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無線電子工学および電気工学の百科事典 水晶フィルターを搭載したトランシーバー。 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典
この記事では、周波数 8,867238 MHz の同一の共振器から作られた自作の水晶フィルターを備えた単純なトランシーバーについて説明します。 このような共振器は不足していません。PAL-SECAM テレビ デコーダで使用されています。 トランシーバーのメインボードは、最小限の変更を加えるだけで、マルチバンド デバイスで使用できます。 トランシーバーの主なパラメータ: 信号対雑音比 12 dB での感度 - 1 μV 以下。 隣接および反対側の受信チャネルの選択性 - 60 dB 以下。 AGC システムの調整深さ - 60 dB 以上。 50オームの負荷における送信機のピーク出力電力 - 少なくとも5 W; 送信モードでのスプリアス放射の抑制 - 40 dB 以下。 送信モードでの消費電流 - 電源電圧 0,6 V で 12 A 以下。 集積回路の使用により、部品が少なく、構成が簡単なコンパクトなトランシーバーを作成することが可能になりました。 もちろん、そのようなデバイスはそれほど高いパラメータを持っていませんが、初心者の短波アマチュア無線機用のトランシーバーとして、またはモバイル補助トランシーバーとして推奨できます。 トランシーバーの可逆パスは、174 つの K2XA1 マイクロ回路 [1] に実装されています。 マイクロ回路の構成のうち、AGC UPCH システムの調整可能な URCH、ミキサー、UPT のみが使用されました。 調整可能な IF 回路自体は、雑音指数が大きく、XNUMX MHz を超える周波数で動作するように設計されていないため、使用されません。 構造的に、トランシーバーは1つのノードに分割されます：メインボード（図XNUMX）、
スムーズレンジジェネレーター（図2）
とパワーアンプ（図3）。
トランシーバーのブロック間接続のスキームを図に示します。 4.
受信モードでは、PA ユニットにある K2 リレーの KZ.3 接点を介して入力されたアンテナからの信号がメインボードのピン 3 に供給されます。 L1C4C6C8L4 の要素には、1 ループのバンドパス フィルター (DFT) が組み込まれています。 DFT を通過した無線周波数信号は、DA6 チップの入力に供給されます。 この超小型回路は信号を増幅し、IF 周波数に変換します。 GPA 信号はメインボードのピン 1.1 に供給され、リレー K1 の接点 K1 を介してトランス T1 が DA5 チップに供給されます。 IC コンバータの出力に接続されている L19C1 回路は、IF 周波数に同調されています。 5 つの共振器からなる水晶フィルタ ZXNUMX はインダクタ LXNUMX のタップに接続されており、最適な整合が保証されます。 フィルタ回路を図5に示します。 XNUMX。
水晶フィルターの出力から、IF 信号が DA2 チップに供給されます。 基準発振器信号は、リレー K2.1 の接点 K2 と変圧器 T2 を介してこのチップに届きます。 抵抗 R15 は可聴周波数信号を発します。 ローパスフィルター C27R19C28 は、検出信号の高周波成分を減衰します。 オーディオ周波数アンプは、通常、集積回路 K174UN14 に組み込まれています。 ゲインは40dBです。 メインボードの出力 11 から、ボリューム コントロール R3 (図 1 を参照) を介して 4H 信号がヘッドフォンに入ります。 受信パスは AGC システムによってカバーされます。 AGC システムの動作のための信号は超音波周波数コンバータの出力から取得され、抵抗 R23 を介して VD7VD8 検出器に供給されます。 システムの速度はコンデンサ C29 の静電容量によって決まります。 エミッタフォロワ VT3 の出力から、AGC 電圧は S メーター (DA9 マイクロ回路のピン 2) の DC アンプ (UCA) に供給され、VD4 ダイオードを介して DA1 および DA2 マイクロ回路の制御入力に供給されます。 ダイオードは送信モード時に制御電圧がSメーターに影響を与えないように設置されています。 電圧は、メインボードのピン 13 からトリマ抵抗 R22 と DA9 チップのピン 10 に接続されたダイオード VD2 を介して S メーターに供給されます。 基準周波数発生器は電界効果トランジスタ KP303G (VT1) に組み込まれています。 共振器 ZQ1 の周波数は 8,867238 MHz です。 インダクタ１２を調整することにより、水晶フィルタの通過帯域に対して発電機の発振周波数を狭い範囲内でシフトさせることが可能である。 トランジスタ VT12 のソースフォロアは、発電機の発振周波数に対する負荷の影響を排除します。 XS1 コネクタに接続されている SB3 (「コントロール」) ボタンを押すと、トランシーバーは送信モードに切り替わります。 この場合、UM ユニット内の短絡リレーが作動します。 このリレーは、動作モードに応じて、接点 KZ.2 を使用してアンテナを受信経路の入力または送信機の出力に接続し、同時に接点を使用してトランシーバー ノードの必要な電源電圧を切り替えます。 K3.1。 メイン基板の端子12、4に+12V(TX)の電圧が印加され、リレーK1、K2が動作し、GPAと基準発振器の信号が切り替わります。 ピン 12 から電圧が UZCH DA3 マイクロ回路の反転入力に供給され、それをブロックします。 電源電圧は BM1 エレクトレット マイクにも供給されます (図 4 を参照)。 マイクからの信号は、C1L5C3 ローパス フィルターを介して DA10 チップに供給され、高周波干渉がマイク アンプの入力に入るのを防ぎます。 送信モードでは、DA1 チップは平衡型変調器として動作します。 基準発振器信号はトランス T1 を介して供給されます。 変調器の出力では、抑圧搬送波 (DSB) を含む両側波帯信号が形成されます。 変調器がトリマー抵抗器 R10 によって正確にバランスがとられている場合、最大の搬送波抑制が発生します。 DSB 変調器の出力から、信号は水晶フィルターに供給され、下側波帯が選択されます。 DA2 チップは IF 信号を 160 メートルのアマチュアバンド信号に変換します。 高周波における負荷 DA2 は広帯域トランス TK であり、ミキサーの高出力インピーダンスと低い負荷抵抗を整合させます。 メインボードのピン 9 からの RF 信号はパワーアンプに送られます。 経路の透過係数の調整は抵抗R3「LEV.TX」によって行われます。 最大透過係数は、メインボードのピン 8 の最小電圧に対応します。 PA ユニットでは、信号は 7 回路のバンドパス フィルター L53C54C55C8L6 を通過し、トランジスタ VT7、VT8 の前段アンプと VTXNUMX の最終段によって増幅されます。 出力トランジスタには輸入品の2SC2078を選択しています。 このトランジスタは、27 MHz 帯域の CB ラジオ局の最終段で一般的に使用され、4 V の電源電圧で少なくとも 12 ワットの電力を発生します。結局のところ、ラジオでこのトランジスタを入手するのは難しくありません。大都市の市場。 このトランジスタから 160 メートルの範囲内では、5 ワットのピーク電力を簡単に得ることができます。 R37VD11R38 チェーンは、線形モードで動作するように、送信モードでのトランジスタの初期バイアス電流を設定します。 KZ.2 接点を介して増幅された信号はアンテナに入ります。 R39R40 分圧器から、出力信号電圧の一部がレベル検出器に送られます。 検出器で整流された電圧がRA1指示計に印加されます。 GPA トランシーバー (図 2 を参照) - 4 カスケード。 トランジスタ VT5 には、容量性 1 点方式に従ってマスター発振器が、バッファ段である VT8,867238 に組み立てられます。 周波数調整は、空気誘電体を使用した KPE C10698 によって実行されます。 水晶フィルタで 10867 MHz の周波数の共振器を使用する場合、GPA 調整範囲は XNUMX ... XNUMX kHz (さらに、範囲の端で必要な数 kHz のマージン) になります。 トランシーバに電力を供給するには、安定した +12 V 電圧源が必要で、保護目的で VD1 ツェナー ダイオード (図 4) が使用されます。 極性が逆になるか、電源電圧を超えると、ツェナー ダイオードを流れる電流が大幅に増加し、FU1 ヒューズが切れます。 トランシーバーは、C1-4、C2-23、MLT などの固定抵抗を使用します。 装備 - SPZ-38b; 可変抵抗器 - SP4-1a。 すべての永久コンデンサ - K10-17、KM; 同調コンデンサ - KT4-23、および酸化物コンデンサ - K50-35。 真空管ラジオからの同調コンデンサ C1 - KPI。 インダクタ L1、L2、L4、L5、L7、L8 は、同調コア PR No. 5 (R-2 グレード材料のカルボニル、M20 ネジ) を備えた直径 4 mm のポリスチレン フレームに巻かれています。 著者は、Len VHF ラジオ局からのフレームを使用しました。 コイル L1 と L7 には 10 + 40 ターン (接地端子から数えて)、L2 と L8 - 50 ターン、L4 - 25 + 25 ターンのワイヤ PEV-2 0,15、およびコイル L5 - 8 + 8 ターンのワイヤ PEV-2 が含まれます。 0,25、6。 GPA L12 コイルは、直径 12 mm のフレームに巻かれており、PEV-2 0,45 ワイヤー (トリミング コア - PR No. 4、カルボニル - R-20、スレッド - M7x0,75) が 1 ターン含まれています。 広帯域トランス Т7 ～ ТЗ は、サイズ К4х2х600 mm、グレード 1000 ～ 1НН のリング フェライト磁気コアに巻かれています。 T2 と T2 にはワイヤ PEV-20 2 が 0,25x3 ターン含まれており、TK には同じワイヤが 20x4 ターン含まれています。 T600 トランスは、10NN ブランドの環状フェライト磁気回路、サイズ K6x3x20 mm に巻かれています。 一次巻線には PEV-2 0,25 のワイヤが 5 回巻かれ、二次巻線には同じワイヤが 9 回巻かれます。 コイル L11 ～ L50 は、ブランド 2VCh-25、サイズ K12x7x9 mm の環状フェライト磁気回路に巻かれています。 L3 には 10 ターン、L25 - 11 ターン、L5 - 2 ターンの PEV-0,6 3 ワイヤーが含まれています。 巻く前に、すべてのフェライト リングをニスを塗った布の 0,1 層で巻く必要があります。 L100 - 標準チョーク DM-12-0,6 μH、L20 - D-1-2 μH。 リレー K49 および K270 - 巻線抵抗 9 オームの RES500。 短絡リレー - 巻線抵抗 1 オームの RES1 タイプ。 ВМ50 - 輸入された 100 出力エレクトレット マイク。 RA1 - 合計偏向電流が 7 ～ 174 μA の微小電流計。 水晶発振子 ZQ2 ～ ZQ440 - 小型ケース入り。 可能であれば、K174XA14 マイクロ回路の代わりに、輸入された TCA2003 を使用することをお勧めします。KXNUMXUNXNUMX マイクロ回路は TDAXNUMX に置き換えることができます。 ループ コンデンサ C4、C8、C19、C53、C55 は、それぞれのコイルの端子に直接はんだ付けされます。 水晶共振器 ZQ1 ～ ZQ7 のケースは、一方の端に沿って上部メタライゼーション層にはんだ付けされています。 トランシーバーのメインボードと PA ボードは両面フォイルグラスファイバーで作られています。 部品取り付け側の箔はコモンワイヤーであると同時にスクリーンとしても機能します。 共通のワイヤと接触すべきではない部品の結論部の周囲には、皿穴が開けられています。 GPA ボードは片面フォイルグラスファイバーでできています。 プリント基板の図面とその上の要素の配置を図に示します。 6～8。
トランシーバーは、210枚のコの字型のジュラルミン板からなる210×110×9mmのケースに組み込まれています。 トランシーバーのおおよそのレイアウトを図に示します。 8. PA が配置されているコンパートメントは、シールド パーティションによって残りのトランシーバ ノードから分離されています。 PAブロックはケースの後壁に取り付けられています。 VTXNUMXトランジスタはマイカスペーサーでケースから絶縁されています。
トランシーバーのセットアップは、GPA の周波数を敷設することから始まります。 公称電源電圧が GPA ボードに供給され、周波数メーターが出力 (ピン 4、5) に接続されます。 KPE C1 ローターが完全に挿入された状態で、L6 コイルのトリマーを回転させることにより、局部発振器同調の下限 (10690 kHz) が設定され、その後、KPI ローターが最小静電容量位置と上限 (10870 kHz) に設定されます。 kHz）にチェックを入れます。 同調範囲が不十分な場合は、より大きな容量のコンデンサ C2 が取り付けられ、同調範囲が広い場合は、C2 の値が小さくなります。 メインボードのセットアップでは、まず UZCH の動作確認を行います。 その後、リファレンスジェネレータの動作確認を行います。 周波数計をコンデンサC18の右側（図によると）出力に接続することで、発電機が動作していることを確認し、コイルL2を調整することで発電機の周波数を周波数値より200 ... 300 Hz低く設定します。水晶フィルタ Z6 の周波数応答のレベルが -1 dB の点です。 次に、抵抗器 R23 の端子の 100 つのはんだを外すことによって、AGC システムがオフになります。 受信モードでは、GSS からの未変調信号が動作範囲内で約 XNUMX μV のレベルでトランシーバの入力に供給され、電話機で音声信号が現れるようになります。 コイルトリマーL5を回転させることにより、IF回路が最大受信音量にチューニングされます。 入力 DFT を調整するには、周波数応答メーター (利用可能な場合) を使用すると便利です。 GSS を使用して DFT を調整することもできます。 約 10 μV のレベルの信号がトランシーバーの入力に供給されます。 動作周波数範囲でGSSを再構築し、出力される3H信号のレベルを制御します。 コイル L1 と L4 のトリマーを回転させることにより、受信信号の最大音量が得られます。 AGC システムを無効にする必要があります。 極端な場合には、アマチュア局からの受信信号の音量に応じて DFT を調整することもできます。 さらに設定を行うには、トランシーバーを送信モードに切り替えます。 RF ミリボルトメーターはメインボードの出力 9 に接続されており、トランシーバーの入力に音声信号を与えずに、抵抗 R10 を調整することで最小の読み取り値が得られます。 その後、抵抗器 R6 の一方の端子をはんだ付けして、マイクの電源電圧をオフにします。 振幅 3 ～ 5 mV の 10H ジェネレーター信号がトランシーバーのマイク入力に供給されます。 発電機の周波数は 100 ～ 200 Hz のステップで調整されます。 このモードでは、水晶フィルターの周波数応答を取得し、そのパラメーターを調整するのに便利です。 フィルタコンデンサと場合によっては共振器を選択することにより、最小の通過帯域リップルが達成されます。 出力信号レベルは、メインボードのピン 9 にあるミリボルトメーターによって制御されます。 送信経路の過負荷を防ぐため、「TX Level」コントロールは中間の位置に設定されています。 送信周波数の下限は 300 ～ 500 Hz 以内、上限は 2900 ～ 3100 Hz 以内である必要があります。 送信周波数帯域の上下へのシフトは、基準発振器の周波数を調整することによって実行されます。 UMブロックはメインボードとは別に構成されています。 端子トランジスタ VT8 に電源電圧を印加せずに、送信機の DFT を調整します。 この調整技術は、上で説明した受信機 DFT 調整技術と同様です。 出力レベル制御信号は、端子のトランジスタベースから取り出すことができます。 その後、整合負荷 (50 オーム) がブロックの出力に接続され、電源電圧がトランジスタ VT8 に印加されます。 信号がない場合、最終段の静止電流が設定されます。 たとえば、L12 インダクタの端子の 200 つのはんだ付けを外すことによって、ミリアンペアメータを端子トランジスタの電源回路の切れ目に接続できます。 静止電流は 220 ～ 37 mA 以内でなければなりません。 その値は抵抗R1915を選択することで調整できます。 GSS 信号が PA ブロックの入力に適用されると、最大伝送が動作範囲の中央、つまり周波数約 62 kHz になるように出力段回路が調整されます。 設定はコンデンサC400を選択することで行います。 セットアップの最終段階では、トランシーバーのすべてのノードを接続し、出力電力をチェックします。 周波数 1000 ～ 10 Hz、レベル 50 mV の信号がトランシーバーのマイク入力に印加される場合、負荷 2 オームでのトランシーバーの出力電力は少なくとも 4 W でなければなりません。 抵抗 R41 は、最大利得で伝送路が過負荷にならないように選択されます。 抵抗器 RXNUMX を選択することで、送信ピーク時に出力レベルインジケーターの矢印がスケールを超えないようにすることができます。 トランシーバーのSメーターを受信モードに設定する方法については、[2]で詳しく説明されています。 トランシーバーの出力段は、50 オームの負荷で動作するように設計されています。 入力インピーダンスが不明なアンテナ (長さが不明な斜めビーム、L 字型アンテナなど) を扱う場合は、放射される信号の最大値に応じて L11 コイルの巻き数を選択する必要があります。インジケーターで制御します。 Amator-KF-160 トランシーバーのメインボードをマルチバンドトランシーバーで使用するには、メインボードを変更する必要があります。 入力 DFT の要素が削除され、代わりに IF 周波数に調整されたノッチ フィルターがインストールされます (図 10)。
このフィルタは、入力パスに入る IF 周波数ノイズを減衰するように設計されています。 これらの干渉の影響は、周波数が Fp (7、10、14 MHz) に近い帯域でより顕著になります。 L' には、直径 16 mm のフレーム上にワイヤ PEV-2 0,25 が 5 回巻かれています (以前のバージョンと同様にトリマー)。 文学
著者：A。テメレフ（UR5VUL）
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