中继器是 27 MHz 频段无线电台的测向附件。方案、说明

中继器是 27 MHz 无线电台的测向附件。无线电电子电气工程百科全书

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该机顶盒不需要与广播电台进行任何连接，没有灯光、声音或箭头指示器，并且包含最少的部件。它与无线电台接收器结合使用，以确定距离不超过 27 公里的 0,5 MHz 发射器的方向。

作者使用了带有单频道AM广播电台“Tom-1”的机顶盒，该机顶盒没有可以连接定向天线的天线连接器。其输入电路的电路设计不允许引入这样的连接器。此外，无线电接收器的AGC系统会抵消天线的方向特性，并且塑料外壳并不能阻止测向信号绕过天线而穿透接收器输入。

需要使用测向仪来寻找暂时留在僻静地方的装有无线电信标的车辆（自行车），以及在森林徒步旅行期间分散在森林中寻找蘑菇的旅伴。在超过200m的距离时，民间通讯手段“au”就不再起作用，特别是在茂密的森林和山区。卫星导航仪通常只能在开阔的区域可靠地工作。由于缺乏可靠的地标，通过无线电报告您的位置也很困难。

所提出的测向仪附件是测向发射机信号的中继器。位于中继器通带内并由其环形天线接收的所有射频信号均使用平衡调制器通过音调频率信号进行调制，并由全向天线放大和重新辐射。

结果，两个信号在位于中继器附近的接收器的输入处相加——一个信号直接来自测向发射器，另一个信号经过中继。总信号通过施加到中继器中的调制器的输入的音调信号来获得调制。这种调制（AM 或 FM）的性质取决于从发射机到接收机的信号分量路径的差异，因此也取决于接收机、中继器和发射机的相对位置。

这种依赖性的性质可以从图 1 中的图表来判断。 27. 其上的距离以测向发射器的波长λ表示。在10,9 MHz范围内，λ=XNUMX m，如果中继器在其中一根红线上，则总信号的调制是幅度，如果在其中一根蓝线上，则对总信号的调制是频率。在线条之间的间隙中，两种类型的调制都存在，但比例不同。当中继器接近蓝线时，AM 下降，当中继器接近红线时，FM 下降。

中继器 - 27 MHz 无线电台的测向附件
图。 1。

必须指出的是，“纯”调制线的位置还取决于中继器的收发器路径引入的相移。例如，如果是 90^о，然后红线和蓝线交换位置。该图像是由本地物体（包括操作员的身体）信号的扭曲和反射引入的。尽管如此，总是可以在接收器附近放置一个中继器，以便最好地听到它引入测向信号的调制。

通过绕垂直轴旋转中继器的环形天线来确定发射器的方向。这可以根据最大调制（帧的平面位于所确定的方向）或根据其最小值（帧的平面垂直于所确定的方向）来完成。最小测向通常更准确。

与环形天线的双向性相关的不确定性可以通过两种方式之一来解决。第一种是传统的，包括从大约垂直于它的线上的几个点顺序确定方向。以这种方式找到的方位在发射器位置相交。当然，它在测量之间不应移动。当到发射器的距离相对较短时，通常在相隔几米的点上制作两个凹口就足够了。第二种方法基于图 1 中曲线的性质。 XNUMX. 它们更频繁地朝发射器方向移动。

我们的目标是制造一种重量和尺寸最小的设备，因为它需要随身携带穿过灌木丛。实践证明，在森林中，每组游客或蘑菇采摘者配备一个测向仪就足够了。其他每个人都配备了无线电台和指南针，可以通过无线电获知到达收集点的移动方向。

中继器电路如图所示。 2、它由接收环路天线WA1、带有变压器T3、T6的二极管VD1-VD2上的环形平衡调制器、晶体管VT1和VT2组成的多谐振荡器上的调制信号发生器、晶体管VT3上的高频放大器、具有延长线圈L2的发射天线WA3。

中继器 - 27 MHz 无线电台的测向附件
图。 2。

中继器由两个 AG13 圆盘原电池或相同设计 D-0,03 的电池供电。电流消耗不超过 4 mA。由于中继器通常在测向过程中处于开启状态，因此不需要大容量电池，通过SB1按钮来打开电源。可以将元件数量增加到三个，同时中继器的传输系数和其引入测向信号的调制深度将增加，但这可能导致其自激。

作为发射天线WA2，使用一段20...30cm长的、下垂的同轴电缆编织层。 WA1环形天线的电屏蔽也可以作为该天线。为此，需要断开屏幕与公共线的连接，如图中带十字的部分，将A点按图连接到L3线圈的上端（而不是WA2天线））。 A 点应位于框架导线离开屏蔽层的位置之间，并尽可能与其上部切口对称。但应该记住，使用环形天线屏蔽时，中继器更容易出现自激。

自激的主要原因是接收和发射天线之间无法实现理想的隔离，尽管其中一个是磁的，另一个是电的。框架设计及其相对于发射天线的位置不可避免的不对称，以及操作员身体的影响都会产生影响。

框架屏的形状为边长为120毫米的正方形。它由外径为5毫米的铜管制成。在正方形上边的中心切一个约5毫米宽的切口。完成所有设置后，必须以任何方式密封该切口，以防止水分进入管子。在屏幕下侧的中心，为框架绕组线的出口开了一个切口。这里还焊接了一条铜带，以将屏幕连接到公共电线或 L3 线圈（如果屏幕应用作发射天线）。框架的紧固必须足够牢固，因为它可以充当携带中继器的手柄。

将三到四根氟塑料绝缘电线穿入管中。它们每一侧的末端并联，电线形成一匝。当然，您可以尝试将匝串联，但有时将框架调整到所需频率会出现困难。

该设备组装在一块窄长的板上，放置在由一块薄壁铝管制成的屏幕中，同时充当 WA2 天线的配重。这些部件“排成一条线”组装，试图将它们沿板的长轴对称排列。线圈 L1-L1 应距离天线 WA3 最远。它们的轴不应与环形天线的轴方向一致。另外，线圈L3的轴线必须垂直于线圈L1和L2的轴线。

二极管VD1、VD2用于限制平衡调制器输入端的信号。当测向发射机的信号太强时以及您自己的发射机操作期间可能都需要它。电容器 C2 和 C3 抑制 27 MHz 频段以下的干扰和信号。

元件R3、C7、R4、C9决定多谐振荡器的振荡频率。根据图中所示的额定值，它接近 1 kHz。从多谐振荡器获取的矩形信号经过 R1、C8、R6 电路平滑，使其形状更接近正弦信号。这是通过选择电容器 C8 来实现的。

调制电压通过变压器T1和T2绕组的中点提供给平衡调制器。电容器C5消除调制信号的直流分量，电容器C6和C10用于滤除调制器的高频产物。变压器T1和T2缠绕在由7NN铁氧体制成的标准尺寸4x2x400mm的环形磁芯上。使用三根直径为 4 mm、节距为 6...0,14 mm 的 PEL 线进行缠绕。不能使用氟塑料、丝绸或其他厚绝缘层的电线。总共缠绕 8 匝，每根线作为一个单独的绕组。在变压器T1中，绕组II的末端连接到绕组III的始端。变压器T2的I、II绕组以同样的方式连接。

输出电路的线圈L1是无框的，由12匝直径为0,4...0,5毫米的漆包线组成，缠绕在直径为4毫米的心轴上并拉伸至10毫米的长度。通信线圈L2将三匝相同的导线缠绕在线圈L1顶部的中间，并拉伸5毫米。

延长卷轴 L3 也是无框的。其36匝用同一根导线在直径4毫米的心轴上分两层绕制。缠绕长度 - 约 14 毫米。该线圈所需的匝数取决于 WA2 发射天线的尺寸以及天线与手持中继器的操作员之间的电容。所有具有短天线的便携式无线电台都有类似的缺点 [1, 2]。线圈L3的最佳电感是根据天线WA2发射的最大场强以及中继器产生的测向信号的相关调制深度通过实验选择的。

中继器电路配置有附在其板上的环形天线。不建议使用外部电源，因为长电线会带来严重误差。

设置时，您需要一个高频测试信号源，例如另一个无线电台、频率发生器或测量信号发生器。您还需要一个与测向仪配合使用的无线电台或类似的东西，以及测量仪器，至少是高频毫伏表或示波器。如果示波器的带宽不足，您将必须为其制作一个探测器头，例如，如[3]中所述。如此重复，需要将磁头输入电容C1的电容减小到100...470 pF，并在电阻R1后面添加一个容量高达470...4700 pF的平滑电容。您可以使用[4]或[5]中描述的类似设备单元。

探头的输出必须用大约一米长的双绞线连接到示波器的输入端，预先在双绞线的每一端放置尺寸约为 25x12x6 毫米的铁氧体环（例如，来自开关电源），并且在其上缠绕 6 圈双绞线。这对于示波器的高频去耦是必要的。

如果使用信号发生器或 GKCh，则应通过 51 欧姆电阻将直径约为 30 厘米的圆形框架与直径为 1 ... 5 毫米的电线连接到其输出，并放置在距离与 WA1 天线平行几厘米。信号电平不仅可以通过发生器衰减器来调节，还可以通过改变帧之间的距离来调节。

框架屏蔽WA1必须在A点连接到中继器的公共线。您应该首先将天线 WA1 调谐到选定的频率，方法是根据毫伏表或示波器的最大读数选择电容器 C1，并将检测器头连接到变压器 T1 的任一绕组 II 或 III。需要注意的是，限流二极管VD1和VD2与天线并联，因此必须在其上的信号幅度不超过0,6V时进行调整。不值得断开二极管，因为它们的电容包含在被调谐电路的总电容中。此外，大信号可能会打开平衡调制器的二极管，这也会干扰正确的调谐。耦合电容C2、C3也影响设置。

当使用无线电台发射机作为测试信号源时，通过改变中继器与该无线电台之间的距离来调整其电平。这可能需要外部帮助。但首先您必须确保测量设备不会直接接收测试信号。为此，您需要用短跳线临时连接 WA1 天线绕组的端子。连接到变压器 T1 的毫伏表或示波器的读数应为零。

配置环形天线后，继续设置晶体管 VT3 上放大器的输出电路。 LED HL1 充当该晶体管的偏置电压稳定器。配置时，您需要暂时断开电阻器 R1 和 R6 与平衡调制器的连接，并安装与二极管 VD3 和 VD6（或 VD4 和 VD5）并联的临时跳线。发射天线WA2必须断开，并且最好将L2线圈的下部输出与公共线断开。与该线圈并联一个电阻约为 50 欧姆的负载电阻，并与毫伏表或示波器检测头的输入端并联。

打开中继器电源后，首先应确保在没有来自发生器或发射器的测试信号的情况下，L2线圈负载上的电压为零。如果不是这种情况，则中继器是自励磁的。

为了消除自激，可以采取以下措施：

——与隔直电容C4、C11、C12并联容量为1000pF左右的高频陶瓷电容；
——交换变压器T2绕组III的端子；
- 暂时连接变压器T2的绕组I和II的极端端子。如果这消除了自激，则需要从变压器端子上拆下跳线，并将 WA1 天线端子临时连接在一起。如果这停止了激励，则原因是板上元件和部件的放置不当；需要额外的屏蔽。

如果采取上述措施仍不能消除自激，则应在基于VT3晶体管的放大器中查找其原因。为了消除它，可以尝试在L1线圈上并联一个阻值为11欧姆至470kOhm的电阻R4,7，在VT3晶体管的集电极和基极之间连接一个分数或单位皮法容量的电容器，增加L2通讯线圈匝数，更换频率较低的VT3三极管。

有时，在基于晶体管VT1和VT2的多谐振荡器的电源电路中引入去耦滤波器会有所帮助。该滤波器由串联在该电路中的扼流圈和与多谐振荡器并联的隔直电容器组成。电感器可以与变压器T1和T2绕在同一磁路上，用直径为0,12 ... 0,14毫米的PEL线从铁氧体环周长的一半到三分之二填充堆叠的匝到匝。

电阻器R8必须根据最高增益来选择，随着它的增加，应检查是否存在自激，并为了避免限制，降低测试信号的电平。该限制表现在毫伏表或示波器的读数不再取决于该信号的电平这一事实。当自激时，即使没有测试信号，它们的读数也达到最大值。

L1C14 电路与所有其他中继器电路一样，调谐到测向无线电台的频率。在这种情况下，必须考虑到改变晶体管的工作模式也会改变其引入电路的电容。因此，建议选择电阻R8并同时配置电路。实践表明，其设置还受到电容器C15电容量变化的影响。

通过选择电容器C14，改变线圈L1的节距和匝数，或者将旧电视PTC上的铝微调器拧入线圈（减少电感）来调整电路。设置完成后，移除临时跳线并更换电阻器 R1 和 R6。

我们简单介绍一下电容C8的选择。由于其电容较低，调制信号的形状接近多谐振荡器输出端脉冲的原始形状，并且其幅度最大（图3a）。但当用方波调制时，会产生太多的边频。因此，当多个发射机工作在接近的频率时，它们在中继器中调制的信号的频谱可能会重叠，这将产生相互干扰并使测向变得困难。

中继器 - 27 MHz 无线电台的测向附件
图。 3。

随着电容器 C8 电容的增加，信号变得平滑（图 3，b），越来越接近三角形（图 3，c）。它的摆幅减小，因此不建议将形状变为三角形，因为多谐振荡器的电源电压较低，调制信号可能会变得太弱而无法打开平衡调制器的二极管，尽管它们是锗的。

不需要调制器的精确平衡，并且没有为此提供任何手段。您可以在 [6] 中了解有关调制器二极管选择的信息。

完成所有描述的操作后，就可以与无线电接收器一起收听中继器的操作。为此，无线电台的位置应使其接收器的输入电路靠近中继器电路 L1d4。当中继器打开时，应听到带有 1 kHz 调制音（对应于多谐振荡器的频率）的测试信号，而当关闭时，则听不到此音。如果在关闭测试音时听到提示音，则说明中继器是自激的。

最困难的阶段是设置带有 L2 延伸线圈的 WA3 天线。建议将其制作在完全组装的中继器中，以考虑包括表壳在内的所有元件的影响。首先必须断开中继器上的所有测量设备，去掉连接到L2线圈的负载，并按照图示将该线圈的下输出连接到中继器的公共线，上输出通过L3线圈连接到中继器的公共线。 WA2天线。作为信号源，建议使用一定距离的远程无线电台，用传统天线代替测向电台。中继器必须握在手中，因为它的身体和操作员的身体充当 WA2 天线的配重。 “您的”广播电台的接收器必须打开，并且距离中继器大约半米。

如已经提到的，作为天线WA2，使用一段5...8mm宽的平滑形式的屏蔽编织物。该段的初始长度为 30 厘米，其自由端应折叠至 25 厘米长度，并用绝缘管固定。天线不宜过长，携带中继器时会产生干扰。

要调整 L3 线圈，您需要一根安装在线圈内部并连接到木棍末端的铝棒，以消除操作员手的影响。

将接收器调谐到发射器和中继器的信号并确保进行调制后，我们将一根铝棒引入 L3 线圈。如果当杆插入线圈长度的大约一半时调制深度（音调音量 1 kHz）最大，则目标达到，可以移除杆并将铝微调器插入线圈中。它的确切位置由音调的最大音量决定。

如果铝棒完全插入时达到最大值，则需要通过拉长线圈L3的匝数或减少匝数来减小线圈L2的电感，然后插入铝棒重复测试。如果引入铝棒仅减小体积，则应增加线圈的匝数。不建议使用铁磁微调器来增加其电感。通过或多或少地折叠 WAXNUMX 天线的自由端来改变 WAXNUMX 天线的长度，您可以更准确地将其调谐到所需的频率。

如果WA3天线屏用作WA2天线，L1线圈的设置方式相同。

当调整发射天线时，可以观察到中继器整体的激励。这表现为接收器中信号丢失或出现干扰。如果激励发生在测向发射器的频率处，则当发射器关闭时连续音不会消失。为了消除激励，您必须通过电阻 R1 并联 L14C11 电路、选择电阻 R8 或在晶体管 VT3 的集电极和基极之间安装一个电容器来降低增益，如前所述。在这种情况下，自然地，测向信号的调制深度也会减小。

如果一切配置正确，则中继器带宽足够宽，可以用于不仅在进行设置的频道上运行的无线电台的测向，而且还可以在多个相邻频道上运行的无线电台测向。

高频电路中的电容器C1-C3、C6、C10、C13-C15必须是陶瓷电容器，C5、C7-C9必须是陶瓷电容器或薄膜电容器。电容器C4为氧化物。

二极管KD512A可以用KD510A、KD520A代替。在平衡调制器中使用锗二极管 D311 是因为该器件的电源电压较低。如果增加的话，也可以使用硅高频二极管，例如KD503A。 HL1 LED 应为红色，因为它充当 1,8 V 电压调节器。

您可以安装 KT361B 或用 KT209B (npn) 代替 KT315B 晶体管。高频晶体管KT3128A被KT3127A取代，KT24A可以在通道选择器SK-M-2-326中找到。您还可以安装频率较低的 KT368B (pnp) 或 KT4A (npn)。请注意，用 npn 晶体管替换 pnp 晶体管只能同时进行。在这种情况下，还需要改变电源、电容器C1和LED HLXNUMX的极性。

文学

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Pugach A. 带线性刻度的高频毫伏表。 - 广播，1992 年，第 7 期，第 39 页XNUMX.
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作者：G. Safronov

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