Бесплатно приемники 40 метров унч на транзисторах. Простой КВ-приемник прямого преобразования на 40 метров: схема и сборка

Основные блоки схемы:

• Входной фильтр на 7 МГц
• Усилитель ВЧ на полевом транзисторе
• Смеситель на диодах
• Гетеродин на кварцевом резонаторе
• Фильтр нижних частот
• Усилитель низкой частоты на микросхеме LM386

Компоненты для сборки приемника

Для сборки приемника прямого преобразования на 40 метров потребуются следующие основные компоненты:

• Полевой транзистор BF245 или аналог
• Диоды 1N4148 — 4 шт
• Кварцевый резонатор на 7 МГц
• Микросхема LM386
• Катушки индуктивности
• Конденсаторы различной емкости
• Резисторы
• Переменный конденсатор настройки

Большинство деталей можно приобрести в магазинах радиодеталей или заказать онлайн. Катушки индуктивности можно намотать самостоятельно.

Сборка и настройка приемника

Сборку приемника рекомендуется выполнять на макетной плате или изготовить печатную плату. Основные этапы сборки:

1. Монтаж входного фильтра и усилителя ВЧ
2. Сборка гетеродина на кварцевом резонаторе
3. Монтаж смесителя и фильтра НЧ
4. Сборка усилителя НЧ на микросхеме LM386
5. Настройка входных контуров
6. Проверка работоспособности

При настройке потребуется источник сигнала на 7 МГц. Это может быть генератор ВЧ или радиостанция диапазона 40 метров. Настройка заключается в подстройке входных контуров для получения максимальной чувствительности приемника.

Преимущества и недостатки конструкции

Основные преимущества приемника прямого преобразования:

• Простота конструкции
• Низкая стоимость деталей
• Высокая чувствительность
• Возможность приема SSB и CW

К недостаткам можно отнести:

• Отсутствие избирательности по зеркальному каналу
• Прием на два ската при настройке
• Чувствительность к перегрузкам по входу

Несмотря на недостатки, приемник прямого преобразования отлично подходит для изучения основ радиоприема и может использоваться в качестве простого КВ приемника.

Советы по улучшению конструкции

Для улучшения характеристик базовой схемы приемника можно предпринять следующие меры:

1. Добавить аттенюатор на входе для защиты от перегрузок
2. Использовать двойной балансный смеситель вместо диодного кольца
3. Применить более качественный кварцевый фильтр в гетеродине
4. Добавить АРУ (автоматическую регулировку усиления)
5. Использовать более мощный УНЧ для работы с динамиком

Эти улучшения позволят повысить чувствительность, избирательность и удобство работы с приемником. Однако они усложнят схему и увеличат стоимость конструкции.

Эксперименты с приемником

Собранный приемник прямого преобразования открывает широкие возможности для экспериментов:

• Прием различных видов модуляции (AM, SSB, CW)
• Изучение распространения радиоволн
• Прослушивание любительских радиостанций
• Прием сигналов точного времени и эталонных частот
• Измерение напряженности поля и построение диаграмм направленности антенн

Экспериментируя с приемником, можно получить много полезных знаний в области радиотехники и радиосвязи.

Заключение

Приемник прямого преобразования на 40 метров — отличный проект для радиолюбителей. Он позволяет с минимальными затратами собрать работоспособный КВ приемник и получить практические навыки в радиоэлектронике. Несмотря на простоту, такой приемник обеспечивает неплохое качество приема и может использоваться для реальной радиосвязи.

Схема КВ приемника прямого преобразования на 40, 80, 160м (КТ3102, MPF102)

Приемник может работать в диапазоне 160, 80 или 40 метров, в зависимости отпараметров входного и гетеродинного контуров. Функциональная схема приемника типовая для прямого преобразования, -антенна, входной контур, усилитель РЧ, смеситель, гетеродин, ФНЧ и усилитель низкой частоты. Но есть интересная особенность в схеме построения смесителя.

Принципиальная схема

Фактически УРЧ и смеситель представляют собой один каскад, построенный по каскодной схеме. Сигнал от антенной системы через разъем Х1 поступает на входной контур L2-C9, настроенный на среднюю частоту принимаемого диапазона.

Рис. 1. Принципиальная схема простого КВ приемника прямого преобразования на пяти транзисторах.

С входного контура сигнал проходит на затвор полевого транзистора VT3. Вместе с транзистором VТ2 он образует каскод-ный усилительный каскад. Но, на затвор VТ2 подается частота от гетеродина. Транзистор VТ2 своим каналом включен в стоковую цепь VT3, между стоком VT3 и нагрузочным резистором R4.

Под влиянием частоты гетеродина канал транзистора VТ2 изменяет свое сопротивление с частотой гетеродина, практически, ключуя цепь нагрузки VT3. Это получается практически как работа ключевого смесителя на полевом транзисторе, только ключ включен не параллельно цепи сигнала, а последовательно ей.

В результате схема работает как УРЧ и смеситель одновременно. Низкочастотный сигнал выделяется на стоке VT2, ВЧ составляющая подавляется простым RC-фильтром на элементах С10-R6-C11 и отфильтрованный НЧ сигнал поступает на УНЧ на транзисторах VT4 и VT5. С коллектора VT5 НЧ подают на вход любого усилителя ммощности ЗЧ, работающего на динамик или головные телефоны.

Гетеродин выполнен на транзисторе VT1. Частота гетеродина определяется параметрами контура L1-C1-C2-C19. Настройка на станцию осуществляется переменным конденсатором С19.

Детали и монтаж

Для намотки контурных катушек используются каркасы диаметром 8 мм с резьбовыми подстроечными сердечниками из карбонильного железа.

Цилиндр нужно распилить пополам, — получится два каркаса, каждый со своим подстроечным сердечником. Так из одного контура ПЧ телевизора получается два каркаса — для L1 и L2.

Таблица 1.

Намоточные данные и емкости конденсаторов для различных диапазонов сведены в таблицу 1. Намотка выполняется проводом ПЭВ 0,12. Транзисторы КТ3102 можно заменить любыми аналогами. Вместо полевых транзисторов MPF102 можно попробовать использовать отечественные типа КП302, но будет ли результат положительным мне не известно.

Все конденсаторы должны быть на напряжение не ниже 10V. Весь монтаж выполнен на листе фольгированного стеклотекстолита размерами примерно 160×70 мм. Монтаж ведется на «пятачках», вырезанных в фольге со стороны деталей. Остальная фольга служит общим (землей). Расположение деталей близко к показанному на схеме.

Налаживание

Если гетеродин откажется запускаться, нужно подобрать сопротивление R1.

Горчук Н. В.

Приемник прямого преобразования на диапазон 40 метров

В рамках статьи Детекторный AM-приемник: теория и практика мы сделали наш первый радиоприемник. Надо признать, что данный приемник оставляет желать лучшего. Принять на него можно только мощные широковещательные AM-радиостанции. Притом, слышны они преимущественно в ночное время, и в динамике звучат совсем негромко. Сегодня мы познакомимся с более серьезной конструкцией — приемником прямого преобразования.

Примечание: Для повторения описанного приемника не требуется какое-либо сложное оборудование вроде анализатора спектра. Почти все компоненты, из которых состоит приемник, просто работали с первого раза и не требовали никакой настройки. Исключением является только гетеродин, в котором требуется подобрать кварцевые резонаторы и номинал катушки. Для его настройки подойдет любой КВ-приемник, например, тот же RTL-SDR v3.

Теория

Рассмотрим структурную схему приемника прямого преобразования:

Иллюстрация позаимствована из The ARRL Handbook. Идея в следующем.

Сигнал с антенны проходит через фильтр. Фильтр оставляет только те частоты, которые мы можем захотеть принять. Например, для радиолюбительского диапазона 40 метров, это будут частоты 7.0-7.2 МГц. На схеме фильтр изображен вместе с предусилителем. С его помощью сигнал можно усилить на несколько децибел. Но, строго говоря, предусилитель не является обязательным. Далее идет смеситель, который перемножает сигнал с антенны с сигналом от гетеродина. Гетеродин имеет частоту, близкую к той, которую мы хотим принять. Допустим, нас интересует телеграфный сигнал на 7.011 МГц. При частоте гетеродина 7.010 МГц на выходе смесителя сигнал окажется на 7.011 МГц минус 7.010 МГц или ровно 1 кГц, что попадает в интервал от 20 Гц до 20 кГц, которые может слышать человек. Затем этот сигнал проходит через фильтр нижних частот (ФНЧ), усилитель низкой частоты (УНЧ) и воспроизводится на динамике или в наушниках.

Если вы помните, как работает смеситель, то можете обратить внимание на небольшую проблему. Допустим, на частоте 7.009 МГц также работает какой-то радиолюбитель. Тогда на выходе смесителя его сигнал окажется на той же частоте 1 кГц. То есть, два совершенно разных сигнала смешаются в один. Это называется зеркальный канал (image frequency).

Описанная проблема является главным недостатком приемника прямого преобразования. Также она является основной причиной, почему большинство современных приемников являются не приемниками прямого преобразования, а супергетеродинами. С другой стороны, описанный эффект может быть по-своему интересен, особенно если вы никогда не слышали его вживую. Главное же преимущество приемника прямого преобразования — простота конструкции.

Домашнее задание: Вещательные AM-радиостанции в диапазоне 41 метр идут с шагом 5 кГц: 7.205 МГц, 7.210 МГц, 7.215 МГц, и так далее. Каждая радиостанция занимает полосу в 5 кГц. Если сделать приемник прямого преобразования на этот диапазон, будет ли для него актуальна проблема зеркального канала? Объясните ответ.

Практика

Сделаем приемник на телефонный участок радиолюбительского диапазона 40 метров. Воспользуемся гетеродином из статьи Генератор переменной частоты Super VXO, а также смесителем из заметки Диодный кольцевой смеситель: теория и практика. Таким образом, нам остается сделать только фильтр ВЧ, предусилитель, ФНЧ, а также УНЧ.

Фильтр ВЧ был сделан по следующей схеме:

Это фильтр Чебышева нижних частот 7-го порядка. Фильтр был рассчитан в Elsie, а затем подогнан под имеющиеся компоненты в LTspice. Для запуска Elsie под MacOS я использую CrossOver. Почему был использован фильтр нижних частот вместо полосно-пропускающего фильтра? Просто в данной задаче нижние частоты нам не мешают, а компонентов в ФНЧ потребуется меньше. Кроме того, ФНЧ имеет меньшие вносимые потери.

В моем исполнении фильтр получился таким:

А вот его АЧХ:

Помним, что выход нашего гетеродина богат гармониками. Поэтому необходимо получить как можно большую аттенюацию в диапазоне 20 метров. Иначе приемник будет одновременно принимать станции с двух или более радиолюбительских диапазонов. Теперь допустим, что некая радиостанция проходит на 20 метрах с уровнем S9+20, и мы используем двухдиапазонную антенну на 20 и 40 метров. Тогда наш приемник будет принимать сигнал с уровнем примерно:

>>> (9*6+20-51. 8)/6
3.7000000000000006

… S3-S4. Это все еще достаточно много. Для решения проблемы можно сделать второй такой же фильтр и поставить его на выходе гетеродина. Правда, это не спасет от нечетных гармоник, потому что они создаются самим смесителем. Также мы помним, что смеситель создает и другие артефакты. Более выигрышным решением будет поставить второй фильтр следом за первым, добившись еще большей аттенюации на 20 метрах. Впрочем, в своем приемнике я не стал использовать второй фильтр. Это бессмыслено, поскольку в моем QTH на 40 метрах уровень шума сильно выше S4.

Делать предусилитель изначально не планировалось. Выяснилось, что приемник работает и без него, однако радиолюбителей слышно довольно тихо. Причина, как я думал на тот момент, могла быть в слишком низком уровне сигнала от гетеродина для оптимальной работы смесителя. Мы знаем, что диодному кольцевому смесителю требуется уровень LO порядка 7 dBm. Выход же нашего LO составляет 4 dBm.

Был рассчитан усилитель примерно на 10 dB:

Можно заметить, что 4 dBm + 10 dB это больше, чем нам нужно. На то есть две причины. Во-первых, меня беспокоило, что усиление может оказаться меньше расчетного. Добавить небольшой аттенюатор всегда проще, чем переделывать усилитель. Во-вторых, на самом деле диодный кольцевой смеситель хорошо работает и с уровнем LO 10-13 dBm.

Схема взята из книги Hands-On Radio Experiments за авторством Ward Silver, NØAX и слегка адаптирована под имеющиеся компоненты и требуемый уровень усиления. Похожую схему можно найти в статье «A Beginner’s Look at Basic Oscillators», написанной Doug DeMaw, W1FB для журнала QST за февраль 1984 года, и вошедшую в книгу QRP Classics. В обоих источниках схема приводится в качестве буфера для VXO. Это обычный каскад с общим эмиттером (common-emitter amplifier). Трансформатор L1-L2 преобразует нагрузку 50 Ом в 50×(12/3)² = 800 Ом, которые транзистор и видит на коллекторе.

Усилитель получился вот таким:

Он был проверен при помощи анализатора спектра со следящим генератором. На частотах от 1 до 30 МГц получилось усиление от 9 до 13 dB. На 7 МГц усиление составило 11 dB.

Впрочем, усиление сигнала от LO не дало желаемого эффекта. Зато усиление отфильтрованного сигнала с антенны позволило существенную повысить уровень аудио-сигнала. В таком положении усилитель и был оставлен.

УНЧ был сделан на базе популярной интегральной схемы LM386 по схеме из даташита [PDF]:

Конденсаторов на 250 мкФ не нашлось, поэтому я использовал 220 мкФ. На одной плате с УНЧ был размещен небольшой RC-фильтр. Резистор 3.3 кОм с конденсатором 15 нФ дают полосу по уровню -3 dB около 3 кГц, в самый раз для SSB:

>>> 1/(2*pi*3300*15/1000/1000/1000)
3215.251375593845

Стоит напомнить, что крутизна АЧХ такого простого фильтра составляет лишь 6 dB на октаву (удвоение частоты). Если в ±15 кГц будет работать мощная станция, мы также услышим ее в наушниках, что есть большой минус. Плюс же такого решения заключается в интересном, необычном звучании приемника. Также он создает эффект «панадаптера» в мозгу пользователя. С более сложными фильтрами я хотел бы поэкспериментировать отдельно.

Плата с RC-фильтром и УНЧ:

LM386 имеет выходную мощность 0.325 Вт и рассчитан на нагрузку 8 Ом. С типичными наушниками-затычками 16 Ом 0.1 Вт к УНЧ нет никаких претензий. Закрытые наушники 38 Ом 1.6 Вт звучат очень громко. В тихой комнате их можно использовать в качестве динамика.

Результат

Все перечисленные компоненты были помещены в корпус от сгоревшего компьютерного блока питания, который мне любезно подарил сосед:

Сигнал идет по отрезкам кабеля RG-174. Между компонентами не помешали бы экранирующие перегородки. Делать я их пока не стал. Во-первых, работает и без них, а во-вторых, приемник планируется дорабатывать.

В корпусе имеется большое отверстие под вентилятор. Его было решено закрыть при помощи оргстекла:

Решетка расположена очень удачно. В будущем я собираюсь разместить за ней динамик. Конечно же, к такому корпусу я не мог не сделать подсветку:

Приемник питается напряжением от 9 до 13. 8 В. Первое соответствует батарейке «крона», второе — стандартному напряжению питания КВ-трансиверов. Потребление тока составляет порядка 35-60 мА, в зависимости от напряжения питания и громкости.

Fun fact! Используя описанные принципы, можно сделать приемник на телеграфный участок диапазона 40 метров, телефонный участок диапазона 80 метров, да и вообще любой диапазон, не обязательно радиолюбительский.

Если у вас нет полноразмерной КВ-антенны, это не страшно. Приемник работает с небольшой телескопической антенной или куском провода длиной около метра. Конечно, на такую антенну вы примите меньше станций, особенно если проживаете в городе с высоким уровнем шума от импульсных блоков питания и всякого такого.

Заключение

Безусловно, это не самый выдающийся КВ-приемник на свете. Но он работает, и довольно сносно. Представленную конструкцию можно использовать, как основу для будущих экспериментов. В приемник можно добавить S-метр, частотомер, схему автоматической регулировки усиления (АРУ), улучшить НЧ-фильтр и добавить встроенный динамик.

А на этом у меня все. Как обычно, буду рад вашим комментариям и вопросам.

Дополнение: В приемник был установлен динамик 8 Ом 1 Вт диаметром 75 мм. За счет объема корпуса он звучит очень громко, даже когда ручка регулировки громкости повернута лишь наполовину.

Дополнение: Вас также могут заинтересовать статьи Самодельный QRP трансивер на диапазон 40 метров и Самодельный SSB-трансивер на 40 метров.

Метки: Беспроводная связь, Любительское радио, Электроника.

EMTX: Как построить 8-компонентный аварийный передатчик QRP 40/30 метров

Большое спасибо участнику SWLing Post , Костасу (SV3ORA), за то, что он поделился следующим гостевым постом, который первоначально появился на его веб-сайте радио:

от Kostas (SV3ORA)

Целью QRP является делать больше с меньшими затратами. Это более чем верно, учитывая представленную здесь конструкцию этого дешевого упрощенного передатчика. Он разработан в первую очередь как аварийный передатчик (EMTX), который можно собирать или обслуживать в полевых условиях или в любом доме. Однако его можно использовать и в качестве радиопередатчика HAM. Однако не судите по низкому количеству компонентов. Этот передатчик мощный, более мощный, чем все, о чем могли бы мечтать QRPers. Просто удивительно, как 8 компонентов могут привести к такой большой выходной мощности, которая позволяет вам общаться с большей частью мира, когда условия распространения являются подходящими. Схеме очень сложно сочетать такую ​​простоту с такими характеристиками.

Следуя моим подробным инструкциям, EMTX можно легко воспроизвести в течение нескольких часов. Результат — всегда успех, это одна из схем, которые совершенно не критичны и каждый раз можно воспроизводить успешно работающий передатчик. Я собирал этот передатчик несколько раз, используя аналогичные компоненты (даже тороиды), и он всегда работал. Передатчик соответствует следующим требованиям:

1. Выходная мощность (включая гармоники): от нескольких мВт до 15 Вт (в зависимости от транзистора, кристаллов и напряжения/тока) при 50 Ом.
2. Он может напрямую управлять любой антенной с сопротивлением 50 Ом или выше без внешних тюнеров.
3. Диапазоны работы: В настоящее время 40 м, 30 м
4. Режим: CW, Feld-Hell (с внешней коммутационной схемой), код TAP и любой другой режим манипуляции ON/OFF. Модуляция AM также легко применяется.
5. Доступны такие опции, как диод для защиты от обратной полярности (полезен в полевых условиях при тестировании различных блоков питания с неизвестной полярностью) и амперметр (для упрощения настройки).

Этот передатчик предназначен для использования в первую очередь в качестве аварийного передатчика. Это создает несколько проблем, влияющих на конструкцию передатчика:

1. Он должен легко собираться или обслуживаться в полевых условиях или в любом доме, с компонентами, которые можно было бы извлечь из ближайших источников электроники или небольшого ящика для мусора. Это означает, что количество компонентов должно быть очень низким, и они должны быть не редкими, а общедоступными. В качестве побочного эффекта стоимость также будет оставаться небольшой, если кто-то купит какой-либо компонент. Кроме того, активные компоненты должны быть взаимозаменяемы со многими другими устройствами без необходимости изменения конструкции или остальных компонентов схемы.

2. Он должен быть способен работать от очень широкого диапазона источников постоянного напряжения и при относительно малом токе, чтобы для его питания можно было использовать общедомовые блоки питания. К таким устройствам относятся линейные или импульсные источники питания от портативных компьютеров, маршрутизаторов, принтеров, зарядных устройств для сотовых телефонов, рождественских гирлянд или любых других доступных устройств.

3. Он должен быть способен передавать мощный сигнал, чтобы была обеспечена связь. Аварийный передатчик с выходной мощностью в несколько мВт может быть слышен локально (по-прежнему полезен, но для этого уже есть портативные устройства), но от него мало толку, если его не слышно на самом деле далеко.

4. Должна быть возможность нагружать любую антенну без внешнего оборудования. В экстренной ситуации вы просто не можете позволить себе роскошь построить хорошие антенны или носить с собой коаксиальные кабели и тюнеры. Могут быть даже крайние случаи, когда вы даже не можете носить с собой проволочную антенну, и вы зависите от извлечения провода из источников в полевых условиях, чтобы быстро и грязно поставить случайную проволочную антенну.

5. Регулировка передатчика должна быть минимальной без помощи какого-либо внешнего оборудования, и должна быть индикация правильной работы передатчика или антенны в полевых условиях.

Транзистор:
Этот преобразователь был разработан таким образом, чтобы он мог работать с любым биполярным транзистором NPN. Сюда входят ВЧ-транзисторы и аудиотранзисторы малой мощности, а также ВЧ-транзисторы большой мощности, подобные тем, которые используются в усилителях ВЧ и CB-радиостанциях. Несмотря на то, что на схеме показан 2sc2078, просто попробуйте поставить любой NPN BJT и соответствующим образом отрегулируйте переменный конденсатор. Когда вы находитесь в полевых условиях, вы не можете позволить себе роскошь находить специальные типы транзисторов. Передатчик должен работать с любым транзистором в руке или извлеченным из ближайшего оборудования. Конечно, мощность транзистора (а также управление током кристалла) будет определять максимальное напряжение питания и ток, которые могут быть поданы к нему, и, следовательно, максимальную выходную мощность передатчика. Некоторые из самых мощных транзисторов, которые я использовал, взяты из старых радиоприемников CB, таких как 2sc2078, 2sc2166, 2sc19.71, 2sc3133, 2sc1969 и 2sc2312. Есть много других. Например, 2sc2078 с блоком питания ноутбука на 20 В выдавал максимальную выходную мощность 10-12 Вт на нагрузку 50 Ом.

Схема 8 компонентов EMTX для диапазонов 40м/30м. Компоненты серого цвета являются необязательными.

Кристалл:
Самая необычная часть передатчика. Вы должны найти кристалл для частоты, на которой вы хотите работать. Кристаллы в сегментах CW 40 м или 30 м встречаются не так часто. Кроме того, если вы используете передатчик при высоких мощностях и токах, вы заметите нагрев кристалла и чириканье на частоте передатчика. Текущие возможности обработки вашего кристалла кристалла внутри корпуса кристалла будут определять чириканье и количество нагрева кристалла. Вы по-прежнему можете работать со станциями с чирикающим передатчиком при условии, что чирп не такой высокий, чтобы он мог проходить через CW-фильтры приемников. Однако, если небольшой щебет вас раздражает или если этот щебет слишком сильный, вам придется использовать эти винтажные кристаллы большего размера (например, FT-243), которые могут пропускать через них больший ток. Но сегодня они еще более редки.

Подход, который я использовал в своем прототипе, заключался в параллельном соединении нескольких кристаллов HC-49U с одинаковой частотой, чтобы ток распределялся между ними. Это уменьшило чирп почти незаметно, даже при высокой выходной мощности, как если бы я использовал один кристалл FT-243, а в некоторых случаях даже лучше. Опять же, это необязательно, но если вы хотите свести к минимуму чириканье (и нагрев кристалла) без поиска редких старинных кристаллов, это то, что вам нужно.

Небольшое предупреждение. Если вы заметили очень высокий щебет при подключении кварцевого резонатора к EMTX, вы должны считать его неподходящим для этого передатчика, так как он не может выдержать требуемый ток. Если вы продолжите использовать этот неподходящий кристалл, вы можете легко взломать его и сделать бесполезным. Не используйте эти крошечные HC-49S кристаллы, они не будут работать.

Измеритель тока:
Измеритель тока на 1 А (или больше) можно использовать для контроля тока, потребляемого передатчиком при нажатии клавиши. Рекомендуемая рабочая точка тока составляет от 450 мА до 1 А, в зависимости от уровня выходной мощности (и гармоник), которого вы хотите достичь. Текущая точка задается переменным конденсатором. Я бы не стал устанавливать ток более 1 ампера, хотя это можно сделать. Использование амперметра не является обязательным, но вместе с лампой накаливания даст вам хорошую индикацию правильной настройки передатчика, так что вам не нужно подключать внешний измеритель ВЧ-мощности к выходу передатчика. Если у вас есть, то вы можете удалить текущий счетчик. Если у вас нет доступного аналогового измерителя на 1 ампер, но он меньшего размера, вы можете подключить резистор малой мощности параллельно измерителю. В моем случае у меня был только измеритель на 100 мкА, и я подключил к нему параллельно резистор 0,15 Ом 5 ​​Вт, чтобы уменьшить 1 А до 100 мкА. Значение резистора зависит от внутреннего сопротивления измерителя, поэтому вам нужно рассчитать это для вашего конкретного измерителя. Когда 2sc2078 используется при напряжении 20 В, 500 мА на амперметре соответствует примерно 5 Вт выходной мощности, 600 мА соответствует примерно 6 Вт, 700 мА 7 Вт, 800 мА 8 Вт, 900 мА 9 Вт и 1 А около 10 Вт. Таким образом, измеритель тока можно использовать как своего рода измеритель мощности без необходимости масштабирования на нем.

Лампа накаливания:
Один только амперметр без использования лампы накаливания не даст правильной индикации работы передатчика. В некоторых случаях передатчик может потреблять ток, но фактически не генерировать много или даже РЧ. Когда вы находитесь в поле, вам не нужно носить с собой дополнительное оборудование для мониторинга. Лампа накаливания загорается, когда передатчик колеблется. Он отслеживает фактический РЧ-сигнал, поэтому его яркость изменяется в зависимости от мощности РЧ-мощности, которую производит передатчик. Наряду с показаниями амперметра это как раз то, что вам нужно знать, чтобы правильно настроить переменный конденсатор. Обратите внимание, что лампочка не загорится при очень низком уровне сигнала. Тот, что используется в прототипе, начинает светиться чуть меньше 1 Вт. Миниатюрные лампы накаливания сегодня найти не так-то просто. Тем не менее, есть хороший их источник, который есть почти у каждого в доме. Этот источник — старые рождественские огни. Ты спасаешь старые рождественские гирлянды, не так ли? Индикатор лампы накаливания, а также одновитковая обмотка трансформатора являются дополнительными компонентами. Если у вас есть измеритель мощности RF, подключенный к передатчику, вы можете удалить их.

Диод:
Защитный диод является дополнительным компонентом схемы. Если вы находитесь в поле, правильная полярность источника питания может быть неочевидной. Без мультиметра мне может быть сложно определить правильную полярность блока питания. Силовой диод (я использовал на 6А) защитит транзистор от взрыва в случае подключения обратной полярности к схеме.

Cx и Cy:
Конденсаторы Cx и особенно Cy должны быть хорошего качества. Cy будет нагреваться при высокой выходной мощности, если это не так. В тестах я использовал самодельный конденсатор и даже двухстороннюю печатную плату в качестве конденсатора для Cy, и все они нагревались при высокой мощности. Конденсаторы из серебряной слюды работают намного холоднее, и они имеют небольшую разницу в выходной мощности, поэтому я рекомендую этот тип. Cy должен выдерживать довольно большое напряжение, поэтому тип серебряной слюды идеален.

Переменный конденсатор:
Переменный конденсатор может быть воздушным или керамическим, хотя я предпочитаю воздушные переменные в этом приложении. В любом случае он должен выдерживать высокое напряжение, как и Cy.

Ключ:
Ключ напрямую закорачивает эмиттер транзистора на землю, поэтому является частью активной цепи. По этой причине я предлагаю, чтобы ключи были как можно короче. Ключ должен выдерживать напряжение (20 В) и ток (до 1 А) на своих контактах, что обычно не имеет большого значения.

Пошаговая конструкция трансформатора показана ниже. Обратите внимание, что если вы решите, что вам не нужны нагрузки с более высоким импедансом, а только 50-омные (например, антенные тюнеры или 50-омные согласованные антенны), вам просто нужно намотать 2 t во вторичной обмотке, а не 14 t. Вам также не нужны никакие краны, конечно.

Возьмите в магазине сантехники кусок ПВХ-трубы с внешним диаметром 32 мм. В качестве альтернативы можно использовать коробку для таблеток подходящего диаметра или любую пластиковую трубку подходящего диаметра.

Шаг 2:

Отрежьте от этой трубки кусок длиной 4 см. Минимальная длина 4 см.

Ниже 4 см трубка из ПВХ была обрезана по размеру.

Шаг 3:

Намотайте 16 витков эмалированной проволоки диаметром 1 мм на трубу из ПВХ и закрепите обмотку на месте, как показано на рисунке ниже. Обратите внимание на направление намотки провода. Это первичная обмотка трансформатора, которая подключена к двум конденсаторам. Обратите внимание, что эта обмотка немного смещена вправо от трубы.

Шаг 4:

Оберните обмотку 3 витками тефлоновой ленты. Ее можно купить в любом магазине сантехники, как и трубу ПВХ. Лента из ПТФЭ поможет удержать второй слой на месте и обеспечит дополнительную изоляцию.

Шаг 5:

Намотайте 2 витка эмалированного провода диаметром 1 мм поверх первичной обмотки и закрепите обмотку на месте, как показано на рисунке ниже. Обратите внимание на направление намотки провода, а также его положение относительно первичной обмотки. Это обратная связь трансформатора, того, что подключен к коллектору транзистора.

Шаг 6:

Намотайте 14 витков эмалированного провода диаметром 1 мм поверх первичной обмотки, начиная с двух витков, и закрепите эту обмотку на месте, как показано на рисунке ниже. Обратите внимание на направление намотки провода, а также его положение относительно первичной и двухвитковой обмоток. Это вторичка (выход) трансформатора, тот, что подключен к антенне. На данный момент не беспокойтесь о кранах еще.

Обратите внимание на рисунок ниже, как обмотки закреплены на трубе. Концы проволоки пропускают через трубу через небольшие отверстия, а затем загибают к концам трубы и еще раз к поверхности трубы, где будут выполняться соединения.

Шаг 7:

Намотайте 1 виток эмалированной проволоки диаметром 1 мм на трубу и закрепите обмотку, как показано на рисунке ниже. Обратите внимание на положение обмотки относительно других обмоток. Эта 1-витковая обмотка расположена на расстоянии около 1 см от других обмоток. Это приемная обмотка ВЧ, та, что подключена к лампе накаливания.

Шаг 8:

Острым резаком (ножом) аккуратно соскребите эмаль со всех концов обмоток. Не волнуйтесь, если вам не удастся соскоблить эмаль на нижней стороне концов проводов (соприкасающихся с трубой). Нам просто нужно достаточное количество меди, чтобы сделать соединение.

Шаг 9:

Залужите концы обрезков проводов, стараясь не перегревать их.

Шаг 10:

Теперь пришло время сделать ответвления на вторичной обмотке. Воспользуйтесь острым резаком (ножом) и очень аккуратно соскребите эмаль провода в точках отвода (количество витков). Будьте очень осторожны, чтобы не соскоблить эмаль предыдущего и следующего витка с каждой точки отвода. Не волнуйтесь, если вы просто соскоблите эмаль в верхней части провода (внешняя область). Нам просто нужно достаточное количество меди, чтобы сделать соединение.

Делайте каждое касание немного смещенным от ближнего касания, как показано на рисунках. Это позволит избежать короткого замыкания (особенно на отводах 4, 5 и 6) и упростит соединения, особенно если для подключения к отводам используются зажимы типа «крокодил».

Шаг 11:

Залужите все точки отвода, стараясь не перегревать их.

Шаг 12:

Этот шаг является необязательным и зависит от того, как вы решите выполнить соединения с отводами. Вы можете припаять провода непосредственно к точкам ответвления, но в моем случае я хотел использовать зажимы типа «крокодил», поэтому я сделал следующее: я взял кусок вывода компонента и припаял его один конец к каждой точке ответвления. Затем я согнул вывод компонента в U-образную форму и обрезал его соответствующим образом. Это создало хорошие и жесткие точки касания для зажима типа «крокодил».

Шаг 13:

Этот шаг является необязательным и зависит от того, как вы решите установить трансформатор в корпусе. В моем случае я хотел сделать три маленькие ножки для крепления. Я отрезал три куска алюминиевых ремешков и проделал отверстия на обоих концах. Я сделал три небольших отверстия на конце трубы трансформатора и закрепил алюминиевые хомуты с помощью винтов. После их установки я придал лямкам Г-образную форму. Затем я использовал еще три винта, чтобы прикрепить трансформатор к корпусу.

Готовый трансформатор показан на рисунках выше и ниже. 6 точек соединения в нижней части трубы являются точками низкого напряжения, тогда как 2 точки в верхней части трубы являются точками высокого напряжения.

Если вы собрали трансформатор, как описано, нижние соединения будут следующими (слева направо):

Конец провода 1, подключенный к лампе накаливания
Конец провода 2, подключенный к лампе накаливания
Конец провода 3, подключен к счетчику тока
Конец провода 4, подключенный к амперметру
Конец провода 5, подключенный к GND (земле)
Конец провода 6, подключенный к транзисторному коллектору

Верхние соединения следующие (слева направо):

Провод конец 1, подключенный к переменному конденсатору 25 пФ и фиксированному Cy.
Конец провода 2 — это 14-й вторичный ответвитель, который остается неподключенным или отводится к соответствующей импедансной антенне.

Я сделал два небольших видеоролика о работе EMTX.

Первое видео размером 13,5 МБ (щелкните правой кнопкой мыши, чтобы загрузить), показывает работу, когда выходная мощность передатчика немного меньше 10 Вт.

Второе видео размером 3,5 МБ (щелкните правой кнопкой мыши, чтобы загрузить) показывает работу, когда передатчик настроен на выходную мощность около 5 Вт.

Каждый силовой генератор с автоматическим возбуждением (и даже многие многокаскадные конструкции) демонстрирует некоторое количество щебета. Чирп в основном рассматривается как внезапное изменение частоты, когда генератор мощности отключается. Помимо щебета, можно также рассмотреть долгосрочную стабильность частоты. Щебет в EMTX на удивление низкий, если он собран правильно. Ганс Саммерс, G0UPL, провел анализ щебета моего EMTX (PDF) и EMTX, созданного VK3YE и представленного на YouTube. Ганс провел анализ видео/аудио записей обоих передатчиков. Я отправил ему два видео, одно с EMTX, настроенным на выходную мощность 10 Вт, и одно, где он настроен на 5 Вт. Щебет в худшем случае (10 Вт) составлял около 30 Гц, а при 5 Вт порядка 10 Гц или около того. Будучи настолько маленьким, щебет почти не воспринимается ухом, и он, безусловно, не создает проблем при прохождении тона через узкие фильтры CW. Это удивительное достижение такого простого и мощного передатчика.

Каждый нефильтрованный передатчик будет возбуждать гармоники на своем выходе. Это означает, что форма выходного сигнала имеет некоторые искажения по сравнению с чистой синусоидой. Многие из передатчиков, которые я видел, представляют очень искаженную форму выходного сигнала и абсолютно нуждаются в низкочастотном фильтре, если они должны быть подключены к антенне. Я не могу сказать, что это верно для EMTX, потому что, как ни удивительно, у него низкие искажения, несмотря на высокую выходную мощность, которую он может достичь. Хотя фильтр LPF всегда является хорошей идеей, он не так уж нужен на EMTX. Однако вы должны использовать его, чтобы соответствовать правилам.

На изображении выше показаны измерения на выходе EMTX, когда он установлен близко к 10 Вт при 50 Ом. Основная несущая ровно 9,9Вт, а все гармоники меньше 50мВт! Кроме того, гармоники не распространяются на диапазон ОВЧ.

На изображении ниже показаны измерения на выходе EMTX, когда он установлен близко к 5 Вт при 50 Ом. Основная несущая ровно 5,17 Вт, а все гармоники меньше 9,6 мВт! Опять же, гармоники не распространяются на диапазон УКВ.

Эти небольшие уровни гармоник совсем не будут слышны очень далеко по сравнению с мощной несущей. Это означает только одно. ФНЧ, хотя и является хорошей практикой, не является обязательным в этом передатчике. Но вам лучше использовать один, чтобы соответствовать правилам.

Многие радиолюбители используют только ваттметр для измерения выходной мощности своих самодельных передатчиков. Это неправильный способ сделать это, потому что ваттметр не является селективным измерителем. Он будет измерять как основную несущую, так и гармоники, но не сможет их различить. Таким образом, в нефильтрованном передатчике или в передатчике с простым (часто неизмеряемым) ФНЧ этот способ даст совершенно ложное показание выходной мощности передатчика на заданной частоте.

Правильным способом точного измерения выходной мощности передатчика и уровней гармоник является анализатор спектра. БПФ, доступный во многих современных осциллографах, имеющий динамический диапазон примерно 50-55 дБ, также подходит для этой цели. К выходу передатчика необходимо подключить фиктивную нагрузку 50 Ом, а затем к выходу передатчика также подключить высокоимпедансный щуп осциллографа. Таким образом были выполнены вышеуказанные измерения.

Вот несколько тестовых передач, чтобы определить, как далеко можно продвинуться с таким передатчиком. Должен сказать, что между ЕМТХ и моим малоэффективным коротким диполем стоит антенный тюнер (не обрезанный для 40м и даже не согласованный с коаксиалом). Однако я все еще мог преодолеть расстояние более 2500 км даже при настройке 5 Вт.

Скриншот сигнала передатчика, полученного на WebSDR на расстоянии 2500 км, когда EMTX настроен на выходную мощность 10 Вт.

Ниже приведены изображение и аудиозапись сигнала передатчика, полученного на том же WebSDR, когда EMTX настроен на выходную мощность 5 Вт.

Фотографии готового передатчика. Вам не нужно строить это так красиво, если вам все равно.

Прототип EMTX, построенный на макетной плате. Да, он отлично работал на куске дерева.

Это феноменальный проект, Костас. Большое спасибо, что поделились им с нами. Мне нравится простота этого дизайна — действительно форма, следующая за функцией. Проявив немного терпения, любой может построить этот передатчик.

Ознакомьтесь с этим и многими другими проектами на превосходном веб-сайте Костаса.

Распространение радиолюбви

Дискретно-транзисторный приемник 40м от EMRFD — Радиолюбитель

Продолжение обсуждения Сборка 80-метрового приемника класса:

Привет, ребята,

Я закончил сборку и отладку моего первого 40-метрового приемника на дискретных транзисторах по схеме в EMRFD. У меня был неуместный резистор, который обмотал микшер шлангом и превратил его в AM-радио 1-го класса с библейскими молотками в стиле возрождения. После исправления этого я услышал великолепный первый сигнал CW около 7,010 МГц.

У меня не было под рукой LM386 (коэффициент усиления 200), поэтому для цепи усиления звука был использован предусилитель LM380 (коэффициент усиления 50) и предусилитель LF412N (коэффициент усиления 4). Это позволяет легко увеличить усиление после микшера для лучшей производительности, так как LM380 немного шумит.

Картинки и звук, или этого не было.

IMG_20181014_221722.jpg3264×2448 2,91 МБ

IMG_20181014_222629.jpg3264×2448 2,33 МБ

IMG_20181014_22 2636.jpg3264×2448 2.05 МБ

Какой-то JT65A на 7.075 МГц — извините за плохое качество звука. Это было записано, когда мой мобильный телефон был поднесен к наушникам, а затем была обработана с помощью «sox in.wav out.mp3 Gain 26 Band 3000 2000».

8 лайков

Красиво!!!

Мне нравится ваш макет.

Честно говоря, я никогда не видел такой схемы, построенной на куске меди. Это довольно аккуратно!

1 Нравится

Мне особенно нравится твой плавающий LM380 !

15 октября 2018 г. , 14:39

Kickass — обязательно запишусь к вам в класс…

Думаю, Уолтер использовал аналогичную технику сборки для своих классов Mighty Mite в Мичигане.
Назвал это «манхэттенским стилем».
https://hackaday.com/tag/manhattan-style/
http://www.unixnut.net/files/manart.pdf

Уолтер и Боб Пиз улыбаются…

1 Нравится

добавьте -SA6 к номеру заказа и добавьте анализатор спектра 6 ГГц.
А потом наблюдайте за невежественным/небрежным ударом по передку…

Мне нравится дизайн.