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无线电电子与电气工程百科全书 无线电收发器 76。 无线电电子电气工程百科全书
该收发器设计用于在 80 米业余频段电话部分的 SSB（下边带）上运行。 它具有以下特点： 接收和发射频率范围 - 3,6-3,65 MHz：接收灵敏度（信噪比为 10 dB） - 不低于 1 μV； 接收时图像通道的抑制 - 不小于 - 40 dB； “堵塞”（相对于10μV的水平）-不低于500mV； 互调制（相对于 1 μV）- 不低于 80 dB； 接收器的输入阻抗-75 bm； 低音放大器的输出阻抗 - 10欧姆； 最大输出电压LF（AGC系统运行）-0,8V； 输出信号电平的变化（当输入电平变化 60 dB 时）- 不超过 6 dB； 本振频率不稳定性（对于接收和发射路径）——不低于 300 Hz/h； 峰值输出功率 - 5 W； 带外辐射水平 - 不超过 -40 dB； 载波抑制——不低于-50 dB； 发射器输出阻抗 - 75 欧姆； 电源电压-12V； 接收模式静态电流 - 200 mA； 传输模式下的静态电流 - 360 mA。 单信号接收器选择性（非工作边带抑制）和通带纹波由机电滤波器确定。 使用标准机电滤波器时，EMF-9D-500-ZV 的典型值将是这些参数的以下值：-6 dB 电平带宽 - 2.95 kHz，-60 dB 电平带宽 - 4,85 kHz，通带纹波 - 不超过 1,5 D b。 收发器（不带电源）由三个集成电路、11 个晶体管和 19 个半导体二极管制成。 它是根据中频放大器路径完全用于接收和发送的方案组装的。 这种解决方案结合使用也完全用于接收和发送的环形混频器，可以显着简化电路，使收发器的所有低信号路径都可以用于接收和发送常见的。 在所描述的设计中，仅将低频放大器（接收器的低频放大器和发射器的麦克风放大器）的功能分开。 后者导致使用了几个额外的组件，但它显着简化了切换。 收发器的另一个特点是接收路径的非传统结构（没有高频放大器，在输入端有一个环形混频器）。 这使得获得“堵塞”和相互调制的良好特性成为可能。 尽管没有射频放大器并且使用了无源混频器，但仍可以获得大约 1 μV 的灵敏度，这对于在 80 m 波段上运行来说已经足够了。
该收发器由三个模块组成（主振荡器、本地振荡器和放大器）。 在接收模式中，通过天线开关1和集总选择滤波器2的信号被馈送到位于主单元中的第一环形混频器3。 从本地振荡器块通过开关12到该混频器，向高频本地振荡器10提供频率在4,1-4,15MHz范围内的电压。 第一级中频放大器4放大后的中频信号(500kHz)经过机电滤波器5，被第二级中频放大器6放大后进入第二环形混频器7，其功能如下：在此模式下混合检测器。 本地振荡器12通过开关500从本地振荡器板向其提供频率为11kHz的电压，并且将检测到的信号馈送到LF放大器8。 在传输模式中，来自麦克风的信号被低频放大器9放大并馈送到第一环形混频器3，在该模式下，第一环形混频器执行平衡调制器的功能。 从本地振荡器块，本地振荡器12的电压通过开关11提供给它。IF放大器的第一级放大DSB信号。 机电滤波器从该信号中提取上边带，生成的 SSB 信号在经过 IF 放大器的第二级放大后，被馈送到第二个环形混频器，该混频器被提供频率为 10 的本地振荡器电压 4,1 -4,15 MHz（通过开关 12）。 转换后的信号由功率放大器放大，功率放大器由前置 13 和最后 14 放大器组成，并通过开关 1 进入天线。 主单元、本振单元和功放单元的示意图如图1所示。 2、3 和 XNUMX。 在接收模式下，二极管 D1-D4（图 1）上的第一个环形混频器通过引脚 9 和 10 接收信号，并通过引脚 7 和 8 接收频率为 4,1-4,15 MHz 的本地振荡器电压。 在环形混频器的输出端，分配了一个中频信号（500 kHz），该信号由晶体管 T1 上的 IF 放大器放大。 中频信号的初步滤波由振荡电路L2C4C5C6进行，主要的是机电滤波器F1，包含在晶体管T1的集电极电路中。 为了进一步放大 IF 路径中的信号，使用了 MC1 微电路，它是一种传统的共源共栅放大器（参见“Radio”，1975. N 7. p. 55.）。
在振荡电路 L3C15 上选择的信号被馈送到二极管 D9-D12 上的第二个环形混频器。 通过结论 12 和 13，从本地振荡器模块向其提供频率为 500 kHz 的电压。 通过低通滤波器Dr2S21R14C22的低频信号被MS2微电路放大，这是一个直接连接的两级放大器，晶体管ТЗ-Т5。 在端子 16 和 17 上，您可以连接电阻为 5-10 欧姆的扬声器或耳机（最好是低阻抗的）。 在传输模式下，来自麦克风的信号被馈送到引脚 1 并由 MC3 芯片放大。 该微电路（与 MC2 不同）通常不开启：其输出 10 通过电解电容器连接到外壳，而是连接到输出 11（微电路），从中获取输出信号。 同时，它的增益和输出阻抗降低（最高约 300 欧姆）。 来自麦克风放大器的低频信号被馈送到第一个环形混频器，它现在用作平衡调制器。 频率为 8 kHz 的电压通过本地振荡器单元的引脚 9 和 500 施加到该混频器。 混频器通过微调电阻 R2 进行平衡。 来自平衡 DSB 调制器的信号进入 IF 路径，已经形成和放大的 SSB 信号从该路径的输出被馈送到第二个环形混频器。 通过引脚 12 和 13，该混频器接收频率为 4,1-4,15 kHz 的本地振荡器电压。 转换后的信号通过引脚 14 和 15 馈送到功率放大器进行滤波和放大。 从引脚 18 可以将信号施加到 VOX，并从引脚 16 和 17 施加到 ANTI-TRIP。 该模块提供了在接收 (ARC) 和传输 (ALC) 期间对 IF 路径进行自动增益控制的可能性。 这种调整由辅助晶体管T1在IF放大器的第二级（微电路MC2）中进行。 控制信号通过去耦二极管 D14 和 D15（引脚 3 和 4}）馈送到晶体管的基极。 手动增益控制仅在接收模式下可用。 它是通过将偏置电压通过模块的端子 6 施加到 IF 放大器第一级的晶体管来实现的。 在从接收到发送的转换过程中，主单元中唯一切换的节点也属于这个级联。 它是如何工作的将在下面讨论。 在本地振荡器块（图 2）中有一个继电器 P1 和 P2 上的开关以及两个发生器。 其中之一是平滑范围生成器 (GPA)。 改变其频率被调谐到工作频率。 它是在晶体管 T1 上制作的。
缓冲级组装在晶体管T2上。 发生器振荡电路的电感器位于电路板外部，并通过引脚 6 和 7 连接到电路板。该解决方案将允许将来在将本地振荡器板转移到第一类收发器时，很容易改变本地振荡器的工作频率范围。 无需对董事会本身进行更改。 GPA 的频率由 D1 变容二极管改变，通过输出 a 对其施加控制电压。 第二个发生器（频率为 500 kHz）由晶体管 T3 制成。 其频率由 Pe1 石英谐振器稳定。 图中继电器开关触点位置对应接收方式（继电器不通电）。 通过引脚 1 和 2，来自本地振荡器单元的电压提供给第一个混频器（主单元的引脚 7 和 8），并通过引脚 3 和 4 提供给第二个混频器（主单元的引脚 12 和 13） . 继电器 P1 和 P2 的控制电压通过引脚 10 提供，本地振荡器单元的电源电压被馈送到引脚 8 和 9。
在传输模式下，来自主板的信号进入功放板的引脚 1 和 2（图 3）。 带通滤波器 L1C1C3L2C2 从输入信号中选择一个位于收发器工作频带中的有用信号。 功率放大器的第一级（晶体管 T1）工作在 A 类模式，最后一级，根据晶体管 T2 和 T3 上的推挽电路制成，工作在 B 类模式。晶体管的偏置设置稳定器在二极管 D.1 上。 天线的输出信号取自耦合线圈 L8（通过引脚 5 和 6）。 通过引脚 3 向第一级供电，并通过引脚 4 向最后一级供电。 收发器模块和安装在这些模块外部的部件的连接图如图 4 所示。 1 在文中。 对于该图中的块，给出了它们的印刷电路板的照片。 天线连接到连接器Ш1，并通过天线继电器的触点P1/1，将接收到的信号馈送到双回路带通滤波器L1C2C2L3C5。 来自滤波器的信号被馈送到主单元。 通过连接器 Ø6，可以连接一个单独的接收天线，绕过天线开关。 使用可变电阻器 R3，收发器被调谐到工作频率，使用电阻器 RXNUMX，IF 路径的增益在接收时改变。
二极管 D1、D2 和电容器 C4、C5 组成一个倍压整流器，产生 AGC 控制信号。 开关 B1 将收发器从“接收”模式切换到“发送”模式。 在图中，它显示在“接收”模式位置。 在“传输”模式下，电源通过开关的上部触点提供给功率放大器单元，并通过下部触点 - +12 V 电压提供给天线开关的 PI 继电器、开关的 PI 和 P2 继电器位于本地振荡器单元（图 3）和输出 5 主单元。 让我们分析一下主机中频放大器第一级从接收到发送的转换过程中的切换原理（图1）。 在“接收”模式下，根据电路，电阻器 R6 的低端输出通过继电器 P1 的绕组连接到外壳（图 2），二极管 D7 通过电阻器 R5 上的电压打开。 电容C9与电阻R5并联。 减少负交流反馈。 在这种情况下，级联的放大是最大的。 当 +5 V 的直流电压施加到引脚 12 时，二极管 D7 闭合，将电容器 C9 与电阻器 R5 断开。 级联的增益突然减小。 这避免了在发射模式下从环形混频器进入路径的相对较大的信号使 IF 路径过载。 R6D6D5 链在恒定偏置的传输模式下为晶体管 T1 的基极提供电源，该偏置不依赖于引脚 6 上的电压，即接收模式下的 IF 增益电平设置。 来自麦克风的信号来自连接器 Ø3。 微调电阻 R1 设置该信号所需的电平。 IP1 器件控制功率放大器末级消耗的电流。 耳机或扬声器连接到连接器 Ø2。 收发器通过连接器 Ø4 由稳定电源供电。 收发器的大部分细节都位于与它的三个模块相对应的三个印刷电路板上：主、本地振荡器和功率放大器。这些印刷电路板的照片如图所示。 4. 板材由单面箔玻璃纤维制成，厚度为1,5-2毫米。 1,2-1,5 mm 厚的镀银或镀锡铜线用作电路板引线。 图上。 图5显示了主机的PCB和 在图中6 - 本地振荡器块. 在安装微电路之前，将其末端缩短到 10 毫米并仔细镀锡，一定要使用散热片（镊子、鸭嘴钳）。 然后将引线插入印刷电路板的孔中，确保引线没有混淆后，将它们拆焊。 此操作应特别注意，因为由于引脚数量众多，因此很难拆下错误安装的微电路，尤其是在您不使用烙铁专用喷嘴的情况下。 此外，在没有经验的情况下，重新安装微电路可能会损坏印刷导体或微电路本身。 用于多频段收发器的主机和本地振荡器单元的印刷电路板设计用于以下细节： 电阻器（主机中的 R2 电阻器除外） - MLT-0,25； 主单元中的电阻器 R2 - SP4-1； 固定电容器（电解电容器除外） - KM-4 和 KM-5，电解电容器 - K50-6； 高频扼流圈 - DM-0,1，继电器 - RES-15（通行证 RS4.591.004），IF 放大器和 500 kHz 本地振荡器中的电感器 - Selga-2 无线电接收器的 FFC-404 变压器； 石英谐振器 Pe1 - 在 B1 的情况下。 一些其他类型的组件也可以在不改变电路板的情况下使用。 因此，可以用 SPO-4 代替 SP1-0,5 电阻，去耦电路中使用的 KM-4 和 KM-5 电容器可以用 KLS 和 KLG 代替，在其他电路中可以用 CT 或 KSO 代替。 作为 IF 放大器和 500 kHz 本地振荡器中的电感器，通过对印刷导体进行相应的轻微校正，可以使用匝数比为 20:1 到 10:1 的任何晶体管接收器的 IF 变压器。 KT315晶体管可以使用任何字母索引。 您还可以使用任何硅高频 npn 晶体管（KT301、KT306、KT312）。 只应考虑到，作为主单元的T1和T2，需要使用Vst>80的晶体管，以及T3（主单元）、T1和T2（本振单元）-Vst>40。 晶体管GT402和GT404可以例如用晶体管MP41和MP38替换。 但这种情况下，只能通过降压变压器来接通低阻负载（阻值在10欧姆左右）。 微电路 K1US222 和 K1US221 可以与任何字母索引一起使用，但必须在电源电路中选择电阻，使微电路上的电压不超过最大允许值。 如果业余无线电爱好者没有微电路，则可以制作它们的类似物 - 晶体管 KT301、KT306、KT312、KT315 上的模块。 模块的形状应适合安装在电路板上而不是芯片上。 辅助电路中的二极管KD503几乎可以用任何低反向电流的硅或锗高频二极管（例如D9K）代替。 现代高频二极管（KD503、KD509、GD507）最适合环形混频器，但使用二极管D18、D311等时，效果相当满意。但在这种情况下，接收器的灵敏度会有所下降（高达 1,5-2 µV），但其他特性不会改变。 Varicap KB 102 可以用 D901 或 D902 代替。 环形混频器的变压器Tr1-Tr4绕在由7NN铁氧体制成的K4X2X600磁芯上。 您也可以使用磁导率为 400-1000 且外径为 7-12 毫米的铁氧体环。 每个绕组包含 34 匝 PEV-2 0,15 线。 变压器一次用三根线绕制，并预先绞成一束。 拆焊变压器绕组时应小心（绕组的起点在图 1 和图 5 中用圆点标记）。 平滑范围发生器的线圈 L4 缠绕在直径为 12 毫米的框架上，该框架由 PTFE 或聚苯乙烯制成。 它有 33 匝 PEV-2 0,35 线。 绕组普通，线圈对线圈。 线圈配有调谐羰基核心 SCR-1。 其电感约为 9 μH。 输入带通滤波器的线圈 L1、L2 缠绕在 Speedol 接收器的 KB 电路的框架上。 它们包含 25 匝密集的普通绕组，带有 PELSHO 0,1 线（从第 4 匝移除，从接地输出开始计算）。 线圈的电感约为 6,2 μH。 功率放大器模块不是为与多频段收发器一起使用而设计的，因此不作详细说明。 它使用与其他两个块相同的细节。 微调电容器 - 1KPVM-1。 输入带通滤波器 L1C1C2L2C3 类似于接收路径中使用的 FSS。 线圈 L3-L5 缠绕在由 M12VCh6 铁氧体制成的 K 4X20X2 环上，分别有 2、17 和 2 匝（中间有抽头）导线 PEV-2 0,35。 对于绕线线圈 L6-L8，使用了由 M20VCh10 铁氧体制成的 K5X50X2 环。 它们分别包含 2 圈（中间有一个抽头）、16 圈和 2 圈 PEV-2 0,35 电线。 二极管KD510（D/）可以用任何硅代替。 通过铰链安装在底盘上的方法安装的零件（见图 4）可以是任何类型的。 继电器 P1（RES-15，护照 RS4.591.004）和可变电阻器 R6 除外。 这个电阻必须是高质量的。 电阻的不稳定性，其变化的不均匀会显着影响收发器的工作。 在可用部件中，最适合此应用的是 SP1 电阻器，它们已经运行了一段时间（“搭接”）。 测量设备 IP1 - 总偏差电流为 0,5-1 A。 收发器的一种可能布局选项如图 7 所示。 XNUMX.
收发器外壳由两个U形部分组成，一个是底座，另一个是盖子（图中未显示）。 底座1借助3-5mm高的机架10固定一个扁平的金属底盘2，底盘上安装有主机6、本振单元12和功放4的板子。尺寸略小于板的尺寸）。 功率放大器晶体管安装在散热器 5 上，该散热器为 5-10 毫米厚的硬铝板。 放大器板连接到四个机架上的散热器。 在收发器底座的后壁上有用于连接外部设备的连接器： 7 - 用于接收 - 传输路径的公共天线； 8-耳机或扬声器； 9 - 麦克风； 10 - 电源； 11 - 一个单独的接收天线。 可变电阻器 14 固定在收发器底座的前壁上，借助它可以调谐到工作频率， 15 用于调节接收器的增益，以及开关 16 “接收-发射”和测量装置17控制功率放大器末级的电流。 收发器由一个单独的稳定电源供电，该电源在输出端以高达 12 A 的电流提供 +1 V。 收发器的建立从设置主机中晶体管T1和TK的工作模式开始。 为此，开关 B1（见图 4）设置“接收”模式，可变电阻器 R3 的滑块被转移到最右侧（根据图表）位置。 通过选择主机中的电阻器 R4，晶体管 T1 的发射极电压约为 2 V。然后，通过改变电阻器 R16 的电阻，晶体管 T4 和 T5 的发射极电压设置为约 6 V。 之后，他们开始设置本地振荡器模块。 电路板的4号端子接一个测量极限为1V的高频电压表，通过转动线圈L2的调谐铁芯，得到一个幅值约为0,5V的射频电压，然后接上射频电压表到端子 2 并检查平滑范围发生器的操作。 通过选择电阻器 R4,1 和 R4,15（参见图 5）并调整 L5 线圈芯来设置所需的重叠 - 从 7 到 4 MHz（边缘处留有大约 3 kHz 的余量）。 如有必要，可以在本地振荡器模块（图 3 中的 C2）中引入一个额外的电容器。 它安装在本振板的端子 6 和 7 之间。 引脚 2 处的 RF 电压幅度应约等于 1,2 V。旋转“设置”旋钮，检查该范围内本振电压的不均匀性。 它不应超过 0,1 V。 现在您可以开始设置射频路径 - 收发器的主要单元。 负载连接到连接器 Ø2 - 一个电阻为 6-10 欧姆或其等效电阻的扬声器 - 一个具有相同电阻且耗散功率为 0,5 W 的电阻器。 与负载并联，打开交流电压表或示波器。 主板的引脚 4 暂时接地，从而禁用自动增益控制电路。 在这个调整阶段，建议关闭平滑范围发生器。 通过用手指或螺丝刀触摸 MC4 芯片的引脚 2，他们确信低音放大器正在工作，因为输出端出现了背景。 标准信号发生器与 L4 线圈并联。 将信号电平设置为 20-50 mV 后，GSS 频率在 500 kHz 范围内变化，直到在低音放大器的输出端出现信号。 在不改变 GSS 设置的情况下，将其信号电平降低到 20 μV，并将 GSS 与电容器 C11 并联。 通过旋转电感 L3 的调谐磁芯，它们在低音放大器的输出端达到最大电压。 然后GSS与L1线圈并联，L2线圈也调整到最大输出电压。 使用此设置，GSS 信号电平逐渐降低到 1-2 μV。 如果业余无线电爱好者可以使用 500 kHz 扫描频率发生器，则可以选择电容器 C8 和 SI 以使通带中的不均匀性最小（与无线电爱好者的普遍看法相反，这些电容器实际上对插入损耗没有影响）。 只有使用高度稳定的 GSS 才能在没有 GKCH 的情况下执行这样的调整。 由于 EMF 频率响应的下降斜率的陡峭，收发器输出的信号仅会由于 GSS 的不稳定运行而改变 3-6 dB（在此期间其频率漂移 100 Hz 就足够了）调）。 为了使用 GSS 调整 EMF 的输入和输出，频率设置在与幅频特性中的一个下降点相对应的点，并通过选择电容器 C8 和 SI（临时连接调谐电容器很有用） ，达到低音放大器输出的最大电压。 本文第一部分中介绍的通带纹波对应于 EMF 输入和输出电路的最佳调谐情况。 由于可维修部件和 EMF 中的损耗不超过 6 dB，因此 L1 输入路径的灵敏度应不低于 0,5 μV。 由于在业余条件下，由于信号泄漏，很难测量优于 1 μV 的灵敏度，如果在 1 μV 的 GSS 信号电平下，信号显着（10 倍或更多倍）超过噪音。 在没有信号的情况下，低音放大器的 8 欧姆负载下的噪声电平应不超过 10 mV。 通过打开平滑范围发生器，调谐接收器的输入 FSS。 为此，来自 GSS 的幅度为 5-10 μV、频率为 3,625 MHz 的信号被馈送到接收器输入端，然后旋转收发器调谐旋钮，直到输出端出现频率约为 1 kHz 的信号接收器的低音放大器。 FSS 电路 L1C1 和 L2C3（图 4）被调整到低音放大器输出的最大电压。 在调谐射频路径的过程中，必须确保中频和低频放大器的级不过载。 实际上，这意味着低音放大器输出端的电压在任何情况下都不应超过 2-3 V。 在“接收”模式下射频路径调谐结束时，校准收发器刻度。 在“传输”模式下设置对讲机也是从主机开始的。 在设置的初始阶段不向功率放大器供电。 麦克风连接到 ShZ 连接器，业余无线电爱好者打算在未来将其与收发器一起使用。 毫伏表或示波器连接到 MC3 芯片的输出端。 说一个长“A”（到麦克风的距离和音量水平应该与将来在空中工作时相同），调谐电阻器 R1（图 4）设置输出端的信号电平将 MC3 芯片的电压调到 0,1-0,15, 15 V。然后，将一根电线连接到主机板的端子 2，并在辅助接收器上收听生成的 SSB 信号。 使用微调电阻 RXNUMX 设置最大载波抑制， 功率放大器单独配置。 上电后，设置晶体管T1的模式。 通过晶体管的电流应约为 50 mA。 它由电阻 R4 两端的电压降控制，电阻 R1 包含在晶体管 TXNUMX 的发射极电路中。 然后，将等效天线连接到连接器 Ш1（电阻为 75 欧姆，耗散功率约为 5 W 的电阻器）。 它可以由几个更大的电阻并联组成，例如，三个 MLT-2 电阻，每个电阻为 220 欧姆。 一个频率为 2 MHz、幅度为 3,625-0,1 V 的信号从 GSS 提供给功放板的输出 0,15。通过将射频电压表连接到晶体管 T1 的基极，设置带通滤波器L1C1C2L2C3，然后，通过打开与等效天线并联的电压表，依次调谐振荡电路 L4C7C8 和 L7C13C14。 在调谐过程中，GSS 信号的值逐渐降低到 20-30 mV。 通过改变L8通信线圈的匝数来选择与天线的最佳连接来完成调谐。 调谐标准是天线等效物关闭时发射器输出电压的两倍。 当从 GSS 施加信号时，末级消耗的电流应为 0,5-0,7 A。 恢复主板和功放板之间的连接后，对收发器进行整体传输检查。 在辅助通信接收器上收听信号。 与主机和本振单元不同的是，功放中使用了更多稀缺的元器件。 这是由于希望创建输出功率为 5 瓦的全半导体收发器。 在功率放大器中使用较少稀缺晶体管的尝试没有成功。 如果业余无线电爱好者没有得到KT606和KT904晶体管，他可以制作一个灯功率放大器。 这种放大器的方案如图 8 所示。 5、与上述主机配合使用时，与固态功放一样，提供XNUMXW左右的峰值输出功率。
RF 信号从主单元提供至引脚 2、引脚 3 和 4（+290 V 电压）、引脚 7（6,3 V 交流电压）。引脚 5 和 6 用于连接天线。 端子 4 的电源电压通过测量设备提供，其满偏差电流为 70-100 mA。 收发器的控制方案实际上保持不变。 对于电子管功率放大器，开关 B1（图 4）的上部触点用于向功率放大器单元提供 +290V，下部触点用于向其余收发器单元提供 +12V。 作者：B. Stepanov (UW3AX)、G. Shulgin (UA3ACM)，莫斯科； 出版物：N. Bolshakov，rf.atnn.ru
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▪ 文章用于制造印刷电路板的激光烙铁技术。 无线电电子电气工程百科全书 文章评论： 格里什 在 GPA 电路中，发射极 T1 和基极 T2 之间没有隔离电容。
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