкс. У США мовні УКХ-передавачі мають постійну часу ланцюга предискаженій, рівну 75 мкс. Мета, яку хочуть досягти при внесення спотворень, – зниження рівня шуму при прийомі корисного сигналу.

У простій конструкції передавача введення додаткових коригуючих ланцюжків у ВЧ-тракті різко ускладнило б схему, тому в даному передавачі вони відсутні.

Для поліпшення якості передаваного ЧС-сигналу можна скористатися двома схемами передпідсилювачів-коректорів НЧ – мікрофонного та лінійного (рис. 3, рис. 4).

Рис. 3. Схема мікрофонного передпідсилювача

Рис. 4. Схема лінійного передпідсилювача

Використовуваний у схемі операційний підсилювач дозволяє одержати набагато менший коефіцієнт гармонік у порівнянні з транзисторним каскадом. При цьому вихідний опір ОУ має невелике значення, що дозволяє зменшити рівень перешкод і збільшити стабільність частоти передавача. При використанні разом з мікрофонним підсилювачем динамічного мікрофона резистор R1 в схему встановлювати не потрібно, тому що він необхідний тільки для харчування конденсаторного мікрофона. Коефіцієнт посилення встановлюється резистором R5 виходячи з критерію мінімальних спотворень вихідного сигналу. Його значення залежить від конкретного типу використовуваного мікрофона. Всі блокувальні конденсатори ємністю 0,1 мкФ повинні бути керамічними.

Мікрофонний підсилювач має максимальний коефіцієнт передачі близько 22, а лінійний передпідсилювач – близько 1. Таким чином, чутливість з мікрофонного входу становить 5 мВ, а з лінійного -100 МВ.

Ємність конденсатора С5 (С4 – для лінійного підсилювача) вибирається в залежності від того, де буде використовуватися передавач. Для США цей конденсатор матиме ємність 15 нФ (6,8 нФ).

Слід зазначити, що сформований таким чином низькочастотний сигнал не цілком точно відповідає стандарту, проте для аматорських цілей це не принципово.

При збірці пристрою бажано забезпечити екранування каскадів високочастотної частини передавача від низькочастотного передпідсилювача (мікрофонного або лінійного). При виготовленні друкованої плати необхідно використовувати якомога більшу поверхню плати в якості загальної шини.

Для налаштування ВЧ-частини передавача бажано мати у своєму розпорядженні частотомір і осцилограф.

Автор статті – Р. Елліот.

Стаття опублікована в РЛ, № 3,2003 р.