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無線電子工学および電気工学の百科事典 宇宙通信用の28MHzダイレクトコンバージョン受信機。 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典
この記事で説明する受信機は、29.3 ～ 29.6 MHz セクションのアマチュア無線局からの CW および SSB 信号を受信するように設計されています。 ご存知のとおり、この範囲 10 メートルは、人工地球衛星に設置された中継器 (衛星からの信号を受信するチャネル) を介したアマチュア通信に推奨されています。 受信機の特性により、高さ 3 km までの円軌道上に位置し、出力約 2000 W のオンボード中継器を備えた教育および実験用の IC1 を介してアマチュア通信を組織するための単純なアンテナで受信機を使用することが可能になります。 技術特性 受信周波数範囲、MHz ....... 29,3 ... 29,6
受信機の回路図を図1に示します。 RFアンプ、ダイオードミキサー、局部発振器、ベースアンプが含まれています。
アンテナからの信号は、整合結合コンデンサC1を介して、帯域幅が約1 kHzの2回路バンドパスフィルタL2C3L300C1に送られ、トランジスタV3によって増幅されます。 このトランジスタのコレクタ回路には、8MHzの周波数に調整されたL29,45CXNUMX回路が含まれています。 高周波増幅器のゲインは、XNUMXをわずかに上回っています。 このような増幅器を使用するポイントは、バンドパスフィルターの損失を補償し、アンテナへの局部発振器信号の通過を弱めることです。 レシーバーミキサーは、逆並列に接続されたダイオードV4とV5で作られています。 受信信号はそこ（「L3C8回路」）と局部発振器電圧（L4コイルの一部から）に供給されます。ミキサーの動作原理に従って、局部発振器の周波数は周波数の14,6倍に設定されます。受信信号の、すなわち14,8 ...XNUMXMHz。 受信機の局部発振器は、容量性6点方式に従ってトランジスタV15上に作成されます。これにより、トランジスタの接合部と並列に接続されたコンデンサC16とC7の容量が比較的大きいため、周波数の安定性が向上します。 この場合の接合容量の変化は、発生周波数にほとんど影響を与えません。 局部発振器の供給電圧はツェナーダイオードVXNUMXによって安定化されます。 カットオフ周波数5kHzのL9C10C2,8ローパスフィルターによって絶縁された低周波信号は、トランジスタV8〜V10、V12の13段低周波増幅器に供給されます。 V7。 温度安定性を向上させるために、アンプはシリコントランジスタ上に組み立てられています。 抵抗R11とRXNUMXを通るXNUMXつのステージはすべて、負のDCフィードバックでカバーされます。 最終的な電力増幅器は、異なる構造のトランジスタ V12、V13 のプッシュプル エミッタ フォロワのスキームに従って作成されます。 ダイオード V11 は、出力トランジスタの小さな初期バイアスを作成するために使用され、歪みタイプの「ステップ」を低減します。 受信機の出力には、インピーダンスが 70 ～ 100 オーム以上の電話機、または都市放送ネットワーク用のスピーカーを接続できます。 低抵抗ドライバは、巻線比が約 5:1 のマッチング トランスを介して接続できます。 AGC システムは非常に効果的に動作するため、低周波信号のゲインを調整する手段はありません。 AGC 回路には、整流器 (ダイオード V2、V3) と平滑 RC 回路 (R2C5) が含まれています。 AGC 整流器への信号は、R13C7 チェーンを介して受信機の出力から来ます。 バッテリー (9 V) で駆動すると、ツェナー ダイオード V7 の電圧が動作電圧よりも低くなり、消費電流が急激に減少します。 受信機が電池のみで駆動される場合は、V7 ツェナー ダイオードを省略できます。 受信機には、感度を高め、固有ノイズのレベルを下げるための対策が講じられています。 ベースアンプの入力には低ノイズシリコントランジスタKT208を搭載。 ミキサには、ショットキー バリア KD514A を備えた低ノイズ ダイオードが使用されています。 ミキサ入力から低周波増幅器の入力トランジスタのベースまでの信号経路全体がインピーダンス整合されているため、信号電力損失が低く抑えられます。 ミキサインピーダンス、ローパスフィルタの特性インピーダンス、ローパスアンプの入力インピーダンスは等しく、約2kΩです。 受信機はRF増幅器なしで作ることができますが、これはプリセレクターの選択性の低下につながります。 また、もちろん、AGCシステムは機能しません。 この場合の入力回路は、図2に示す回路に従って実行されます。 XNUMX。
アンテナで受信された信号は、L6C1L3C2バンドパスフィルターのL字型リンクでフィルター処理され、すぐにミキサーに送られます。 フィルタ帯域幅は2...3MHzです。 単一の入力ループと比較して、フィルターは帯域外信号の除去を大幅に改善し、通過帯域損失を低減します。 フィルタの縦（L6C1）および横（L3C2）分岐の単巻変圧器接続のおかげで、アンテナ抵抗（3オーム）はコイルL75の出口を介して変換され、ミキサーの入力インピーダンス（2 kOhm）と一致します。 ）。 図1のスキームに従って構築された入力回路を備えたRF増幅器なしの受信機の感度。 0,3は0,4...XNUMXμVに達します。 建設 受信機は 140x50 mm のプリント基板に取り付けられています。 図の色は、フォイルが除去されたトラックを強調表示します。
受信機の高周波回路にはセラミックコンデンサが使われています。 コンデンサ C13 は、53 つの可動プレートと 1 つまたは XNUMX つの固定プレートを含む、空気誘電体を備えた小型のトリマーです。 電解コンデンサ - KXNUMX-XNUMX、残り - KLS。 抵抗器はどのタイプでもかまいません。 ループ コイル L1 ～ L4 および L6 は、自作の有機ガラス フレームに巻かれています。 フレームのスケッチを図に示します。 4. 厚さ 6 mm の有機ガラスのプレートからフレームを製造するために、ワークピースは 9X13 mm の寸法で切断されます。 そこにドリルで穴を開け、M4 のネジを切ります。 余分な材料をジグソーまたは弓のこで取り除き、フレームの作業部分をやすりで円筒形に近い形にします。 コイルは、SB-4a 装甲コアから取られた SCR-12 コアで調整されています。 各コアを半分に切断し、残りの半分のスロットをジグソーで切断して、5 つのビルダーを作成します。 それらの長さは約XNUMXmmになります。
コイルの巻線データを表に示します。 コイルはコイルごとに巻かれています。 コイルL5は、M1500NMフェライト（サイズK12X8X6）製のリングコアに巻かれています。
外径10〜20mmの他のコアを使用し、それに応じて巻数を調整することができます。 透磁率の平方根に反比例する必要があります。 たとえば、M3000NMフェライトを使用する場合は、巻数を270に減らす必要があります。リングの直径によるインダクタンスへの影響は少なくなりますが、より大きなリングを使用する場合は、巻数をわずかに減らす必要があります。 受信機の KP303E トランジスタは、KP303D または KP303G に置き換えることができます。 ダイオード V2、V3 - 任意のシリコン。 ミキサーでは、KD503A を使用できますが、結果はわずかに悪くなります。 KD503B または KDS523。 局部発振器では、トランジスタ KT312 および KT315 を任意の文字インデックスで使用できます。 ベースアンプは、ゲルマニウム低周波トランジスタP27A、P28（V8）、MP39-MP42（V9、V10およびV13）、MP9-MP11、MP37（V12）でも作成できます。 この場合、熱安定性はわずかに低下するだけです。 十分な低周波ゲインを得るには、トランジスタ V21 ～ V8 の係数 h10e を少なくとも 60 ... 80 にする必要があります。 この低周波増幅器では、高周波トランジスタを使用すべきではありません。この場合、数十から数百キロヘルツのオーダーの周波数で扱いにくい自己励起がしばしば観察されるためです。 ダイオード V11 - 低電力ゲルマニウム。 受信機の設計は何でもかまいません。重要なのは、コンデンサ C13 を局部発振回路の近くに配置することだけです。 コンデンサは、短い硬質導体で回路に接続されています。
受信機のセットアップは、トランジスタのモードをチェックすることから始まります。 トランジスタ V12 と V13 のエミッタの電圧は、電源電圧の半分に等しくなければなりません。 これは、抵抗 R7 と R11 を選択することによって実現されます。 ベースアンプは通常、他の調整を必要としません。 トランジスタＶＩ、Ｖ６の電流は、抵抗器Ｒ３およびＲ４によって設定される。 局部発振器の周波数は、コイル L4 のコアによって設定されます。 周波数は、共振波長計または目盛り付き KB 受信機によって制御されます。 次に、トランジスタV1のドレイン端子をコイルL3から一時的に切断して、RF増幅器なしの受信機の感度を確認する必要があります。 静電容量3〜3 pFのカップリングコンデンサを介して外部アンテナをL5コイルの上部出力に接続すると、「エアノイズ」が聞こえ、アマチュア局から信号を受信できます。L3C8回路は次のようになります。最大受信音量に調整。 最大の感度を実現するには、L4コイルタップの位置を調整して、ミキサーダイオードの局部発振器電圧を選択する必要があります。 一定の制限内で、コンデンサC12とC14の静電容量の比率を調整することにより、局部発振器の電圧を変更することもできます。 例えば、コンデンサＣ１２の静電容量の増加とそれに対応するコンデンサＣ１４の静電容量の減少は、それらの周波数が変化しない状態で振動の振幅の減少を引き起こす。 RF増幅器の確立は、アンテナが接続された状態の受信機出力での最大ノイズに応じて、L1C2、L2C3、およびL3C8回路を共振に調整することになります。 高周波増幅器のゲインが高すぎる場合（アンテナが接続された受信機の出力でのノイズ振幅が0,5 Vを超える場合）、または増幅器が自励する場合は、L3コイルタップを接地端子に近づけるか、このコイルを抵抗でシャントしました。 アマチュアステーションから弱い信号を受信する場合は、結合コンデンサC1のローターの位置を選択すると同時に、L1C2回路を共振に合わせて、受信機出力の最大信号対雑音比に調整する必要があります。 RFアンプなしで受信機の入力回路を確立する場合、図2のスキームに従って作成されます。 図２において、回路Ｌ６Ｃ１およびＬ３Ｃ２は、最大受信音量で共振するように同調される。 L6 コイル タップの位置を変更することにより、弱い局からの信号を受信するときに最大の S/N 比が得られます。 著者：V。ポリアコフ（RA3AAE）、モスクワ; 出版物：N。ボルシャコフ、rf.atnn.ru
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