(495) 772-60-94                      Группа компаний Стратегия и Паритет












 

 

 

                                                   




Все остальное

Радиоантенны, разработанные по технологии «Си-Би» - необходимый атрибут современного дома


Термин «ОБ» («Си-Би») происходит от английского Citizen's Band, что означает технология «гражданский частотный диапазон» (27 МГц). В разговорной речи под ОБ понимают любые средства связи, работающие в этом диапазоне. Сравнительно невысокая цена фирменных СВ-радиостанций и упрощенная процедура оформления разрешительных документов в госинспекции электросвязи объясняют рост популярности такого вида связи. В публикуемой ниже статье описана любительская СВ-радиостанция, по основным характеристикам не уступающая фирменным.

За рубежом, в развитых в отношении средств связи государствах, в основном выпускают многоканальные радиостанции (р/с) с синтезатором частоты «Алан», «Невада» и т.д. Цены на них, по нашим зарплатам, «кусачие». В государствах СНГ радиостанции, выпускаемые с синтезатором частоты, можно пересчитать «на пальцах одной руки». Микросхемы синтезатора частоты малодоступны для радиолюбителей. Построение синтезатора частоты на малоспециализированных микросхемах требует немалых аппаратных затрат. Поэтому в статье рассмотрим простые одноканальные радиостанции.

Приёмник такой р/с может быть построен с однократным преобразованием частоты, а может и с двойным преобразованием. Передатчик радиостанции может быть выполнен как с возбуждением кварцевого резонатора на рабочей частоте, так и в два, три раза ниже, с последующим умножением частоты. Из энергетических соображений, а также соображений помехозащищённости, целесообразно применить узкополосную частотную модуляцию (ЧМ), а не амплитудную модуляцию (АМ). Кроме этого, электронная промышленность государств СНГ предлагает ассортимент микросхем с малым током потребления и высокими эксплуатационными показателями для приёмников ЧМ.

Предлагаемая вниманию первая радиостанция выполнена с возбуждением резонатора в передатчике на рабочей частоте и приёмником с однократным преобразованием частоты. Питание р/с осуществляется от шести аккумуляторов типа НКГЦ- 0,45. Радиостанция полностью сохраняет работоспособность при разряде аккумуляторов от 7,2 В до 6,0 В. Разрядка одного аккумулятора ниже 1 В недопустима, так как может привести к его порче.

Корпус р/с полностью выполнен из алюминиевого сплава АМЦ - именно такой сплав используют для производства каркаса автомобилей. Дальность связи с однотипной р/с на открытой местности до 5 км.

Рассмотрим электрическую принципиальную схему, приведённую на рис.1. В режиме передачи звуковой сигнал, преобразованный в электрический микрофоном ВМ1, усиливается до необходимого уровня усилителем DA1 и поступает через регулятор глубины девиации R15 на варикап VD1. Здесь производится частотная модуляция задающего кварцевого автогенератора, выполненого на транзисторе VT6. Далее высокочастотный сигнал усиливается по мощности каскадом на VT7, работающим в режиме «С». Через сложный П-контур сигнал поступает на антенну. В режиме приёма сигнал с антенны поступает на каскодный усилитель VT8, VT9, усиливается и далее поступает на преобразователь частоты DA2. На этой же микросхеме собран гетеродин. Сигнал промежуточной частоты (ПЧ) через фильтр ZQ1 поступает на усилитель- демодулятор ЧМ DA3. Далее низкочастотный сигнал через регулятор громкости R33 подаётся на усилитель звуковой частоты (УЗЧ) DA4, VT10, VT11. Усиленный по мощности, он преобразуется в акустический динамической головкой ВА1.

Остановимся на особенностях схемотехнического построения радиостанции. Питание микрофонного усилителя, базовой цепи задающего генератора передатчика, приёмника, исключая УЗЧ, осуществляется от стабилизатора напряжения, выполненного на VT1-VT5. Ток потребления самого стабилизатора не превышает 0,8 мА. Малого потребления тока удалось добиться применением в стабилизаторе компенсационного типа аналога низковольтного стабилитрона на VT1, VT2. По утверждению автора {1}, минимальный ток стабилизации такого стабилитрона всего 0,1 мА. Стабилизатор работает следующим образом. На одно плечо дифференциального усилителя VT3, VT4 подаётся напряжение 1,25 В с аналога стабилитрона, а на другое - с выхода стабилизатора. Сигнал рассогласования подаётся на базу регулирующего транзистора VT5, включённого по схеме с общим эмиттером. К достоинствам такого ключения следует отнести малое остаточное напряжение, не превышающее 0,2 В, что позволяет полностью использовать энергетический ресурс аккумуляторов. Подстроечным резистором R5 устанавливается выходное напряжение стабилизатора, равное 5,7 В. В микрофонном усилителе применён микромощный ОУ с низковольтным питанием типа КР140УД1208. Ток потребления можно регулировать по выходу 8 подключением соответствующего резистора. Кнопкой SA4 усилитель переводится в режим генерации на частоте приблизительно 1 кГц.

Задающий генератор передатчика на VT6 и выходной каскад на VT7 аналогичны применённым в р/с, опубликованной в одном из Чехословацких радиолюбительских журналов, а затем В.Стасенко {2}. На транзисторе VT6 собран автогенератор с кварцевым резонатором в контуре. Контур C15L3 в эмиттер- ной цепи транзистора настроен на частоту между второй и третьей гармониками основной частоты кварцевого резонатора. На частотах ниже третьего обертона резонатора контур представляет собой эквивалентную индуктивность (делая тем самым невозможным самовозбуждение на частоте резонатора), в то время как для рабочей частоты эта цепь представляет эк- вивалентую ёмкость, значение которой соответствует условию самовозбуждения автогенератора. Так как резонансный промежуток кварцевого резонатора на третьем обертоне мал, то невозможно получить необходимую девиацию частот, поэтому частота кварца выбрана на 10 кГц выше рабочей частоты. Катушка L1 служит для понижения на 10 кГц частоты автогенератора относительно последовательного резонанса кварцевого резонатора. Постоянное напряжение, снимаемое с движка резистора R16, служит для установки рабочей точки варикапа VD1. Регулируя постоянное напряжение на варикапе, можно выбрать наиболее линейный участок динамической модуляционной характеристики частотномодулированного генератора. Напряжение на резисторе R16 и на базе транзистора VT6 стабилизировано, что исключает изменение рабочей частоты и напряжения возбуждения от разрядки аккумуляторов.

Оконечный каскад передатчика на VT7 работает без начального смещения на базе, то есть в режиме «С». Как известно из основ радиотехники, в этом режиме достигается наивысший КПД, по сравнению с режимами «A», «B», «AB». Сложный П-контур, состоящий из C18-C21, L5, L6 эффективно фильтрует гармоники выходного каскада и согласует сопротивление антенны с выходным сопротивлением транзистора VT7.

В приёмнике усилитель радиочастоты собран на тран- | зисторах VT8, VT9, включённых по схеме ОИ-ОБ. Применение полевого транзистора, обеспечивающего высокое входное сопротивление, позволило полностью включить контур L8C23. Важнейшим преимуществом каскодного усилителя является слабая связь между выходом и входом составного транзистора. Это является следствием того, что нагрузкой транзистора VT8 служит малое входное сопротивление транзистора VT9, включённого по схеме с ОБ. Поэтому оказывается, что транзистор VT8 работает практически в режиме короткого замыкания стоковой цепи. При этом коэффициент усиления транзистора по напряжению мал, а следовательно и мало напряжение обратной связи с выхода VT8 на его вход. Кроме того, ёмкость коллекторного перехода транзистора VT9 слабо влияет на входное напряжение транзистора, так как база его заземлена по высокой частоте. В результатате устойчивость каскодного усилителя весьма высока. Транзистор VT8 усиливает сигнал по току, VT9 - по напряжению. В результате усилитель в целом обеспечивает хорошее усиление по мощности при высокой устойчивости.

Преобразователь частоты и гетеродин приёмника выполнен на двойном балансном смесителе К174ПС1. Частота кварцевого резонатора выбирается ниже рабочей частоты передатчика на значение промежуточной частоты (ПЧ). Номиналы конденсаторов C28-C30 выбраны так, что резонатор возбуждается на третьем обертоне. Нагрузкой смесителя служит контур L11C32, настроенный на частоту 465 кГц. Симметричное подключение контура позволило полностью подавить чётные продукты преобразования, а также входного и гетеродинного напряжения. Основную селекцию по промежуточной частоте обеспечивает пьезокерамический фильтр ZQ1.

Микросхема К174УР7 выполняет функции усилителя-ограничителя промежуточной частоты, демодулятора и предварительного усилителя звуковой частоты. Данная микросхема имеет малый ток потребления (0,6 мА), граничную частоту усиления входого сигнала 500 кГц и низкий уровень собственных шумов. К выводам 8 и 9 микросхемы подключён фазосдвигающий контур, необходимый для демодуляции ЧМ сигнала.

Усилитель звуковой частоты выполнен на микромощном ОУ КР140УД1208 и транзисторах VT10, VT11. Такое схемотехническое решение позволило получить ток покоя всего усилителя 0,75 мА при Ыпит = 7,2 В и размах сигнала около 3,5 В (на громкоговорителе с сопротивлением катушки 8 Ом). Возбуждение выходного каскада на транзисторах VT10, VT11 производится по цепи питания ОУ. Дополнительное усиление по напряжению выходного каскада выбрано небольшим и зависит от соотношения сопротивлений резисторов R42 и R39. Транзисторы включены по схеме ОЭ. Конденсатор С47 корректирует АЧХ усилителя, уменьшая усиление на частотах выше 3000 Гц. В целях упрощения конструкции и ограничения размеров печатной платы в передатчике не применяется усилитель-компрессор звукового сигнала, повышающий разборчивость речи, а в приёмнике - шу- моподавитель, отключающий УЗЧ при отсутствии полезного сигнала, что является недостатком данной конструкции.

Особо необходимо остановиться на антенне радиостанции - никакой современный дом без нее в наши дни не обходится. Мощность излучения заземлённой штыревой антенны определяется выражением Ризл = Яизл!2, где I - эффективное значение тока в точке питания антенны. Сопротивление антенны определяется как сумма сопротивлений излучения и потерь. Коэффициент полезного действия определяется как отношение Низл к Нп. Сопротивление потерь зависит от качества материалов, из которых изготовлена антенная система, свойств среды, находящейся в «ближней зоне» антенны. Сопротивление излучения заземлённого штыря определяется по формуле R^=1600(Lg/1)2, где Lg - эффективная длина антенны.









Далее

Детские годы Натальи Ионовой



шифер

шифер

шифер

шифер

шифер

шифер

шифер

шифер

шифер

шифер

© COPYRIGHT2009 ALL RIGHTS RESERVED www.asbo-str.ru