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無線電子工学および電気工学の百科事典 ミキサーの設立の特徴。 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典
無線電子工学と電気工学の百科事典 / アマチュア無線機器の結び目。 ミキサー、周波数変換器 それらの単純さ、高い感度と選択性、優れた信頼性のために、ダイレクトコンバージョン受信機とトランシーバーはアマチュア無線家に人気があります。 しかし、常に装置内にあるとは限らず、確立されたスキームに従って作成されたとしても、それに固有の機能とパラメータは最初から実現されています。 この通信機器グループのこの記事の著者による長年の運用の結果、低周波ノード（主にベースアンプ）は、電源電圧が2 ... 6 V（公称値 9 ... 12 V)。 同時に、原則として、彼らの利益は減少します。 ダイレクトコンバージョン受信機とトランシーバーの動作が不十分である主な理由は、ミキサーの動作が最適でないことです。 高いパラメータは、ミキサーダイオードの両端のヘテロダイン高周波電圧を注意深く選択することによってのみ達成されます。 シリコンダイオードでは0,6〜0,75 V、ゲルマニウムでは0,15〜0,25V以内である必要があります。 局部発振器の電圧が低くなると、ミキサーのゲインが低下します。 また、ダイオードはほぼ常に開いているため、高電圧でも減少します。 これにより、ミキサーのノイズが増加します。 局部発振器からミキサーに供給される電圧の周波数と振幅の安定性（特にHFアマチュア帯域）は、供給電圧の安定性に大きく依存します。 文献に記載されているほとんどすべての回路には、ミキサ ダイオードのヘテロダイン電圧を調整する回路がありません。 ミキサとの局部発振結合コンデンサの選定や結合コイルの巻数変更を推奨します。 しかし、このプロセスは非常に時間がかかり、さらに、デバイスが適切にセットアップされているという確信が持てません。 この方法の欠点は、確立の過程で受信機（トランシーバー）の電源を切り、コンデンサーをはんだ付けするか、コイルを巻き戻す必要があることです。 ただし、この間、受信音量を調整しているアマチュア局は動作を停止することが多く、調整中のデバイスの感度が増加しているか減少しているかを知ることはできません。 電波が安定して通過している間、「弱い」ステーションの信号に従ってチューニングを実行する方が便利です。 受信信号のレベルに目立った変動がない場合。 必要な測定機器がないため、ダイレクトコンバージョン受信機とトランシーバーは「耳で」調整されることが多く、これはパラメーターに最適な方法ではありません。
図上。 図 1 は、[2] の推奨に従って修正された電圧計プローブの図を示しています。 これにより、ミキサ ダイオードで直接ローカル オシレータ電圧を正確に測定できます。 上記の設計上の欠陥を排除できるダイレクトコンバージョン受信機とトランシーバーを調整および改良する簡単な方法を検討してください。
まず、ファイナライズの際には、局部発振器の供給電圧を安定させるための回路を導入する必要があります。 スタビライザー回路を図2に示します。 1.ツェナーダイオードVD1,5は、受信機（トランシーバー）の公称供給電圧の2〜1分の1の安定化電圧で選択されます。 抵抗R1は、ツェナーダイオードを流れる最適な電流を設定します。 抵抗R1の抵抗は、ツェナーダイオードVDXNUMXの安定化電流が最大許容値を超えないようにする必要があります。 コンデンサCXNUMXは、ツェナーダイオードノイズの「漏れ」を低減し、その結果、局部発振器電圧のノイズ変調が低減され、レシーバ全体のノイズが低減されます。 結合コイルと並列または直列に接続されたチューニング用の無誘導抵抗器 (それぞれ図 1 および 3 の R4) を使用して、ミキサ ダイオードの RF 電圧を変更すると便利です。
後者の場合、局部発振器とミキサーの変圧器（図4、a）接続と単巻変圧器（図4,6）の両方を使用できます。 局部発振器の電圧をより正確に調整すると（たとえば、聞き取りにくいステーションから「耳で」信号を受信する場合）、RF電圧計がオフになります。
上記の改善を適用する場合、チューニング抵抗の導入により局部発振器の出力電圧が低下するため、カップリングコイルの巻数をわずかに増やす必要があることに注意してください。 これは、そのスキームが図3に示されているバリアントに特に当てはまります。 合わせて、カップリングコイルの巻数、抵抗R1の抵抗、およびコンデンサC2の静電容量は、ミキサーのシリコンダイオードの電圧を0〜1,2 ...2Vの範囲で調整できるようにする必要があります。ゲルマニウムの場合-0〜0,5 ... 1V。この場合、最適な電圧は抵抗R1スライダーのほぼ中央の位置で達成されます。 たとえば[3]で行われたように、電源電圧を変更することで局部発振器の出力電圧を調整することが可能です。 ただし、これは最大 3 ～ 4 MHz の周波数でのみ適しています。 より高い周波数 (7 MHz 以上) では、このような調整により局部発振器の周波数が大幅に変化する可能性があります。 図に図５は、出力電圧調整回路が導入された、バッファノードを備えた局部発振器の図を示している。 繰り返すときは、エミッタフォロワが電圧ゲインを提供しないことを考慮に入れる必要があります。したがって、カップリングコイルの高周波電圧は5倍高くなければなりません。 ミキサーの通常の操作に必要な量よりも多い。
アマチュア無線の練習では、ダイオードバランスミキサーが最も広く使用されています。 それらの主な利点は、設計と構成が単純であり、受信から送信に切り替えるときに高周波スイッチングがないことです。 電界効果トランジスタとバイポーラトランジスタのバランスミキサーは、それほど頻繁には使用されません。 単純な平衡ダイオードミキサーでは、局部発振器の電圧と一部の出力変換副産物を35dB以上抑制することができます。 しかし、そのような結果は一方向でのみ達成されます：ミキサーがバランスをとっている方向で。 著者のトランシーバーの設計[4]では、ミキサーはパワーアンプに対してのみバランスが取られています。 ダブルバランスミキサー[5]を使用すると、ノイズが減少し、感度が向上し、ノイズ耐性が向上します。 デュアル バランス ミキサーは、両方の入力 (出力) でバランスが取れています。 それらは、局部発振器の振動だけでなく、変換された信号も抑制し、それらの混合の生成物のみを残して、スペクトルの純度を確保します。 このようなミキサを使用すると、ミキサ出力に含まれるクリーンアップ フィルタの要件を減らすことができます。メイン選択フィルター (たとえば、EMF または水晶フィルター)。 受信中に大幅に高い信号レベルをダブルミキサーに適用できます。これは、直接信号または干渉検出の効果を大幅に弱めるためです。 従来の振幅検出器の場合のように、局部発振器振動の関与なしには検出はありません。 ほとんどの場合、アマチュア無線の設計では、ダブルバランスドミキサーが使用されます。その図を図に示します。 6.ダイオードが含まれているがリング内にあるため、リングとも呼ばれます。
多くの場合、このミキサーにバランス エレメント R1、C1、C2 を追加することをお勧めします (図 7)。 さらに、抵抗器 R1 は非誘導性でなければなりません。 この改良により、ミキサーのパラメーターが改善されます。
低周波数範囲で作業する場合、高周波変圧器は、原則として、透磁率7〜4のサイズK2x600x1000のフェライトリングに3回ねじれた（長さ4 cmあたり1〜0,2回のねじれ）PELSHOに巻かれます。 25本のワイヤー。 約6回転します（リングが完全に満たされるまで）。 変圧器を設置する場合、その巻線は図に従って位相調整されます。 7とXNUMX。 デュアルバランスミキサーをトランシーバーに組み込むには、主に76つのオプションがあります。 最初の信号は、受信時と送信時の両方で、ミキサーの入力から出力に一方向に通過します。 そのため、たとえば、よく知られているトランシーバー「Radio-6」[76]および「Radio-2M7」[8]で行われました。 著者が行った多くの実験により、ヘテロダイン電圧が最適値よりも低い場合、受信モードでの感度が大幅に低下し、電圧が高くなると、送信モードでのキャリア抑制が大幅に低下することが明らかになりました（感度も低下します） 、しかしこれは前の場合よりも耳に目立たない）。 トランシーバーの主なパラメーターの、ミキサーに供給される局部発振器の電圧レベルへの定性的な依存性を図1に示します。 2（曲線3-受信中の感度、耳によって決定、XNUMX-デバイスによって測定された感度、XNUMX-送信中のキャリア抑制）。
8番目の変形では、受信モードの信号は平衡型ミキサーの入力に供給され、送信モードの信号は出力に供給されます。 これを含めると、ミキサーの可逆性の原理が使用されます。 これは、[XNUMX]で説明されているトランシーバーのRFパスが構築される方法です。 この場合のミキサーのセットアップは、最適なヘテロダイン電圧を設定し、慎重にバランスを取ることにもなります。 調整操作は、トランシーバーのRFパスを構築する原理に依存しないことに特に注意する必要があります。 次に、トランシーバーの RF パスを確立するための実用的な推奨事項をいくつか示します。 まず、ミキサーをセットアップする必要があります。 以前は、それらの平衡抵抗器のエンジンは中央の位置に設定されていました。 次に、GSSをトランシーバーのアンテナジャックに接続し、ミキサーのヘテロダイン電圧を徐々に上げます。 GSSからの信号は、受信経路の感度を数倍超えるレベルで供給されます。 信号受信を実現する必要があります。 発電機がない場合は、アマチュア無線SSB無線局または低電力ツェナーダイオードのノイズ発生器から信号を受信して、耳で操作します。 次に、各ミキサーを交互に調整します。 まず、最適なヘテロダイン電圧が選択されます。 これを行うには、徐々に増加させ、耳で評価します。GSS信号、ラジオ局、またはノイズジェネレーターの受信音量が増加しているかどうか。 著者が指摘したように、ミキサーに印加されるヘテロダイン電圧が増加すると、聴覚受信音量は最初に増加し、最大に達し、その後は実質的に変化しなくなります (図 8、曲線 1)。 ヘテロダイン電圧は、少し下げると受信音量が下がり、少し上げると受信音量が上がらないように設定します。 実際には、これは、局部発振器の出力電圧のレベルを制御する抵抗エンジンの小さな範囲内で移動することによって実現されます。 トランシーバーにそのような可能性がない場合は、デバイスを変更する必要があります。 原則として、エミッターフォロワーは、XNUMX つまたは別のローカルオシレーターの出力でオンになります。 この場合、改良は非常に単純であることがわかります。トランジスタのエミッタ回路の定抵抗は、定抵抗と同じ定格の無誘導調整抵抗に置き換えられます。 ヘテロダイン電圧を最適化した後、ミキサーをさらに注意深くバランスさせる必要があります。 RFミリボルトメーターまたはオシロスコープを入力または出力に接続し（トランシーバーの設計に応じて）、抵抗R1のスライダーを動かしてから、コンデンサC1およびC2を調整します（図7を参照）。読み取り値の達成されます。 入力インピーダンスの高いデバイスを使用する場合は、抵抗が近い抵抗（50〜100オーム以内）をミキサーの入力と出力に接続する必要があります。 送信パスの出力に向けてバランスを取ることを優先する必要があります。 ミキサーの入力と出力のバランスの差は小さくする必要があります（数デシベル）。 10 dB以上に達した場合、これは原則として、ミキサーに印加されるヘテロダイン電圧が最適な電圧よりもはるかに高いという事実の結果です。 ミキサーをチェックしてバランスを取るために、著者は簡単なデバイスを作成しました。 図に図9、aは、入力にミキサーが接続され、高周波電圧計が出力に接続されたRF増幅器の回路を示しています（図9、b）、微調整のために-RFプローブ（図9、c）。 同時に、ミキサーに50〜100オームの抵抗を持つ追加の抵抗器を取り付ける必要はありません。
最後に、ミキサーはトランシーバーに取り付けられた後に構成されます（トランシーバーは送信モードになります）。 デバイスは最初に受信モードに設定する必要があります。 マイクのノイズがバランスを妨げるのを防ぐために、マイクアンプの入力が短絡されています。 最も低い周波数のミキサーが最初にバランスを取り、次に信号が送信モードでそれらを通過する順序で残り、トランシーバーパワーアンプに接続された負荷ダミー（図10）で最小のRF読み取りを達成します。 その後、残りのノードの設定を調整します。 この手順をXNUMX、XNUMX回繰り返すことをお勧めします。
文学 1. ポリアコフ V.T. ダイレクトコンバージョン技術についてのアマチュア無線。 - M.: パトリオット、1990 年、p. 264.
著者: Vladislav Artemenko (UT5UDJ) キエフ。 ウクライナ、KV ジャーナル 4,5-97。 出版物: N. ボルシャコフ、rf.atnn.ru
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