УКВ КОНВЕРТЕР НА 144 МГц

УКВ ЧМ радиостанция, описание которой приведено в [1], для некоторых радиолюбите-лей может оказаться сложной. Чтобы набраться опыта в изготовлении подобных конструкций, можно для начала изготовить конвертер, который позволил бы совместно с любым радиовещательным УКВ ЧМ приемником принимать сигналы любительских ЧМ (ФМ) радиостанций, работающих в двухметровом диапазоне, на радиовещательный УКВ ЧМ диапазон.

Описываемый конвертер настроен на частоту 145,5 МГц, на которой работает радиолюбительская сеть в Тюмени. Коэффициент усиления конвертера - не менее 20 дБ. Конвертер (рис. 1) состоит из двухкаскадного УРЧ (на транзисторах VT1, VT2), смесителя (VT3), УПЧ (VT4) и кварцевого гетеродина (VT5, VT6). УКВ ЧМ сигнал через антенный РЧ разъем XW1 поступает на полосовой фильтр L1C1L2C2, состоящий из параллельного и последовательного контуров с индуктивной связью. Затем он усиливается транзистором VT1, включенным по схеме с общей базой, и через резистор R4 и полосовой фильтр L3C6L4C7 поступает на второй каскад УРЧ, по схеме аналогичный первому. С коллектора транзистора VT2 сигнал через резистор R8 и трехконтурный полосовой фильтр с емкостно-индуктивной связью L5C11C12L6C13L7C14 приходит на базу транзистора VT3, где смешивается с колебаниями гетеродина частотой 78 МГц. Сигнал разностной частоты 67,5 МГц с коллектора через резистор R12 поступает на контур L9С9, фильтруется им и с части катушки L9 подается на затвор транзистора VT4. Усиленный сигнал ПЧ проходит контур L10C21 и с части катушки L10 через конденсатор С22, разъем XW2 и через кабель поступает на УКВ ЧМ приемник.

Puc.1

Гетеродин конвертера - двухкаскадный, кварцевый резонатор ZQ1 включен в цепь обратной связи. Подбором конденсатора С36 можно в небольших пределах изменить частоту гетеродина. Контур L15С32 настроен на третью (39 МГц), а контур L8C18 - на шестую (78 МГц) гармонику кварцевого резонатора. Резисторы R4, R8, R12 уменьшают опасность самовозбуждения конвертера.

При налаживании конвертера следует помнить, что замыкание базы транзисторов на корпус в данной конструкции приводит к выходу их из строя, поэтому все пайки надо выполнять при выключенном питании.

Для настройки конвертера необходимы ГСС, например ГА-151, резонансный волномер, авометр с РЧ головкой [2]и РЧ вольтметр. В крайнем случае вместо специального УКВ ГСС можно применять более низкочастотные, например описанный в ¦2], настраиваясь при этом на гармоники сигнала. При наличии у радиолюбителя измерителя частотных характеристик, например Х1-48, можно будет добиться оптимальной связи контуров в полосовых фильтрах.

Рассмотрим настройку конвертера, работающего совместно с приемником "Казахстан", Чтобы избежать ошибок при регулировке усилителя ПЧ конвертера, необходимо временно отпаять вывод коллектора транзистора VT6 от корпуса или удалить резонатор ZQ1. Проверив правильность монтажа и убедившись в отсутствии замыканий "пятачков" платы на корпус, конвертер подключают к прогретому приемнику, настроенному на частоту 67,5 МГц.

Через конденсатор емкостью в несколько пикофарад к затвору транзистора VT4, предварительно отпаянному от катушки L9, подключают выход ГСС и подают питание на конвертер. Вращением ротора конденсатора С21 (желательно диэлектрической отверткой) настраивают контур L10C21 по минимуму теневого сектора электронно-оптического индикатора приемника (или по максимальным показаниям стрелочного индикатора настройки, или по минимуму шумов, уровень которых контролируют прибором на выходе УЗЧ приемника, или в крайнем случае на слух). По мере настройки выходное напряжение ГСС уменьшают, следя за тем, чтобы теневой сектор был небольшим. Девиацию частоты ГСС можно не включать.

После этого восстанавливают соединение затвора транзистора VT4 с катушкой L9 (или устанавливают на место кварцевый резонатор ZQ1, если он был удален) и отпаивают проводники, идущие от конденсатора С14 и катушки L8, от "пятачка" базы транзистора VT3, к которому подключают выход ГСС. Вращением ротора конденсатора С19 контур L9C19 настраивают на частоту 67,5 МГц (контроль - как описано выше). Если тракт ПЧ самовозбуждается, необходимо передвинуть отвод катушки L9 ближе к концу, соединенному с корпусом, и еще раз повторить настройку контура.

Восстановив соединения, переходят к налаживанию гетеродина. На эмиттер транзистора VT5 подают сигнал с ГСС. Варьируя его частоту вблизи 39 МГц, определяют частоту настройки контура L15C32 в момент максимального показания РЧ вольтметра, подключенного к выводу базы транзистора VT6 (для более четкой фиксации резистор R20 можно временно исключить). Если необходимо, резонансную частоту контура корректируют, растягивая или сжимая витки катушки L15 таким образом, чтобы контур был настроен на частоту 39 МГц при среднем положении ротора конденсатора С32. Подключив вывод коллектора транзистора VT6 к корпусу и вращая ротор конденсатора С32, еще раз проверяют настройку гетеродина по резонансному волномеру, индуктивно связанному с катушкой L15.

По этой же методике настраивают на вторую гармонику - 78 МГц - контур L8C18, резонансный волномер при этом индуктивно связывают с катушкой L8. Подав с ГСС в точку соединения элементов С7 и L4 сигнал частотой 145,5 МГц, вращением роторов подстроечных конденсаторов, а если необходимо, то и сжатием или раздвига-нием витков катушек, настраивают полосовой фильтр L5C11 С12L6C13L7C14. Если сигнал ГСС не удается обнаружить, генератор нужно подключить к коллектору транзистора VT2 и грубо настроить полосовой фильтр. Затем повторить регулировку, как описано выше. Кроме того, целесообразно проверить исправность транзисторе VT2. После этого последовательно настраивают полосовые фильтры L3C6L4C7 (выход ГСС при этом должен быть присоединен к общей точке конденсатора С2 и катушки 12) и L1C1L2C2 (сигнал подают на вход конвертера). В заключение полезно уточнить настройку всех контуров, постепенно уменьшая выходное напряжение ГСС.

Заменив резистор R20 под-строечным и изменяя его сопротивление, добиваются максимального соотношения сигнал/шум на выходе приемника. После этого подстроеч-ный резистор заменяют соответствующим постоянным.

Пользуясь аттенюатором ГСС, определяют чувствительность устройства при заданных характеристиках на выходе приемника, указанных в заводской документации, прилагаемой к приемнику. Чтобы получить реальные результаты, девиация частоты должна быть 5 кГц.

Конвертер выполнен по планарной технологии [З] (рис. 2). Плата, экраны и боковые стенки изготовлены из луженого двустороннего стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Плата с боковыми стенками образует подвал глубиной 8...10 мм. Экраны припаяны к плате сверху, верхние края экранов находятся на одном уровне с верхними краями боковых стенок. Верхняя и нижняя крышки конвертера идентичны по конструкции и состоят из дюралюминиевой пластины толщиной 1,5...2 мм, оклеенной с одной стороны листовой резиной или тонким поролоном, поверх которых наклеена фольга (можно использовать обертку от пачек чая). При привинчивании крышек фольга облегает все экраны конвертера, обеспечивая хорошую экранировку каскадов. Чтобы уменьшить проникание колебаний гетеродина по цепям питания в другие каскады и в антенну, применены развязывающие LC-фильтры. К блоку питания этот узел подключен экранированным двухпроводным кабелем.

Фольга на верхней и нижней сторонах монтажной платы в местах, обозначенных точками, соединена между собой перемычками - отрезками луженого провода. Это позволило уменьшить влияние конструктивной емкости "пятачок" - фольга на нижней стороне монтажной платы - "пятачок" за экраном. "Пятачки", обозначенные цифрами, просверлены насквозь, снизу отверстия раззенкованы. Каждый такой "пятачок" соединен через подвал отдельным проводом с одноименным "пятачком" в отсеке LC-фильтров блока питания. Под корпусы всех транзисторов в монтажной плате просверлены отверстия. Транзистор VT4 вставляют сверху, остальные - снизу. В экранах под резисторы R4, R8, R12 и проводники, идущие от элементов С14, L7 и L9, просверлены отверстия диаметром 4 мм с центром, находящимся в 5 мм от платы. Детали располагают на расстоянии не более 1...1,5 мм от платы.

В конвертере транзистор VT4 может быть любым из серий КПЗОЗ, КП307, диоды VD1, VD2 - из серий КД503, КД509, КД514, КД521, ГД508. Все резисторы - МЛТ-0,125 или МЛТ-0,25, подстроечные конденсаторы - КПК-М. Конденсаторы постоянной емкости СЗ, С5, С8, С10, С29, СЗЗ - КД; С4, С9, С22, С31 - КТ или КД; С15, С17, С20, С23-С26, СЗО - КМ или К10-7, С27, С28 - КМ.

Разъемы XW1, XW2 - коаксиальные, трехгнездная розетка XS1 - ОНЦ (СГ-3). Дроссели - ДМ-0,4 с индуктивностью в пределах 20... 100 мкГн. Можно применить и самодельные, намотанные эмалированным проводом диаметром 0,18...0,2 мм на ферритовых стержнях диаметром 2,5 мм длиной 20 мм до заполнения. Крайние витки закрепляют эпоксидным клеем.

Все катушки контуров изготовлены из .провода ПЭВ-2 диаметром 0,6...0,8 мм. Катушки L1, L3, L6 намотаны на оправке диаметром 10 мм, они содержат по 3 витка, остальные - на оправке диаметром 6 мм. Катушки L2, L4, L7 содержат по 4 витка, L5 - 6, L8 - 13, L9 - 14, L10 - 15, L15 - 18 витков. Отвод у 11 сделан от 1, L3 - от 1,5, L5 - от 3, L9 - от 9, L10 - от 1,5 витков от вывода, соединенного с корпусом. Катушки L2, L4, L7 расположены у не соединенных с общим проводом концов катушек L1, L3, L6 соответственно.

В заключение несколько советов. Лужение и пайку необходимо производить легкоплавкими припоями, иначе лужение получится неровным и возможно отслоение фольги. Габариты конвертера -190Х X 85Х35 мм - даны без учета выступающих РЧ гнезд. Если необходимо, чтобы гнезда были "утоплены", нужно при изготовлении конвертера сделать припуск по боковым стенкам на длину выступающей части РЧ гнезда.

Конвертер питают от стабилизированного источника. Работоспособность прибора сохраняется при напряжении питания от 6 до 14 В. При этом, правда, изменяются усиление конвертера и частота гетеродина, что приводит к смещению ПЧ. При питании от нестабилизированного источника необходимо параллельно конденсатору С26 подключить оксидный (это уменьшит паразитную девиацию частоты гетеродина). Потребляемый конвертером ток зависит от напряжения питания и равен 30 мА при напряжении 9 В.

Для того чтобы подобрать кварцевый резонатор для конвертера, необходимо сначала найти свободный участок УКВ ЧМ вещательного диапазона, в котором будет находиться частота выходного сигнала, а затем рассчитать частоту резонатора fкв, по формуле: fкв=(fс-fвых)/6, где fc - частота принимаемого конвертером сигнала, fвых, - средняя частота найденного участка.

При сложной электромагнитной обстановке в месте приема нужно обязательно пользоваться хорошо настроенной и согласованной антенной. Чтобы ослабить прием по ПЧ, антенное гнездо соединяют с блоком УКВ, т. е. непосредственно со входом приемника, тонким коаксиальным кабелем. Вблизи места подключения к блоку УКВ этот кабель наматывают (2...3 витка) на ферритовое кольцо диаметром 16...32 мм. При необходимости вместо контуров L8C18 и L9C19 устанавливают двухконтурные полосовые фильтры.

Конечно, устройство, описанное выше, не заменит специальный связной приемник, имеющий кварцевый фильтр, специальный узкополосный детектор, шумоподавитель, но позволит наблюдателям быть в курсе дел радиолюбительского коллектива, а начинающим ультракоротковолновикам проводить QSO в низовых УКВ сетях, настраивать и проверять аппаратуру.

В. БЕСЕДИН (UA9LAQ) г. Тюмень

ЛИТЕРАТУРА

1. Беседин В. Радиолюбительский "телефон".- Радио, 1990, № 10, 11. 2. Лаповок Я. Универсальный прибор коротковолновика.- Радио, 1979, № 11, 12.

3. Жутяев С. УКВ трансвертер.- Радио, 1979, № 1.

(РАДИО № 9, 1991 г.)