Починаючи роботу над цим радіотелефоном, мною було поставлено завдання створити просту в побудові і надійну в роботі конструкцію. В результаті був створений простий і економічний радіотелефон, складається з телефон-трубки і базового блоку, що підключається до телефонної лінії. Дуплексний зв’язок між ними здійснюється в діапазоні 40 … 48 МГц на відстані до 300 метрів в міських умовах, що дозволяє настроїти радіотелефон за допомогою УКХ-приймача, опис якого опубліковано в [4]. Схема відрізняється крайньою простотою і високою надійністю, не містить дефіцитних деталей, проста у виготовленні і наладці. Дана схема є продовженням попередньої версії простого радіотелефону [1]. Основна відмінність – кварцова стабілізація частоти і підвищена потужність передавального тракту. Ці доробки дозволили створити найпростіший радіотелефон, не уступає по своїх характеристиках деяким промисловим виробам.

Технічні характеристики радіотелефону

Радіус дії, м. ………………………………… …………. 200 … 300

Частота приймального і передавального тракту, МГц ………. 40 … 48

Рознос за частотою не менш, МГц ………………………………. ….. 3

Чутливість приймального тракту, мкВ …………………… 3 … 5

Потужність передавального тракту не більше, мВт ………………. 20

Режим роботи …………………………………… ………….. дуплексний

ЧС

Стабілізація частоти …………………………………… …. кварцова

Девіація частоти, кГц …………………………………. ……………… 10

Модуляція керуючого сигналу ………………………………. AM

Глибина модуляції сигналу, що управляє,% ……………… 100

Струм споживання трубки не більше, мА ……………………………. 30

Струм споживання бази в черговому режимі, мА …………… 6 … 8

Напруга живлення трубки і бази, В. ……………………………. 5

Антена трубки телескопічна, див. …………………….. 30 … 50

Антена бази телескопічна, см …………………………….. 100

Принцип роботи радіотелефону

Алгоритм роботи радіотелефону повністю відповідає алгоритму роботи звичайного телефону.

Структурні схеми трубки і бази наведено на рис. 1 і рис. 2. В основу роботи радіотелефону покладено метод переривання несучої частоти задаючого генератора. Принципова електрична схема трубки наведена на рис. 3, а бази – на рис. 4. У черговому режимі в базі працює тільки приймач на мікросхемі DA1. При надходженні сигналу виклику по телефонній лінії спрацьовує викличний пристрій в базі на транзисторі ѴТЗ, працююче на резонансі пьезоізлучателя ЗП.

При включенні трубки передавач на транзисторах ѴТ1 … ѴТ2 випромінює несучу частоту, яка приймається приймачем бази на мікросхемі DA1. На наявність несучої частоти реагує система безшумної настройки БШН приймача бази, яка відкриває ключ на мікросхемі DA2, включаючи передавач бази на транзисторах ѴТ1 … ѴТ2. Так відбувається заняття телефонної лінії. У такому стані вона знаходиться, поки включена трубка. У базовому блоці стабілізатором напруги передавача і одночасно індикатором зайнятої лінії служать світлодіод VD1 і стабілітрон VD2. Передавач бази.запітивается повністю від телефонної лінії, що спрощує конструкцію радіотелефону, роблячи її більш економічною.

При передачі інформації Промодулірованний підсилювачем на мікросхемі DA2, ВЧ-сигнал від передавача трубки на транзисторах ѴТ1 … ѴТ2 надходить в ефір. Приймач бази на мікросхемі DA1 приймає його і перетворює в НЧ-сигнал, який через відкритий ключ на мікросхемі DA2, що виконує роль підсилювача, поступає в телефонну лінію.

Рис. 1. Структурна схема трубки

Рис. 2. Структурна схема бази

Рис. 3. Принципова електрична схема трубки

Рис. 4. Принципова електрична схема бази

Приймач трубки на мікросхемі DA1 приймає ВЧ-сигнал, що надходить від передавача бази на транзисторах ѴТ1 … ѴТ2, який модулюється напругою телефонної лінії. Таке включення передавача бази дозволило досягти необхідної девіації частоти без додаткового модулюючого підсилювача. Потім оброблений НЧ-сигнал надходить на здвоєний підсилювач на мікросхемі DA2. Таким чином, система готова працювати в дуплексному режимі. Для роботи передавача і приймача на одну антену, щоб при цьому сигнал передавача не впливав на свій приймач, в трубці і базі радіотелефону використовуються фільтр-пробки С22, L6 і С15, L3 і виборчі контури С14, L3 і С13, L2.

При наборі номера з виходу номеронабирача трубки на мікросхемі DD1 імпульси набору переривають несучу частоту передавача трубки на транзисторах ѴТ1 … ѴТ2 на число разів, відповідне набираемой цифрі. Тим самим здійснюється 100% амплітудна модуляція сигналу, що управляє. Стільки ж разів за відсутності несучої частоти реагує система БШН приймача бази на мікросхемі DA1, яка замикає ключ на мікросхемі DA2, відключаючи передавач бази на транзисторах ѴТ1 … ѴТ2 від телефонної лінії. Таким чином, формуються імпульси набору номера. За аналогічним алгоритмом відбувається скидання телефонної лінії, який здійснюється клавішею “#”. Повторний набір номера здійснюється клавішею “*”

   Налаштування радіотелефону

Налаштування передавача трубки зводиться до налаштування контура L5, С23 на другу гармоніку кварцового резонатора, при цьому несуча частота повинна потрапляти в вільний ділянку діапазону 40 … 48 МГц. Визначити це можна по зразковому приймача, що має діапазон

40 … 48 МГц [4]. Підстроюванням R7 вибирають оптимальний режим роботи модуляції передавача трубки, а підстроюванням R5 вибирають оптимальний режим роботи передавача по максимальній дальності. При цьому споживаний передавачем трубки струм повинен бути близько 20 мА.

Потім налаштовують приймач базового блоку на частоту передавача трубки підстроюванням L1, а підстроюванням R1 домагаються надійного заняття телефонної лінії і впевненого набору номера. При цьому напруга лінії в зайнятому стані повинно складати 5 … 10 В.

Аналогічно налаштовують передавач бази при зайнятій лінії по зразковому приймача. Налаштовують контур L7, С22 на другу гармоніку кварцового резонатора, при цьому несуча частота передавача бази

повинна потрапляти в вільний ділянку діапазону 40 … 48 МГц. Підстроюванням R2 вибирають оптимальний режим модуляції передавача бази, а підстроюванням R5 – оптимальний режим роботи передавача по максимальній дальності. При цьому споживаний передавачем бази струм повинен бути близько 20 мА. Так як радіотелефон працює в дуплексному режимі, між радіоканалами повинен бути рознос частот не менше 3 МГц.

Аналогічно налаштовують приймач трубки на частоту передавача бази, підстроюванням L1. У базовому блоці підстроюванням R1 домагаються впевненого проходження НЧ-сигналу в телефонну лінію, не заглушаючи при цьому сигнал, що приймається з лінії.

Тепер в трубці підключають фільтр-пробку і підстроюванням L6 налаштовують її за мінімальним проникненню сигналу від передавача на приймач трубки. Аналогічно підключають фільтр-пробку в базі і налаштовують її підстроюванням L3. Підстроюванням виборчих контурів L3 в трубці і L2 в базі радіотелефону домагаються кращої чутливості приймача. Антени трубки і бази налаштовуються на робочі частоти підстроюванням удлиняющих котушок L7 і L8. Бажану гучність трубки вибирають підстроюванням R3. Елементи, позначені (*), підбираються при регулюванні. На цьому налаштування радіотелефону можна вважати закінченою.

   Деталі та конструкція

Корпусом трубки може служити найпростіший телефон-трубка китайського або вітчизняного виробництва, а корпусом бази – відповідного розміру корпус від телефону. Щоб виключити самозбудження радіотелефону і зменшити паразитні зв’язку, необхідно оптимально розташувати радіоелементи на друкованій платі. При цьому передавачі трубки і бази бажано екранувати. Діапазон робочих частот обраний 40 … 48 МГц, щоб не засмічувати ефір теле-та радіоприймачів і при цьому використовувати доступні для радіоаматорів кварци. Але при бажанні можна налаштувати цей радіотелефон поза цього діапазону, так як мікросхема TDA7021 зберігає свою працездатність в діапазоні 30 … 160 МГц.

Кварцові резонатори краще використовувати імпортні високоякісні на частоти 20 … 24 МГц (якщо вони будуть порушуватися на другій гармоніці). На більш високих гармоніках кварц порушувати не слід, так як з ростом гармоніки падає потужність передавача. Треба звернути увагу на те, що для цієї схеми підійдуть кварци тільки з номіналами основної частоти, а не частоти механічної гармоніки.

Мікросхему TDA7021, в крайньому випадку, можна замінити її вітчизняним аналогом – ІМС К174ХА34. Але слід зауважити, що не всі вітчизняні екземпляри можуть працювати в такому діапазоні. Мікросхему LM358 можна замінити на її вітчизняний аналог – ІМС К1040УД1 Замість мікросхеми К1008ВЖ1 підійдуть и акие мікросхеми номеронабирачі, як К1008ВЖ5, К1008ВЖ7 та інші, але з відповідною схемою включення. Мікросхема КР1014КТ1 підійде з будь-яким буквеним індексом. Транзистор КТ368 можна замінити на будь ВЧ-транзистор з граничною частотою не менше 300 МГц. Транзистор КТ315 можна замінити на будь НЧ-транзистор. Діоди КД503 можна замінити на КД522 та інші. Дроселі використовуються будь індуктивністю 20 мкГн. Всі котушки утримуючи! 8 … 10 витків дроту марки ПЕВ діаметром 0,6 мм на каркасі діаметром 5 мм з латунним подстроечніком, у деяких з них є відвід від середини. Удлиняющие котушки підбирають експериментально, так як кількість їх витків залежить від довжини застосовуваних антен. Мікрофон МКЕ-84 можна замінити будь-яким електретного, при цьому зміниться лише схема включення. Телефонний капсуль можна використовувати будь з опором котушки 16 … 64 Ом. Пьезоізлучатель в базі радіотелефону можна використовувати від будь-якого імпортного телефону. В якості джерела живлення трубки радіотелефону краще використовувати акумулятори на напругу 4,8 В. Для приймача бази можна використовувати блок живлення на 3 … 5 В або акумулятори на це ж напруга, так як приймач споживає порівняно малий струм.

Друковані плати трубки (рис. 5) і бази (рис. 6) потрібно виготовляти з дотриманням особливостей побудови ВЧ-пристроїв, так як це більшою мірою впливає на працездатність конструкції в цілому. Щоб виключити самозбудження пристрої та зменшити паразитні зв’язку, необхідно оптимально розташувати радіоелементи на друкованій платі, як показано на малюнку. При цьому всі контури пристрої повинні бути екрановані.

До недоліків цієї конструкції можна віднести лише відсутність сигналу на трубці радіотелефону в черговому режимі і обмежений радіус дії. Для збільшення дальності цього радіотелефону до 5 … 10 км необхідно збільшити чутливість приймального тракту і потужність передавального тракту трубки і бази Збільшення чутливості трубки і бази досягається додаванням підсилювачів ВЧ-сигналу, а збільшення потужності – додаванням вихідних підсилювачів потужності, що працюють із високим ККД в режимі класу “С”. Для роботи передавача і приймача на одну антену, щоб при цьому сигнал передавача не впливав на свій приймач, в радіотелефоні використовують фільтр пробки і виборчі контури, а також обмежувальні діоди.

Треба зауважити, що в даній версії була досягнута максимальна потужність передавача бази при обмеженій потужності телефонної лінії. Тому при побудові більш потужного передавача в базі необхідно живити його від блоку живлення. Для цього використовують оптрони розв’язку, де передавач бази узгодять з телефонною лінією. Прийом сигналу виклику на трубці реалізують за допомогою безшумної налаштування “БШН” приймача, а також використовують оптрони розв’язку з телефонною лінією. Кількість витків котушок у принциповій схемі вказано орієнтовно, так як індуктивність їх залежить від багатьох чинників, тому підбору витків не уникнути.

Рис. 5. Друкована плата трубки

Рис. 6. Друкована плата бази

Мною були зібрані кілька таких конструкцій, які при роботі показали відмінні результати. При цьому впевнена зв’язок в міських умовах складала до 300 метрів, а стабільність частоти передавального тракту радіотелефону не поступалася промисловим виробам. Незважаючи на простоту конструкції, я рекомендую її для повторення радіоаматорам, які мають хоч якийсь досвід у виготовленні і налаштуванні прийомних і передавальних пристроїв, а також знаючих принцип роботи телефонної техніки.

Література

1. Шумілов А. Простий радіотелефон / / Радіоаматор. 2001. № 7.

2. Шумілов А. Повертаючись до надрукованого / / Радіоаматор. 2001. № 9.

3. Шумілов А. Простий радіотелефон VER 1.0 / / Радіоаматор. 2002. № 1.

4. Шумілов А. УКХ-приймач з розширеним діапазоном / / Радіоаматор. 2002. № 3.

5. Шумілов А. Простий радіотелефон Ѵег 2.0 / / Радіоаматор. 2002. № 5.

6. Шумілов А. Повертаючись до надрукованого / / Радіоаматор. 2002. № 6.

7. Шумілов А. Простий радіотелефон VER 2.1 / / Радіоаматор. 2002. № 9.

8. Шумілов А. Універсальна радіосигналізації / / Радіоаматор. 2003. № 2.

9. Шумілов А. Стерео приймач з цифровою шкалою / / Радіоаматор. 2003. № 5.

10. Шумілов А. Радіопейджер / / Радіоаматор. 2003. № 12.

11. Шумілов А. Дуплексне радіоперег оворное пристрій / / Радіоаматор. 2004. № 2.

Автор статті – А. Шумілов.

Стаття опублікована в РЛ, № 5,2002 р.; № 8,2004 р.