Мощный кв передатчик своими руками
Добавил пользователь Alex Обновлено: 05.10.2024
6467 5174 5159 7016 5176 6447 5732 5117 6929 5143 5115 6483 6476 6532 6477 6932 6900 6924 6933 6928 6936 6469 6485 7001 6490 6978 6479 6897 6455 6914 6938 6524 6508 6496 5157 6907 6906 6901 6869 7007 6899 6903 6977 6969 5175 2364 5116 6971 6957 6937 6528 7002 6987 6945 4750 4754 830 6925 6940 6510 3432 6448 6481 5114 6534 6446 5169 6451 5158 6470 6461 6459 6458 5163 5162 5145 5172 5148 5149 5146 5165 5140 5147 5121 6983 5142 7020 6959 6952 6962 6980 6960 7019 6923 6460 6941 6972 6966 6910 6492 5153 5177 7017 7010 6520 6475 6961 6523 6452 6526 6473 6535 6934 6921 6948 6489 6939 5150 6915 6518 6930 6499 6911 6912 5168 7011 6954 6913 5154 6487 6495 6989 7003 6870 5152 6905 5155 5134 5141 5164 5144 5151 5120 5156 5173 6449 5178 6951 6926 6942 6453 7000 5137 5166 5161 6964 7021 6497 6529 6525 6494 6509 6463 5118 5160 5133 5167 5139 5122 5135 1453 6504 6947 6886 6478 6831 6854 6513 6457 6456 6454 6836 6472 6527 6486 6480 6898 6536 3667 6975 5171 6503 6537
Радиоприемники, радиопередатчики, антенны
Как известно, средние волны радиовещательного диапазона уже покинули многие радиостанции, окончательно перейдя на УКВ. И этому есть вполне объективные причины. Вот я вчера включил приемник на СВ (MW), и кроме атмосферных шумов ничего не услышал. Правда, вечером что- то едва прослушивалось сильно издалека, и на совсем непонятном языке.
Желающие изучить вопрос максимально полно, могут обратиться на сайт . Вся документация там есть, либо ссылки на неё. Вкратце, суть дела в том, что индивидуальное радиовещание в РФ теперь официально разрешено. Можно самостоятельно разрабатывать, изготавливать аппаратуру для индивидуального радиовещания, и свободно публиковать эти разработки в радиотехнической литературе.
Что нужно знать радиолюбителю, пожелавшему испытать себя в деле индивидуального радиовещания:
Пожалуй, кварцевый резонатор в этой схеме наиболее трудно доступная деталь. Впрочем, эта проблема решается. Можно приобрести резонатор на наиболее близкую частоту, отличающуюся на несколько кГц от нужной. И подогнать включением последовательно ему дополнительной емкости или индуктивности. Не говоря уже об известных механических способах доводки частоты кварцевого резонатора. Амплитудная модуляция осуществляется с помощью схемы на транзисторах VT3 и VT4.
При налаживании. режим работы каскада на VT1 выставляют до установки кварцевого резонатора. Подбором R1 добиваются напряжения 5-6V на его эмиттере. Затем замкнуть перемычкой коллектор-эмиттер VT3, и подбором сопротивления R3 выставить ток покоя VT2 на уровне 60-80 мА. После этого подключить резонатор и выполнить настройку передатчика под конкретную антенну. Удалить перемычку с VT3 и настроить схему модулятора резистором R6.И в заключение, хочу высказать свое личное мнение относительно этой инициативы.
Конечно, отдать кусок уже пустого радиовещательного диапазона под любительское радиовещание, сама по себе идея хорошая, хотя и запоздалая лет на двадцать. К тому же бюрократия, как обычно, может все испортить. На мой взгляд, здесь следовало бы применить такие же правила, что и для любительской радиосвязи на КВ-диапазонах.
То есть, зарегистрировать позывной, категорию (максимальную мощность), и позволить вещать на любой свободной в данный момент частоте диапазона 1449-1602 кГц. Ну, может быть, заставить подписать какие-то документы, ограничивающие тематику вещания (чтобы не было всякой незаконной деятельности). Было бы очень интересно разрешить там и частное цифровое радиовещание. В противном случае, дело может засохнуть на корню.
Ранее в этом блоге был рассмотрен приемник прямого преобразования на диапазон 40 метров. Теперь пришло время сделать передатчик на этот диапазон. Мощность передатика будет небольшой. Естественным выбором в плане вида связи является телеграф, поскольку он эффективнее телефона. Кроме того, телеграфный передатчик сделать проще. От читателя ожидается знакомство со схемой приемника, так как в передатчике будут переиспользованы некоторые его компоненты.
Примечание: Для повторения проекта не требуется какое-либо сложное оборудование. Вполне достаточно мультиметра и RTL-SDR v3, ну и по мелочи немного аттенюаторов, коаксиальных кабелей и так далее. Если у вас еще нет радиолюбительской лицензии, это не страшно. Вы можете совершенно легально передавать все что захотите на ваш RTL-SDR по коаксиальному кабелю. Главное, чтобы ничего не излучалось в эфир.
Теория
Поэтому применяются схемы вроде следующей:
Когда ключ разомкнут, напряжения на базе и эмиттере PNP-транзистора Q1 одинаковые благодаря подтягивающему резистору R2. Ток с эмиттера на базу не течет и транзистор закрыт, коллектор обесточен. Когда ключ замкнут, ток начинает течь с эмиттера на базу. Величина этого тока определяется резистором R1 и по закону Ома составляет около 0.2 мА. Для транзистора 2N3906 значение hFE (beta) составляет не менее 100, значит с коллектора мы можем снять не менее 20 мА. О роли конденсатора, обозначенного звездочкой, мы поговорим позже.
Пока же посмотрим, куда течет ток с коллектора Q1:
Узнали? Это каскад с общим эмиттером из статьи про приемник прямого преобразования. Схема уже была подробно рассмотрена, поэтому не будем на ней задерживаться. Напомню лишь, что здесь сигнал от генератора переменной частоты, в роли которого был использован Super VXO, усиливается на 11 dB.
Эти 11 dB нужны для того, чтобы обеспечить необходимый уровень входного сигнала для усилителя:
Усилитель класса C состоит из двух компонентов — это R6 и Q3. Катушка L3 препятствует протеканию ВЧ сигнала на остальную схему через шину питания. C2 и L4 выполняют двойную роль. Во-первых, это фильтр нижних частот. Он подавляет гармоники, коими богаты усилители класса С. Во-вторых, это схема согласования импеданса, преобразующая что-то около 150 Ом на выходе усилителя в 50 Ом.
Конденсатор C3 размыкает цепь по постоянному току, не особо портя при этом согласование импеданса. Этот конденсатор нужен обязательно! Дело в том, что антенна может представлять собой КЗ по постоянке, или иметь дроссель для защиты от статики. Как результат, мы получим КЗ источника питания. Хорошо, если им окажется не Li-Ion аккумулятор.
Q3 сильно греется и ему обязательно нужен радиатор. В качестве радиатора мной был использован небольшой отрезок медной трубы диаметром 10 мм. Конечно же, между радиатором и транзистором была нанесена термопаста. При нормальной работе на передачу температура транзистора не превышала 50°C. При передаче несущей в течение одном минуты температура не превышала 62°C.
Наконец, с усилителя сигнал идет на фильтр нижних частот. Схема фильтра такая же, как в статье про приемник прямого преобразования.
Домашнее задание: Как вы думаете, почему на транзистор Q3 постоянно подается питание 12 В? Есть ли причины, почему его нельзя включать и выключать так же, как Q2?
Практика
Окончательный вид передатчика получился таким:
Выходная мощность была проверена при помощи модифицированного MFJ-971, а также при помощи осциллографа:
Здесь цена одного деления по вертикали составляет 2 V. Получается около 12 Vpp в эквивалент нагрузки 50 Ом, что соответствует:
>>> from math import sqrt
>>> Vpp = 12
>>> Vrms = Vpp/(2*sqrt(2))
>>> pow(Vrms,2)/50
0.35999999999999993
… около 0.35 Вт, или 25 dBm:
Мощность, конечно, очень небольшая. Однако незамысловатыми расчетами можно показать, что снизив мощность со 100 Вт (50 dBm) до 0.35 Вт (25 dBm) вместо рапорта S9+20 вы получите S8, а вместо S9 — рапорт S4-S5. Звучит как что-то, на что вполне реально провести QSO.
Обратите внимание на острые края в сигнале, особенно в начале точек и тире. В эфире это будет звучать как клики (clicks), слышимые на ±1 кГц от частоты, на которой вы работаете, а то и дальше. Вот для сглаживания этих острых краев и нужен конденсатор со звездочкой на первой схеме. Мне показалось, что конденсатор на 22 мкФ неплохо сглаживает сигнал. Конечно, форму сигнала как у FT-891 такой простой схемой вы никогда не получите. Но и помех другим радиолюбителем скорее всего не создадите.
Домашнее задание: Спаяйте передатчик. Сравните спектр сигнала в RTL-SDR с конденсатором на 22 мкФ и без него. Попробуйте конденсаторы других номиналов. Что будет, если использовать конденсатор на 47 мкФ или 100 мкФ? Объясните результат.
С помощью анализатора спектра было установлено, что любые гармоники подавлены более, чем на 55 dB:
Здесь сигнал подается через аттенюатор на 20 dB. Типичный аттенюатор с eBay рассчитан на мощность до 2 Вт, так что вполне годится для задачи. Вертикальная шкала была нормализована по следящему генератору с уровнем 0 dBm. Таким образом, мы получили подтверждение, что мощность передатчика составляет чуть больше 25 dBm.
Заключение
Несмотря на небольшую мощность, передатчик оказался пригоден для проведения радиосвязей. Его не сложно повторить. Все использованные компоненты легко доступны и не стоят больших денег. Передатчик может быть использован, как основа для будущих экспериментов. Например, можно увеличить его мощность хотя бы до 5 Вт. Или оставить текущую мощность, и превратить передатчик в радиомаяк. Передатчик и ранее описанный приемник недаром используют одинаковые компоненты. Вместе они могут быть переделаны в трансивер.
Можно ничего и не менять. Работа в QRPp тоже интересна. Можно ли провести радиосвязи мощностью менее 1 Вт на 3000 км? А на 5000 км? 10 000 км? Представьте, как отвиснет челюсть у корреспондента из Новой Зеландии, когда ему придет QSL-карточка с фотографией передатчика.
Модель приведенного передатчика для LTspice вы можете сказать здесь. Как обычно, буду рад любым вашим вопросам и дополнениям.
В этом разделе я постараюсь обойти вниманием обсуждение многочисленных схем, гуляющих по интернету, и без того хорошо знакомых широкому кругу радиолюбителей.
А помещу я сюда любопытные статьи, а также описания устройств, заимствованные из различных источников (как российских, так и иностранных), обойдённые широким вниманием радиолюбителей, но, на мой взгляд, заслуживающие определённого интереса.
Приведённая подборка принципиальных схем разной тематики может служить хорошим подспорьем для тех радиолюбителей, которые решились на разработку и конструирование электронных устройств своими руками.
Регенеративный КВ приёмник Ссылка на страницу
КВ-преселектор - входной фильтр приёмника или тран- сивера Ссылка на страницу
Селективный аттенюатор - преселектор для радиопри- ёмника Ссылка на страницу
SSB детектор, приёмник прямого преобразования Ссылка на страницу
Ещё один SSB детектор - двойной балансный смеситель для ППП Ссылка на страницу
Радиомикрофон Филин-3. Жучок с дальностью 1 км Ссылка на страницу
УКВ ЧМ передатчик с радиусом действия 5 км Ссылка на страницу
Оконечные усилители мощности передатчиков на ком- плементарных транзисторах Ссылка на страницу
Лёгкий и мощный ламповый КВ усилитель на ГУ-50 без силового трансформатора Ссылка на страницу
Широкополосная коротковолновая приёмная магнитная антенна Ссылка на страницу
Приёмные магнитные рамочные КВ антенны производ- ства отечественного военпрома Ссылка на страницу
Балконная рамочная приёмо-передающая антенна КВ диапазонов. Вариант №1 Ссылка на страницу
Балконная магнитная приёмо-передающая антенна КВ диапазонов. Вариант №2 Ссылка на страницу
The 'Wonder-Bar' Antenna. Чудо-стержень – компактный вариант укороченного диполя Ссылка на страницу
Широкополосный антенный усилитель В. Полякова, 2008 год Ссылка на страницу
Простой антенный усилитель УКВ и ДМВ диапазонов на микросхеме SPF5043Z Ссылка на страницу
Простые антенны для цифрового эфирного телевидения DVB-T2, GSM, 3G, 4G И WI-FI Ссылка на страницу
Читайте также: