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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 1296MHz - 매우 간단합니다!. 무선전자공학 및 전기공학 백과사전
이 기사에서는 1296MHz 범위의 초기 개발에서 무선 아마추어를 도울 간단한 장비에 대한 설명을 제공합니다. 유사한 장비 세트가 "Field Day - 2002" 대회에 참가했으며 단순함에도 불구하고 150...200km 거리에서 통신을 수행할 수 있게 되었습니다. 이 간행물의 목적은 1260~1300 MHz 범위용 장비 설계의 어려움에 대한 일반적인 의견이 완전히 공평하지 않다는 것을 동료 무선 아마추어에게 보여주는 것입니다. 이 기사는 저자처럼 납땜 인두 사용법을 아직 잊지 않고 직접 만든 장비로 작업하는 것을 선호하는 사람들을 대상으로 합니다. 저는 수제 장비가 원칙적으로 매우 높은 수준에 속할 수 있으며 다른 산업적으로 제조된 장비보다 훨씬 더 우수할 수 있다는 점을 강조하고 싶습니다. 그러나 이 경우 건설에는 상당한 시간과 노력이 필요합니다. 1296MHz 범위의 개발 속도를 높이기 위해 우수한 안테나를 사용하여 수십 킬로미터 이상의 거리에서 작동할 수 있는 최대한의 단순성을 갖춘 장비를 개발하는 작업이 설정되었습니다. 여기에 설명된 가장 간단한 변환기를 만들면 23cm 범위에서 작동하는 아마추어 방송국의 신호를 수신할 수 있습니다. 라디오 아마추어에도 432MHz 범위의 송신기가 있는 경우 간단한 버랙터 트리플러를 추가하면 작업을 시작할 수 있습니다. 전송 중. 컨버터 1296/144MHz 변환기는 144미터 범위의 수신기와 함께 작동하도록 설계되었습니다. 이 수신기가 146~23MHz의 아마추어 섹션만 커버하는 경우 2cm 범위에서 겹치는 부분은 23MHz에 불과합니다. 2미터 범위에서 중첩이 커지면 1260cm 범위에서도 중첩이 커집니다. 일반적으로 수신 주파수 대역은 1300MHz이면 충분하지만 동시에 원하는 수신 부분을 선택하려면 1296 ~ 145MHz 범위에서는 마스터 국부 발진기의 주파수를 정확하게 선택하는 변환기가 필요합니다. 예를 들어, 63,944MHz의 주파수가 기본 수신기의 튜닝 주파수 XNUMXMHz에 대응하려면 XNUMXMHz의 수정 크리스털이 필요합니다. 베이스 수신기의 중첩 대역이 커지면 석영 공진기의 주파수에 대한 요구 사항이 덜 엄격해집니다. 변환기의 개략도는 그림 1에 나와 있습니다. 하나.
입력 신호는 스트립 라인 L1과 트리머 커패시터 C1로 구성된 단축된 반파장 공진기에 의해 필터링됩니다. 이러한 입력 회로 설계를 통해 해당 주파수에 대해 매우 큰 자체 인덕턴스를 갖는 KPK-MP 유형의 커패시터를 사용할 수 있습니다. 컨버터에는 RF 증폭기가 없으며 첫 번째 단계는 VD1 다이오드를 기반으로 한 믹서입니다. UHF가 없다는 것은 첫째, 기본 수신기의 감도가 일반적으로 매우 높으며 가장 간단한 버전에서도 1296MHz에서 전체 시스템의 감도가 약 1μV라는 사실로 설명됩니다. 둘째, 1GHz 정도의 주파수에서 높은 감도를 얻으려면 별도의 장치 형태로 UHF를 안테나 근처에 직접 설치하는 것이 좋습니다. 이러한 블록은 장래에 제조될 수 있다. 이 변환기의 특별한 특징은 믹서가 국부 발진기의 922차 고조파에서 작동하고 널리 사용되는 KD1000A 유형의 쇼트키 배리어 다이오드를 사용한다는 것입니다. 최대 명판 주파수는 1300MHz이고 1MHz에서도 잘 작동합니다. MHz. 5차 고조파에서 믹서가 작동한다는 것은 국부 발진기 역할을 하는 발생기 주파수의 마지막 XNUMX배가 회로에 의해 해당 주파수를 분리하지 않고 혼합 다이오드 VDXNUMX 자체에서 수행된다는 것을 의미합니다. 쇼트키 배리어 다이오드의 사용은 필수적입니다. 저자가 수행한 계산에 따르면 pn 접합이 있는 기존 다이오드를 사용하고 XNUMX차 고조파에서 높은 변환 효율을 유지하려면 다이오드에 직접 약 XNUMXV의 국부 발진기 전압이 필요하며 이로 인해 국부 발진기가 불필요하게 복잡해집니다. . 믹서는 국부 발진기의 가장 높은 고조파에서 작동하기 때문에 저항 R1에 형성된 일정한 차단 자동 바이어스도 다이오드에 적용됩니다. 계산에 따르면 국부 발진기 전압이 약 1V이고 KD922A 다이오드를 통과하는 전류가 0,25mA인 경우 국부 발진기의 2차 고조파에서의 변환 효율은 1차 고조파에서의 변환 효율보다 XNUMXdB만 나쁩니다. 로컬 발진기. 다이오드의 작동 전류는 저항 RXNUMX을 선택하여 보장됩니다. 이 설계에서는 자동 바이어스 저항이 단락된 상태에서 다이오드를 통과하는 전류가 최소 0,4mA여야 합니다. 그렇지 않으면 변환 효율이 감소하기 시작합니다. 전류 값이 높을수록 변환 효율이 약간만 증가합니다. 어떤 경우든 최대 국부 발진기 전압을 달성하고 자동 바이어스 저항기를 선택하여 다이오드를 통해 전류를 설정해야 최대 감도를 제공할 수 있습니다. 이는 일반적으로 약 0,25mA입니다. 변환기의 로컬 발진기는 1단계이며 트랜지스터 VT3의 ZQ2 석영으로 안정화된 마스터 발진기와 트랜지스터 VT1 및 VT1의 두 주파수 체배기로 구성됩니다. 석영 공진기 ZQ63,5은 6MHz의 주파수를 제공하는 다섯 번째 기계적 고조파에서 여기됩니다. 필터링을 개선하기 위해 승수는 이중 회로 대역통과 필터를 사용합니다. L10C11C12C7L127 필터는 마스터 발진기 주파수의 두 번째 고조파인 2MHz를 선택하고 L2C4C5CsvL3C127 필터는 주파수 381MHz~XNUMXMHz의 세 번째 고조파를 선택합니다. 커패시터 CSV는 커패시턴스가 매우 작기 때문에 구조적으로 만들어집니다. 381MHz 주파수의 국부 발진기 전압은 혼합 다이오드 VD1에 공급되고 마지막 국부 발진기 회로 L2C2C4는 중간 주파수 신호와 관련하여 저역 통과 필터 역할을합니다. L3C6L4 회로는 IF 신호를 필터링하고 믹서를 기본 수신기의 입력과 일치시킵니다. 마스터 발진기에서는 저자가 63,5MHz의 특수 고조파 석영 공진기를 사용했지만 12,7MHz의 일반 공진기를 사용할 수도 있습니다. 그러나 이러한 공진기의 모든 인스턴스가 14,1차 기계적 고조파에서 안정적으로 작동하는 것은 아니라는 점을 명심해야 합니다. 기본 주파수가 42,3MHz인 공진기를 사용하여 세 번째 기계적 고조파인 15MHz에서 여기할 수도 있습니다. 이를 위해서는 커패시터 C126,9의 커패시턴스를 높여야 합니다. 이 실시예에서는 마스터 발진기의 세 번째 고조파인 XNUMXMHz가 첫 번째 승산기에 할당되어야 합니다. 변환기는 1,5mm 두께의 호일 유리 섬유로 만든 보드에 조립됩니다. 그 크기와 요소의 배열은 그림 2에 나와 있습니다. XNUMX. 공통 와이어로 사용되는 보드 포일은 보드의 대부분을 덮어야 합니다.
설치는 날카로운 칼로 자른 여러 장착 패드를 사용하여 요소 단자에 힌지 방식을 사용하여 수행됩니다. 한때 S. Zhutyaev(RW3BP)가 제안한 마운팅 플랫폼 제조에 잘 알려진 기술을 사용할 수도 있습니다. 조정된 커패시터의 고정자 리드는 부품의 부착 지점으로 사용됩니다(회전자 리드는 보드의 포일에 납땜되어 커패시터의 견고한 고정을 보장합니다). 전자레인지에서는 설치된 부품의 연결 와이어와 리드 길이가 최소화되어야 한다는 점을 잊어서는 안 됩니다. 이 주파수에서 5mm는 이미 매우 긴 도체입니다. 이는 특히 길이가 최소화되어야 하는 혼합 다이오드 VD1의 리드에 해당됩니다. 다이오드 납땜 시 방열판을 사용해야 하며 저온 납땜을 사용하는 것이 좋습니다. 변환기는 조정 커패시터 KPK-MP, 상수 커패시터(KD, KT 또는 KM)를 사용합니다. 무연 커패시터 C4, 유형 K10-42를 사용하는 것이 좋습니다. 커패시터 SSV - 직경 2mm, 길이 1mm의 PEV-15 와이어 1개로 서로 XNUMXmm 거리에 위치합니다. 단락을 방지하려면 그중 하나에 불소수지 튜브를 놓는 것이 좋습니다. 지원 커패시터를 차단 커패시터 C5, C8, C13, C19로 사용하는 것이 편리합니다. 이렇게 하면 이러한 커패시터의 리드를 그대로 사용할 수 있으므로 컷아웃 장착 패드의 필요한 수를 줄일 수 있습니다. 모든 저항은 MLT-0,25입니다. 트랜지스터는 어떤 문자로든 KT316, KT325로 교체할 수 있습니다. 입력 공진기 라인 L1은 폭 6mm, 길이 62mm의 구리 호일 스트립으로 구성됩니다. 길이 50mm, 높이 3mm, 경사도 3mm의 U자형 브래킷을 구부린 다음(그림 3 상단 참조) 이를 보드에 납땜합니다. 구리박의 두께는 구조물의 기계적 강도가 충분하다면(0,2mm이면 충분함) 중요하지 않습니다. 튜닝 커패시터 C1의 고정자 단자는 라인 중앙에 납땜됩니다. 커패시터 회전자 리드는 "공통 와이어"(그림 3의 아래쪽 부분)에 납땜됩니다.
인덕터 L2-L8은 프레임이 없으며 직경 0,8mm의 나동선으로 감겨 있습니다. 코일 L2, L5는 각각 2회 회전하며 직경 4mm의 맨드릴에 감겨 있으며 권선 길이는 7mm입니다. 코일 L3, L4 - 각각 7 바퀴, 직경 6mm, 권선 길이 - 14mm의 맨드릴에 감겨 있습니다. L4의 분기는 코일 패턴에 따라 왼쪽에서 세 번째에 있습니다. 코일 L6, L7 - 각각 4,5 바퀴, 직경 6mm, 권선 길이 - 10mm의 맨드릴에 감겨 있습니다. L7의 탭은 첫 번째 턴부터 시작되며 "핫" 끝부터 계산됩니다. L1 코일은 직경 8mm의 맨드릴에 6회 감겨 있으며 권선 길이는 6mm입니다. L18의 분기는 두 번째 회전 다이어그램에 따라 위에서부터입니다. 변환기 입력은 설계상의 이유로 적합한 작은 동축 케이블 조각을 사용하여 RF 커넥터에 연결됩니다. 케이블 브레이드는 진입점 바로 근처에 있는 보드의 공통 와이어(풀지 않고)에 납땜되어야 합니다. 납땜 시 녹지 않는 불소수지 절연체를 사용하는 케이블을 사용하는 것이 좋습니다. CP-50-1, CP-50-163과 같은 "케이블" 유형의 입력 커넥터를 사용하는 것이 편리합니다. "장치" 유형 커넥터를 사용하는 경우 가능한 최소 길이의 여러 호일 스트립을 사용하여 커넥터 절연체 바로 옆에 있는 커넥터 본체에 케이블 브레이드를 연결해야 합니다. 그렇지 않으면 변환기의 디자인에 특별한 기능이 없습니다. 변환기 설정은 회로를 지정된 주파수로 설정하고 믹서 다이오드를 통해 작동 전류를 설정하는 것으로 요약됩니다. 이렇게 하려면 설정 단계에서 저항 R1과 직렬로 연결된 총 편차 전류가 1mA인 밀리암페어를 켜야 합니다. 필요한 고조파가 국부 발진기 체배기 회로에서 분리되어 있는지, 마스터 발진기가 적절한 수신기를 사용하여 필요한 주파수에서 작동하는지 확인하는 것이 좋습니다. 혼합 다이오드의 모드를 변경할 때 다이오드 커패시턴스의 변화로 인해 입력 공진기와 마지막 국부 발진기 회로가 다소 디튠된다는 점을 기억해야 합니다. 따라서 다이오드의 오토바이어스 저항을 변경할 때에는 회로의 조정이 필요하다. 설정의 첫 번째 단계에서 저자는 900MHz 주파수 주변에서 작동하는 GSM-960 시스템 기지국의 신호를 입력 신호로 사용하여 입력 공진기를 미러 채널로 조정했습니다. 튜닝 커패시터 C1을 사용하여 입력 공진기는 약 800~1500MHz 범위 내에서 튜닝됩니다. 63,5MHz 석영을 사용하는 경우 수신기가 (대략!) (900 x 3) - 381 = 960MHz의 주파수로 조정되면 GSM-183 신호(디지털 전송의 특징적인 윙윙거림)가 들립니다. 또한 이러한 신호는 960 - (2 x 381) = 198MHz(국부 발진기의 두 번째 고조파에서 변환)의 주파수에서 들립니다. 국부 발진기의 작동 6차 고조파에서 변환을 선택해야 합니다(국부 발진기의 다양한 고조파에서의 최대 변환 효율은 약간 다른 설정에 해당함). 그 후 남은 것은 입력 공진기를 작동 주파수로 조정하고 (여기서는 아마추어 범위의 주파수를 가진 신호가 필요함) 커패시터 C2을 사용하여 변환기의 출력 회로를 중간 주파수로 조정하고 약간 개선하는 것입니다. L2C4CXNUMX 회로 설정. 승수 432/1296MHz 간단한 주파수 체배기 432/1296 MHz, 그 회로는 그림 4에 나와 있습니다. 430를 433~1290MHz 범위에서 작동하는 송신기와 결합하면 1299~XNUMXMHz 범위에 있는 신호를 수신할 수 있습니다.
KT610A 트랜지스터의 베이스-컬렉터 접합은 설계에서 버랙터로 사용됩니다. KT913A 트랜지스터도 테스트해 더 많은 전력을 얻을 수 있게 됐다. 버랙터로 트랜지스터를 선택한 이유는 순차 곱셈기 회로를 사용할 수 있는 편리한 설계 때문입니다. 트랜지스터의 이미터 리드는 사용되지 않으며 트랜지스터 본체 가까이에서 잘라야 합니다. 실험과 이론적 계산에서 알 수 있듯이 2차 고조파를 생성하는 데 충분한 효율성을 얻으려면 입력 신호의 4차 고조파에 맞춰 조정된 소위 "아이들러 회로"를 회로에 도입해야 합니다. 이 "아이들러 회로"는 다이어그램에서 L3C5로 지정되며 버랙터의 입력에 연결됩니다. 곱셈기의 출력에는 4개의 결합된 L5C6L800L1500CXNUMX 공진기가 사용되어 낮은 수준의 스퓨리어스 방출을 허용합니다. 공진기의 설계(출력 및 유휴 모두)는 변환기에 사용된 것과 동일합니다. 이러한 공진기는 튜닝 커패시터를 사용하여 XNUMX ... XNUMXMHz 범위에서 튜닝할 수 있으므로 "아이들러 회로"는 설계가 출력 회로와 동일하지만 입력 신호. "유휴 회로"를 864MHz로 조정할 수 없는 경우 커패시터 C3의 정전 용량을 약간 늘릴 수 있습니다. 1MHz로 조정된 입력 공진기 L1C432은 1296MHz 공진기의 "절반"이며 더 큰 커패시터를 사용합니다. 승수는 호일 유리 섬유로 만든 판에 장착됩니다 (구리 시트도 사용할 수 있음). 부품의 위치는 그림 5에 나와 있습니다. 4. 공진기에 필요한 구조적 치수와 공진기에 대한 요소의 연결 지점이 그림 XNUMX에 나와 있습니다. XNUMX. 기사의 첫 번째 부분에서와 같이 입력 및 출력 동축 케이블 연결 기능과 커넥터 관련 참고 사항입니다.
승수를 구성하려면 적절한 선택형 마이크로 전압계 또는 최소한 스캐너를 보유하는 것이 좋습니다. 우선, 입력 공진기 L1C1을 432MHz의 주파수로 조정한 다음 "아이들러 회로" L2C4를 두 번째 고조파인 864MHz로 조정합니다. 이렇게 하려면 곱셈기의 입력에 432~1W의 전력으로 2MHz 주파수의 신호를 적용하고 스캐너에 1차 고조파 신호를 수신하여 커패시터 C4 및 C3를 조정해야 합니다. 수신된 신호의 최대 레벨. 스캐너 안테나를 분리해야 할 가능성이 높습니다. 앞으로 출력 공진기 L5C5와 L6C1을 설정할 때 설정이 서로 영향을 미치기 때문에 C4과 CXNUMX를 여러 번 조정해야 합니다. 출력 공진기는 총 편차 전류가 5μA인 마이크로 전류계인 출력 표시기 PA6의 최대 판독값에 따라 커패시터 C1 및 C200을 사용하여 조정해야 합니다. 튜닝 커패시터를 사용하여 공진기를 튜닝하는 범위는 매우 크고, 출력 공진기를 432차 고조파 대신 50차 고조파로 실수로 튜닝할 수 있다는 점을 기억해야 합니다. 일반적으로 튜닝 커패시터의 커패시턴스가 최대에 가까울 때 두 번째 고조파로 튜닝하고 커패시터 로터의 대략 중간 위치에서 세 번째로 튜닝합니다. 또한 공진기의 튜닝은 입력 신호의 레벨에 따라 어느 정도 달라집니다. 따라서 송신기 전력을 70MHz로 변경할 경우에는 설정을 명확히 할 필요가 있습니다. 승수가 올바르게 구성되면 효율성은 5~432%가 되어야 합니다. 따라서 예를 들어 2,5MHz 주파수에서 약 3,5W 전력의 신호를 적용하면 1296MHz 주파수에서 XNUMX...XNUMXW의 전력을 얻을 수 있습니다. 저자: A. Yurkov(RA9MB), Omsk
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