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无线电电子与电气工程百科全书 甚高频转换器。 无线电电子电气工程百科全书
这款 144...144,5 MHz 转换器设计用于与范围为 21...21.5 或 28...28.5 MHz 的短波收发器配合使用。 发射模式下转换器的输出功率为 5 W（来自收发器的功率水平约为 1 mW）。 接收模式下的噪声系数为 2...2,6 kTo（KB 收发器接收部分的噪声系数不超过 10...15 kTo）。 转换器具有线性传输路径，即它提供从收发器 KB 提供的信号幅度与输出信号幅度（在 144 MHz 范围内）之间的线性关系。 变流器原理图如图1所示。 9. 它可以分为三个主要部分：接收（晶体管V10，V1）和发送（V4-V5）路径以及它们共同的本地振荡器（V8-VXNUMX）。 本振的石英自振器是在V5晶体管上按照电容“三点”方案制作的。 通过适当调谐 L9C19C20 电路来选择所需的石英谐振器机械谐波。 在这种情况下，石英谐振器 6833,3 kHz (6444.4 kHz)（以下括号中为转换器的频率，其中频为 28 ... 28,5 MHz。）以三次机械谐波激励，即在一个频率20,5 .19,333 MHz (XNUMX MHz)。 信号首先从振荡器进入三倍频器（晶体管 V6），其负载是带通滤波器 L10C25L11C26。 调谐到 61,5 MHz (58 MHz) 的频率，然后到倍频器（晶体管 V7），然后到放大器（晶体管 V8）。 L123C116 和 L12CS30 电路对频率为 13 MHz (4 MHz) 的本地振荡器输出信号进行滤波。 接收路径包含一个射频放大器和一个混频器。 放大器组装在一个根据共发射极电路连接的V9晶体管上。 用于稳定晶体管在直流电中的工作模式的选定方案（在电阻器 R22 的帮助下）允许您直接将晶体管的发射极接地，而无需阻塞电容。 这提供了高稳定级增益。 为了提高输入电路的效率，L15C39电路与晶体管V9的基极电路强耦合。 放大器与天线的连接是电容式的。 电容器 C38、C40 和线圈 L15 形成一个高通滤波器，可防止强大的短波无线电台的干扰穿透转换器的输出。 RF放大器负载-带通滤波器L16C4SL17C45。 本机振荡器和高频放大器的信号在混频器（晶体管 V10）中相加。 混频器与接收器输入的匹配由 L18C50C51C52 电路提供。 传输路径从晶体管 V4 上的混频器开始。 本地振荡器电压由 L4C13 电路提供给晶体管 V34 的基极。 收发器中形成的 CW、AM 或 SSB 信号通过 L14C35C37 电路馈送到混频器。 混频器负载是一个调谐到 8 MHz 的 L15C7L14C144 带通滤波器。
转换后的信号由三级线性放大器放大。 晶体管V3的第一级工作在A类模式，为了更好地滤除杂散辐射，晶体管与输入L7C14和输出L6C10电路松散连接。 主要增益（约 20 dB）由晶体管 V2 上的第二级提供。 它还以 A 类模式运行。 最后阶段以 AB 类模式运行。 晶体管 V1 基极所需的偏置来自分压器 R2R3。 为防止自激（即所谓的节流自激振荡），根据电路，扼流圈 L3 的上部输出不被电容器阻挡。 终端放大器与天线的匹配提供了L1C1C2电路。 正如使用根据该方案制作的转换器的实践所示，对输出电路进行简单修改（电容器 C2 不连接到线圈 L1，而是连接到设备的输出，电路板的修改是显而易见的 - 电容器在这种情况下，C2 必须安装在电容器 C1 的左侧（参见选项卡），这样可以改善杂散辐射的过滤。 将结合这个更高级的版本来描述结构的调整。 由于变送器没有输出晶体管保护装置，因此它遵循。 避免输出级在高度不匹配的负载上运行。 结构和细节 转换器安装在一块由单面箔玻璃纤维制成的板上，厚度为 1...2 毫米，尺寸为 165x210 毫米。 1:1比例的板子外观如图 转换器设计中没有屏蔽屏障，但这不会导致设备自励：将元件安装在金属表面上方的较低高度处，可确保低水平的寄生级间耦合。 工作频率高于 100 MHz 的变频电路的外观有些不寻常。 这些是四分之一波长谐振器，通过电容缩短，弯曲以减小尺寸。 空载谐振器的品质因数约为 250。使用传统的镀银线电路可以获得几乎相同的品质因数。 然而，它具有较大的杂散场，在这种情况下，不能省略用于屏蔽换流器级联的额外措施。 四分之一波谐振器由直径为 0,8 ... 1 mm 的镀银线制成。 电路板上方的线高约为 2,5 毫米。 随着高度降低，杂散场降低，但品质因数也降低。 为了提供刚性，生产线放置在五个平台上，为此，在弯曲的地方，生产线在水平面上以大约 45° 的角度额外弯曲。 只有在最接近谐振器“接地”输出的位置，线路才由一小段电线支撑。 应该立即注意到，线路的尺寸及其配置并不是很关键，因为微调电容器在非常宽的频率范围内提供了谐振器的调谐。 该板在本地振荡器的第一级和传输路径的输出级之间具有凹槽。 它起到热绝缘体的作用，可防止晶体振荡器部件因热量从输出级沿箔片传播而发热。 所有低功率晶体管都从板的背面插入到板上钻出的孔中。 晶体管基于其外壳的边缘。 如果电路板的厚度超过 1 ... 1.5 mm，则用于晶体管 V9、V10 的孔必须在反面用更大直径的钻头埋头，以便晶体管的底部与箔齐平。 对于传输路径最后两级的晶体管，配备有散热器，需要在板上开一个直径等于晶体管外径的孔。 孔最好是六角形的，因为这样可以防止晶体管在安装散热器时旋转。 输出级采用KT907A三极管，发射极端与外壳相连。 为了降低发射极端子的电感，必须在晶体管和散热器之间插入一个铜箔垫片。 垫圈的末端焊接到板上。 连接在输出晶体管的基极和发射极之间的电容器 C5 的端子长度必须最小。 安装是在参考点上进行的，这些参考点是由箔片上切割的环形凹槽形成的。 凹槽宽度 - 0,5 ... 0,8 毫米。 支撑圈的直径约为5毫米。
对于这种凹槽的制造，可以使用最简单的设备，其设备如图2所示。 6、该装置由针、微型刀具和紧固件组成。 针和刀具是用用过的牙车针制成的。 为了磨利它们，可以方便地使用磨石或金刚石锉刀。 紧固件由直径为XNUMX毫米的钢套制成。 将车针插入套筒上钻的两个孔中，并用两个 MXNUMX 螺钉固定。 为了可靠地紧固车针，最好在其侧面磨光倒角。 针的柄必须比刀具的柄长，这样才能将其固定在钻头中。 然而，手工制作环形凹槽并不困难。 为此，可以方便地将夹具夹在手饰虎钳中。 请勿用力过大，并尝试一次性切割凹槽，因为这会导致箔片撕裂。 在“覆盖层”中焊接细节。 选项卡上的虚线显示位于电路板背面的导体。 它们穿过在相应焊盘附近钻出的孔。 在为转换器选择零件时，考虑到大多数电容器的值并不重要是有用的。 这主要适用于电源电路中的隔直电容，其电容可以从500皮法变化到几千皮法。 将晶体管与谐振电路连接起来的分离电容器的电容也不重要。 它们的值可以从 -50 更改为 +100%。 电感器L2、L3和L5是无框的，由一段长约2毫米的PEV-0,3 150电线制成。 导线缠绕在直径为 2,6 毫米的心轴上。 线圈L1、L10、L11为无框线圈，用直径9毫米的镀银线缠绕在直径0,8毫米的心轴上。 线圈L1包含3匝（绕组长度7毫米），L0和L11各8匝（绕组长度14毫米）。 在L10线圈中，从第1,25匝开始抽头，在L11线圈中，从第3,75匝开始抽头，根据输出电路从底部开始计数。 线圈L9、L14、L18用PEV-5 2线缠绕在直径为0.15毫米的框架上。 圈数为18圈，调节采用M4螺纹羰基铁芯。 变流器使用电容器 KM 和 KT，电阻器 M + 和 MLT。 设置转换器 应该从石英振荡器开始。 首先，需要通过容量为1000-5000 pF的电容将V5晶体管的基极临时连接到外壳上。 在这种情况下，石英振荡器将变成普通的 LC 振荡器。 这种情况下的生成频率将由 L9C19C20 电路决定。 通过旋转线圈修剪器。 L9 有必要将其设置为接近石英谐振器的三倍频率。 之后，断开晶体管 V5 基极的电容器，并找到微调器的位置，它对生成频率的影响最小。 然后继续设置倍频。 在设置它们以及转换器的所有其他阶段时，有必要控制直流晶体管的工作模式。 测量集电极的电压是最方便的，因为集电极电路中电阻的电阻已知，很容易确定流过晶体管的电流。 必须通过电阻至少为 10 k0m 的电阻器进行测量。 它必须像这样固定在探头的尖端。 以便连接到转换器元件的导体具有最小长度。 显然，在存在附加电阻的情况下，电压表读数将被低估，但由此产生的误差很容易考虑在内。 建立三倍体从调整激发模式开始。 通过选择电容器C22，需要保证晶体管V6的集电极上的恒定电压为5 ... 6 V。这对应于晶体管的集电极电流约为6 mA。 之后，他们开始设置双回路滤波器 L10C25L11C26。 设置为晶体管 V7 的最大集电极电流。 可以通过改变滤波电路的导通比来调整晶体管V7所需的激励程度。 在选择线圈上的抽头时，必须注意两个电路的负载大致相等。 如果其中一个电路具有更“哑”的设置，则应根据电路将线圈上的抽头移近较低的输出。 正确设置滤波器后，晶体管 V7 集电极的直流电压应在 5 ... 6 V 范围内。 如果线圈 L10 和 L11 的尺寸保持相当准确，并且微调电容器大致处于中间位置。 那么将滤波器设置为错误谐波的危险很小。 但是，特别是如果线圈的尺寸或晶体振荡器的频率发生变化，则以一种或另一种方式检查正确的设置是有用的。 例如，您可以使用在所需频率范围内运行的接收器。 必须将一根电线连接到接收器的输入端，另一端应连接到L10C25电路。 旋转调谐电容C25时，信号的最大音量应与晶体管V7的最大集电极电流一致。 该测试方法的可能性受到大多数通信接收器的工作频率范围不超过 25 MHz 的限制。 您可以使用最简单的机顶盒来扩展接收频率的范围，其示意图如图3所示。 XNUMX.
前缀是石英自振荡器，制作在晶体管VI上。 它可以使用任何固有频率在 8 ... 15 MHz 范围内的石英谐振器。 同时，晶体管执行在石英自振荡器的频率谐波上工作的混频器的功能。 振荡器通过一根电缆连接到短波接收器的输入端。 建立外差路径时，前缀必须使用一小段安装线连接到可调乘法器的电路。 为此，请将安装线的绝缘端接到环形线圈的“热”输出端。 由于机顶盒中没有选择电路，因此接收同时发生在振荡器的许多谐波上。 预先知道本地振荡器晶体振荡器和机顶盒晶体振荡器的频率有助于理解出现的大量信号。 例如，考虑将 L10C25 电路调谐到 61,5 MHz 频率的过程。 让机顶盒使用频率为9620 kHz的石英谐振器，检查变频器的晶振，其频率为20504 kHz。 在这种情况下，三倍频器输出的信号将具有 61 kHz 的频率。 可以使用机顶盒的本地振荡器的四次或五次谐波来收听这种信号。 在第一种情况下，应以 512 kHz (23032-61512 * 9620) 的频率寻找信号。 在第二个选项中，它适用于较窄的接收器 在工作范围内，信号必须在 13412 kHz (61612- -9620 * 6) 的频率下寻找。 通过这种方式，您可以控制高达 400 ... 500 MHz 频率的乘法器的正确设置。 原则上，如果使用更高频率的晶体管并减小电容器C2、C4的电容，则频率范围可以进一步扩大。 乘法器的正确设置也可以用共振波计检查。 在对晶体管 V7 的基极施加必要的激励后，他们开始将 L12C30 电路调谐到 123 MHz（116 MHz）的频率。 倍频器之后的级是基于“A”类工作的 V8 晶体管的放大器。 三极管V8的集电极电流对励磁量的依赖性较弱，因此不能用来指示L12C30倍压电路的设置。 必须使用接收器进行调整，或者在最简单的情况下，使用连接到万用表的高频探头进行调整。 探测电路如图所示。 4. 自动仪表应切换到最灵敏的直流刻度。 可以通过将探针连接点移动到环路来调整探针与可配置节点的连接程度。
L12C30 电路调谐到所需频率后，他们着手建立外差路径的末级放大器。 首先，在没有激励信号的情况下，通过选择电阻R20，需要将晶体管V8的集电极电流设置在7 ... 8 mA的范围内。 之后，必须对 V8 晶体管施加激励电压，并使用高频探头调整 L13C34 电路。 接收路径的建立从设置晶体管V9和V10的直流模式开始。 通过选择电阻器 R22 和 R26，这些晶体管的集电极电流应设置在 2 ... 2,5 mA 范围内。 之后，混频器连接到调谐到 21,2 MHz (28.2 MHz) 频率的短波接收器的输入端，并且 L8C50C51C52 电路被调谐到最大噪声。 通过将高频探头依次连接到电路 L17C45、L16C43。 将带通滤波器调整到本振信号的最大值。 然后，逐渐减小调谐电容器的电容，将带通滤波器调谐到 144 MHz 的频率。 在这种情况下，使用噪声信号源最为方便。
噪声发生器电路如图 5 所示。 1. 噪声源是晶体管V2的发射结，工作在反向电压击穿模式。 产生的噪声强度为数百 kTo。 这允许您在电阻 R3、R13 上添加衰减系数约为 1 dB 的衰减器，以改善探头与接收器输入的匹配。 探针被收集在一个小盒子里。 安装时应特别注意三极管V2、电阻R3、R2和电容CXNUMX端子的最小长度。 如果在噪声发生器中使用 GA402 锗微波二极管可以获得更好的结果，它具有更低的电容和引线电感。 这种探头的建立被简化为将通过二极管的电阻器 R1 电流设置在 1 ... 3 mA 范围内。 为了稳定运行，希望电源电压比二极管开始击穿时的电压高 2 ... 3 倍。 使用探头，您可以轻松地将接收路径调整到最大增益。 为此，需要在交流电压测量模式下将万用表连接到主接收器的输出端，然后通过调整电路和选择级间连接来实现设备的最大读数。 变流器接收路径的带宽也很容易通过在基站接收器失谐时减小万用表的读数来确定。 频带主要由L16C43L17C45滤波器的参数，以及负载电路L18C50的品质因数决定。 可以通过增加电容C44的电容和降低电容分压器C51C52的分压系数来扩展频带。 最终调整是使用测量噪声发生器或在收听从空气中接收到的信号时进行的。 还应该注意的是，当天线或其等效物关闭时，RF 放大器的自激并不是接收路径调谐不正确的标志。 在建立传输路径时，首先将晶体管的工作模式设置为直流。 通过选择电阻R10，晶体管V4的集电极电压为4-7V，对应的电流为10mA。 电阻器 R8 设置晶体管 V3 的工作模式（其集电极上应该有 +9 V 的电压）。 在调整终端和终端晶体管的初始电流时，最好测量集电极上相对于“正极”导线的直流电压。 电阻器 R4 上的电压降应为 4 V，R1-0,2 V 上。 之后，暂时关闭晶体管 VI 和 V2 的电源并继续调谐谐振电路。 初始设置是在没有频率为 21 MHz (28 MHz) 的信号的情况下进行的。 使用依次连接到这些电路的高频探头，将谐振电路 L8C15、L7C14 到 L6C10 调谐到本地振荡器频率，即 123 MHz (116 MHz) 的频率。 然后，将频率为 21,2 MHz (28,2 MHz) 的信号施加到混频器输入端。 信号幅度增加，直到晶体管 V4 的集电极电流开始显着下降。 同时调整电路L14C35C37。 混频器输出端的本地振荡器信号应该会有所降低。 然后将高频探头弱连接到谐振器 L8，通过旋转微调电容器 C15 的轴（沿电容减小的方向），找到最近的电压最大值（它应该对应于 144,2 MHz 的频率） . 然后，L7C14 和 L6C10 电路依次调谐到相同频率。 最后调整传输路径的最后两级。 为了避免晶体管V1失效，传输路径必须连接到与馈线阻抗相对应的负载。 如果计划使用波阻抗为75欧姆的馈线，则可以使用2个电阻为300欧姆的MLT-50电阻作为负载，如果为6欧姆，则可以使用XNUMX个这样的电阻。 负载（图 XNUMX）配备了二极管检测器，可让您控制发射器的输出功率。
负载电阻器和检测器将放置在配备高频连接器的小金属盒中。 电阻器 R1-R4 在连接器周围呈星形排列。 它们必须具有最小引线长度。 如果探测器配有自己的指针指示器，则将获得一个自主设备 - 最简单的功率计。 在连接负载并为最后两级供电后，它们开始调谐 L4C6 电路，达到晶体管 V1 的最大集电极电流。 在此之前，晶体管V1必须尽可能连接到负载，即电容C1应具有最大电容，而电容C2应具有最小电容。 三极管V1的集电极电流可以达到500mA以上。 如果励磁不充分，则需要再次调整所有初级阶段，并稍微降低电容器 C5 和 C7 的电容。 输出电路被调整到功率指示器的最大读数。 需要考虑的是电容C2的电容越大，与负载的连接越弱。 在连接较弱和最大激励电平的情况下，晶体管可能会进入高度过压模式，在这种模式下存在晶体管失效的危险。 因此，应避免此类操作模式。 作者：S Zhutyaev (UW3FI)，莫斯科； 出版：N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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