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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 145MHz에서 실험적인 FM 송신기. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
제안된 송신기는 디자인이 단순하고 크기가 작으며 쉽게 접근할 수 있는 부품에 조립됩니다. 휴대용 라디오 방송국의 필수 부분으로 추천하거나 안테나 튜닝 등을 할 때 로컬 VHF 네트워크에서 작업하기 위한 실험용으로 추천할 수 있습니다. 송신기의 출력 전력은 1V의 공급 전압에서 9,5W이고 주파수 편차는 +/- 3kHz입니다. 송신기의 블록 다이어그램은 그림 1에 나와 있습니다. 마이크의 신호는 증폭기 A1에 공급되고 수정 주파수 안정화 기능이 있는 변조 발진기 G1에 공급됩니다. FM 신호의 세 번째, 네 번째 또는 다섯 번째 고조파(적용된 석영 공진기의 주파수에 따라 다름)는 주파수 더블러 U1에 공급됩니다. XNUMX미터 아마추어 대역 내에서 변환된 신호는 XNUMX단 증폭기에 의해 증폭되어 안테나로 공급됩니다.
그림 2는 송신기의 개략도를 보여줍니다. AF 범위의 낮은 주파수를 커버하는 디커플링 커패시터 C1과 저항 R1을 통한 BM1 마이크의 신호는 연산 증폭기(op-amp) DA1에 공급되어 증폭됩니다. 커패시터 C2는 RF 간섭으로부터 증폭기 입력을 보호합니다. 연산 증폭기의 네거티브 피드백 회로의 저항 R4가 이득을 결정합니다. 저항 R2, R3는 직류용 op-amp의 균형을 맞추는 동시에 저역 통과 필터 저항(LPF)을 통해 직류용 op-amp에 연결된 varicap 매트릭스의 커패시턴스 변화 특성에 동작점을 설정합니다. R5C4R6.
varicaps의 전압은 오디오 신호의 주파수에 맞춰 맥동합니다. 그들의 커패시턴스는 석영 발진기의 피드백 회로에 있는 용량 분배기에 직렬로 연결되므로 후자가 여기되면 사운드 신호와 함께 주파수도 시간에 따라 변경됩니다. 마스터 오실레이터는 트랜지스터 VT1에서 만들어집니다. 석영 공진기 ZQ1은 기본 회로에 포함되어 있으며 병렬 공진 주파수에서 여기됩니다. 트랜지스터 컬렉터 회로의 L1C9 회로는 72:73MHz 범위의 주파수를 가진 전압을 방출합니다. 짝수 고조파에서 작동하는 역상 평형 주파수 체배기(이 경우에는 주파수 배가기)의 입력이 이 회로의 코일에 유도적으로 연결됩니다. 대역 통과 필터(PF) L3C13C15L4C16은 144:146MHz(ZQ1 석영 공진기의 주파수에 따라 다름) 주파수의 전압을 할당하며, 이는 L4 코일의 권선 부분에서 절연 커패시터를 통해 들어갑니다. 트랜지스터 VT4에서 만들어진 증폭기의 첫 번째 단계의 입력. 전류 흐름의 순방향으로 연결된 파라메트릭 전압 조정기(실리콘 다이오드 VD3)에서 얻은 작은 초기 바이어스로 클래스 AB 모드에서 작동합니다. 증폭 및 필터링된(PF L5C20L6C21) 전압은 VT5 트랜지스터에 조립된 최종 전력 증폭기에 공급됩니다. 캐스케이드는 기능이 없으며 클래스 C에서 작동합니다. 더 높은 고조파를 억제하는 저역 통과 필터를 통해 증폭 된 RF 전압 (여기서는 전류 또는 전력에 대해 이야기하는 것이 좋습니다)과 부하가있는 매칭 단계가 공급됩니다 WA1 안테나. 커패시터 C26이 분리 중입니다. 마이크 증폭기와 수정 발진기는 VD1 제너 다이오드에서 만들어진 파라메트릭 전압 조정기에 의해 구동됩니다. 제너 다이오드와 직렬로 연결된 LED HL1은 송신기가 포함되었음을 나타냅니다. RC 필터 R10C10, R12C14, R16C22, R14C18 및 커패시터 C3, C5 및 C23은 전력 스테이지를 분리하여 송신기의 안정성을 높입니다. 송신기 안테나는 16/9 파장 진동기, 단축 코일이 있는 휩 안테나, 나선형일 수 있습니다. 고정 상태에서는 GP에서 다중 요소 및 다중 계층에 이르기까지 전체 안테나 무기고가 허용됩니다. 저자는 GP 및 XNUMX요소 FXNUMXFT 안테나를 사용하여 송신기를 테스트했습니다. 트랜스미터는 137,5 x 22 x 1,5mm 크기의 양면 호일 유리 섬유로 만들어진 보드에 만들어집니다(그림 3). 공통 와이어와 분리 된 요소의 리드가 삽입되는 구멍 주변의 보드 상단 (부품이 그 위에 설치됨)에서 포일을 카운터 싱크로 제거했습니다. 케이스에 대한 모든 납땜은 구조적으로 불가능한 경우(예: 석영 공진기를 수직으로 장착하는 경우)를 제외하고 보드 상단의 "접지" 지점이 와이어 점퍼로 연결됩니다. 보드 바닥면의 호일에 (X 표시 된 원으로 표시된 보드 그림의 이러한 위치).
송신기는 소형 부품을 사용하므로 설치가 빡빡합니다. 설치가 어려우면 일부 저항기 및 커패시터를 인쇄된 전도체 측면에 배치할 수 있습니다. VT5 전력 증폭기 트랜지스터는 보드 상단에 거꾸로 설치됩니다(나사 위로). 크리스탈의 뚜껑은 보드의 직경 7mm 구멍에 움푹 들어가 있습니다. 평면 베이스 및 컬렉터 리드는 보드 상단의 에칭 또는 절단 도체에 겹쳐서 납땜되고, 이미터 리드는 본체 양쪽에서 "접지" 호일에 납땜됩니다. 커패시터 C26은 보드 외부(보드와 안테나 잭 사이)에 설치됩니다. 마이크는 송신기(휴대용 라디오)의 하단에 위치하여 작업자의 뇌가 안테나 방사로부터 멀리 떨어져 있도록 합니다. 본체에 "수신-송신" 스위치가 있는 원격 마이크를 사용하는 것이 더 좋습니다. 더 먼 거리에서 의사 소통. 이 디자인은 0,125:0,25, 11:3 pF, C38, C4, C23, C4 - KM 용량의 저항 MLT-21 (MLT-5), R20-SP6-25, 트리머 커패시터 KT1-7, KT8-17을 사용합니다. , C15 - KD, C5 - K53-1A, 나머지 커패시터 - KM, K10-7, KD. 마이크 VM1 - 일렉트릿 캡슐 MKE-84-1, MKE-3 또는 극단적인 경우 DEMSh-1a. 제너 다이오드 VD1 - KS-156A, KS-162A, KS168A HL1 LED가 없으면 저항 R17의 저항을 높여 표시를 거부할 수 있습니다. 다이오드 VD3 - 모든 실리콘 저전력 소형, VD2 - varicap 매트릭스 KV111A, KV111B. 별도의 varicap (KV109, KV110)을 사용하는 경우 VD2.1 대신 스위치가 켜지고 저항 R7이 제거되고 구성표에 따라 남겨진 커패시터 C7의 출력이 요소의 연결 지점에 납땜됩니다. C6, R6, VD2.2. 연산 증폭기 DA1 - K140UD6 - K140UD8, K140UD12 시리즈 중 하나. OA K140UD8은 증가된 송신기 공급 전압(제너 다이오드 VD12 - KS1A의 경우 168V 이상)에서 사용하는 것이 좋습니다. K8UD140 OU의 핀 12에서 제어 전류는 전원의 포지티브 버스에서 2MΩ 저항을 통해 적용되어야 합니다. VT1로 KT300B, KT315G 및 KT315 및 KT312 시리즈와 같이 차단 주파수가 368MHz 이상인 저전력 트랜지스터를 사용할 수 있습니다. 트랜지스터 VT2: VT4도 저전력이지만 KT500, KT368, KT316, KT325, BF306, BF115, BF224, BF167 시리즈와 같이 차단 주파수가 173MHz 이상입니다. 트랜지스터 VT5 - KT610A, KT610B, KT913A, KT913B, 2N3866, KT920A, KT925A. 사용하도록 권장되는 모든 트랜지스터가 작성자 버전의 KT610A 송신기에 사용된 것과 동일한 크기는 아닙니다. 설계를 반복할 때 이 점을 고려해야 합니다. 송신기 설계의 크기를 줄이기 위해 여러 고주파수 단계에서 하나의 트랜지스터 어셈블리를 사용하는 것은 바람직하지 않습니다. 강력한 단간 결합으로 인해 송신기 매개 변수가 저하되기 때문입니다. 스펙트럼 순도, 하위 여기가 나타나고 최대 출력 전력을 달성할 수 없음. 송신기는 기본 주파수에 석영 공진기를 사용할 수 있습니다: 14,4:.14,6; 18,0:18,25; 24,0:24,333 MHz 또는 주파수 43,2:43,8에서 고조파(오버톤); 54,0:54,75; 72,0:73,0MHz. L1 및 L2를 제외한 송신기 코일은 프레임이 없습니다. L1 및 L2는 VHF 라디오 방송국의 페라이트 튜닝 코어, 바람직하게는 5HF 이하인 직경 20mm의 프레임에 있습니다. 그렇지 않은 경우 황동, 알루미늄을 사용하거나 코일 L1 및 L2의 회전 수를 비례적으로 계산하고 보드의 인쇄된 트랙 측면에서 작은 트리머 커패시터를 납땜하여 코어를 모두 버릴 수 있습니다. L1은 프레임을 켜기 위한 권선이고, L2는 L1에 감겨 있습니다. 코일 L1과 L2 사이에는 한 지점(한 쪽)에 "접지"된 하나의 열린 포일 루프 형태로 정전기 스크린을 배치하는 것이 좋습니다. 코일 L3:L8은 보드에서 0,5:1,0mm의 거리에 배치됩니다. 코일의 권선 데이터가 표에 나와 있습니다. 마이크로웨이브 페라이트 튜닝 코어가 있는 코일이 송신기 회로에 사용되고 용량이 10pF 이하인 커패시터(튜닝 대신)가 해당 코일의 화면 아래에 숨겨져 있으면 송신기의 출력 전력이 증가합니다. , 설치량이 줄어들고 회로가 코일 코어로 조정됩니다. 송신기를 설정하기 전에 인쇄된 전도체 사이에 단락이 없는지 보드를 확인해야 합니다. 그런 다음 라디오 방송국이 작동할 전압은 새 배터리와 방전된 배터리의 전압 사이의 산술 평균으로 결정됩니다. 예를 들어 새 배터리의 전압은 9V이고 방전된 배터리는 7V입니다. (9 + 7) / 2 = 8V 8V의 전압에서 송신기를 조정해야 합니다. 이렇게 하면 공급 전압에 대한 송신기 매개변수의 최소 의존성과 경제성 측면에서 타협이 보장됩니다. 사실 공급 전압이 증가하면 최종 단계의 축적 전력 증가뿐만 아니라 안정화 전류 VD1의 증가로 인해 송신기에서 소비되는 전류가 증가하여 효율이 증가합니다. 송신기, 이 전류를 줄이는 것이 유용하지만 배터리가 방전될 때 공급 전압이 감소할 때 제너 다이오드의 안정화 전류의 하한선으로 점프할 위험이 있습니다. 등가물이 송신기 출력에 연결됩니다. 저항이 0,5옴인 100개의 MLT-1 저항이 병렬로 연결됩니다. 공통 와이어에서 (전원이 꺼진 경우!) 제너 다이오드 VD30의 출력을 납땜하고 화살표 60:17 mA의 전체 편향 전류로 밀리 암미터를 직렬로 켭니다. 그런 다음 송신기의 전원을 켭니다. 저항 R162의 저항을 선택하여 공급 전압을 최대에서 최소 허용으로 변경함으로써 공급 전압의 극한 허용 값에서 제너 다이오드가 안정화 모드를 종료하지 않도록 합니다(최소 안정화 전류 KS3A의 경우 22mA, 최대값은 XNUMXmA). 그런 다음 전원을 끄면 연결이 복원됩니다. 적절한 설치 및 서비스 가능한 부품을 사용하여 제어용 공진 파장계를 사용하여 회로를 조정하여 송신기 설정을 계속합니다. 먼저 L1 코일의 튜닝 페라이트 코어를 회전시켜 L72C73 회로에서 1:9MHz(수정 공진기의 주파수에 따라 다름)의 주파수로 최대 전압 값을 얻습니다. 그런 다음 회로 L3C13, L4C16, 대역 통과 필터 및 저역 통과 필터가 144:146MHz의 주파수로 최대 전압으로 순차적으로 조정됩니다. 동시에 트리머 커패시터가 최대 또는 최소 커패시턴스 위치에 있으면 예를 들어 유리 섬유판 (유전체)을 사용하여 각각 해당 루프 코일의 권선을 압축하거나 확장해야합니다. 석영 공진기가 단락되고 (및) 파장계가 작동 송신기에서 주파수가 디 튜닝되는 경우에도 파장계 판독 값의 급격한 변화, 측정 헤드의 화살표 편차, 청취시 발생하는 외부 배음 수신기의 송신기 신호에 송신기의 기생 자기 여기를 나타냅니다. 이런 일이 발생하면 장착된 부품을 보드의 "접지" 호일까지 가능한 한 낮게 낮추고 모든 커패시터의 리드를 필요한 최소값으로 줄이고 디커플러를 실드로 설정해야 합니다(회로 평면에 직각으로). 보드, 수평으로 놓지 않음). 송신기의 안정적인 작동과 커패시터의 품질 저하에 영향을 미칠 수 있습니다. 균열, 유전체 누출, 저주파 유형의 커패시터 사용, 큰 치수. 회로를 튜닝한 후 수정 발진기에서 저항 R9의 저항을 선택하고 송신기의 최대 출력 전압에 초점을 맞춘 다음 주파수 더블러는 주파수 출력에서 최상의 억제에 따라 튜닝 저항 R11과 균형을 이룹니다. 72:73 MHz 영역(사용된 석영 공진기에 따라 다름). 불행히도 아직 대량 사용 장치가되지 않은 스펙트럼 분석기의 화면에서 고조파의 존재와 절대 및 상대 수준을 관찰하는 것이 편리합니다. 가장 "꼼꼼한"튜너의 경우 최대 출력 전력에 따라 저항 R8의 저항과 커패시터 C7 / C8의 커패시턴스 비율을 선택하는 것이 좋습니다. 주파수의 균형 잡힌 배율기(doubleler)에서 튜닝 저항 R11은 두 개의 상수로 대체될 수 있으며 해당 값은 개별적으로 선택될 수 있습니다. 이 경우 72:73MHz 범위에서 최대 주파수 억제부터 진행해야 할 뿐만 아니라 144:146MHz 범위에서 최대 출력 전압을 얻어 이를 공진파계로 제어해야 한다. L3C13 회로 또는 송신기 출력에서. 배율기에서 전계 효과 트랜지스터를 사용할 수도 있지만 이 경우 L2 커플링 코일의 권수를 늘려야 합니다. 필요한 경우 L1C9 회로를 디튜닝하여 송신기 주파수를 (작은 범위 내에서) 조정할 수 있지만 이 모드에서의 작동은 변조 중 수정 발진기의 생성 실패 위험으로 인해 바람직하지 않습니다. 송신기에서는 doubler 대신 frequency quadrupler를 사용할 수 있습니다. 이 경우 L1C9 회로를 36,0:36,5MHz로 튜닝해야 합니다. 마스터 오실레이터에서 기본 주파수에 석영 공진기를 사용할 수 있습니다: 7,2: 7,3; 9,0:9,125; 12,0:12,166; 18,0:18,25MHz 또는 배음: 21,6:21,9; 27,0:27,375; 36,0:36,5; 45,0:45,625; 60,0:60,83MHz. 그러나 주파수 쿼드러플러가 있는 송신기의 출력 전력이 더블러보다 작다는 점과 송신기의 PF 및 LPF에 추가 링크를 포함해야 할 수도 있다는 점을 고려해야 합니다. 송신기가 12V 소스에서 전원을 공급받을 때 절약을 위해 제너 다이오드 D1A, D814B, D814을 VD818로 사용할 수 있지만 위에서 언급한 것처럼 저항 R17의 저항을 선택해야 합니다. 추가 전력 증폭기를 연결할 때 송신기는 완전히 차폐되어야 합니다. 송신기는 여러 채널을 가질 수 있습니다. 이를 위해 많은 L1 코일을 L2L1 RF 변압기에 배치해야 합니다. 발전기(채널)가 AF에 의한 병렬 연결로 전원 공급 장치로 전환되기 때문입니다. 송신기의 주파수를 조정하기 위해 ZQ1 석영 공진기와 직렬로 튜닝 커패시터 또는 튜닝 페라이트 코어가 있는 인덕터를 켤 수 있습니다. 첫 번째 경우 주파수가 증가하고 두 번째 경우 감소합니다. . 장착된 송신기의 보드는 케이스에 수평 및 수직으로 위치할 수 있습니다. 커패시터 C15는 인쇄된 트랙의 측면에 설치됩니다. 커패시터 C17의 상단 (다이어그램에 따라) 단자는 코일 L4의 권선에 직접 납땜됩니다. 코일 L2는 대칭을 보장하기 위해 이중 와이어로 감긴 다음 한 와이어의 시작 부분이 다른 와이어 끝에 연결됩니다. 이 기사에는 수입 장비에서 남아 있고 상업적으로 이용 가능한 외국 트랜지스터의 이름이 포함되어 있습니다. 역설적입니다. 때로는 외국 트랜지스터가 국내 트랜지스터보다 찾기 쉽고 전자가 후자보다 저렴합니다. 광범위한 공급 전압에서 송신기를 작동하려면 HL1 LED를 버리고 저항 R17의 저항을 다시 선택하고 저항 R0,47의 연결 지점 사이에 용량이 0,68: 4 uF인 디커플링 커패시터를 도입해야 합니다. 연산 증폭기의 단자 6과 저항 R5에 제너 다이오드 VD1에 병렬로 연결하십시오. 저항이 200:220 kOhm 인 튜닝 저항으로 바리 캡의 변조 특성 중간을 "매달려" 행렬. 추가 트리머 슬라이더는 연결 지점 R5C4R6에 연결해야 합니다. 트랜지스터 VT1 베이스의 바이어스는 저항 전압 분배기에서도 적용할 수 있으므로 보다 안정적인 작동 지점으로 더 넓은 범위의 공급 전압에서 작업할 수 있습니다. FM 변조기의 정밀한 작동을 위해 예를 들어 [1]의 VD2 제너 다이오드 회로에 전류 안정기를 포함하는 것이 유용할 수 있습니다. 후자는 안정화 특성 내에서 공급 전압의 매우 작은 변화를 얻으려는 욕구로 설명 할 수 있습니다. 제너 다이오드의 파라 메트릭 안정기의 경우 전류 안정기의 경우 30:40mV입니다-1 ... 2 mV. 실제로 그림의 다이어그램은 [1]의 2은 저항이 17:303 옴인 저항인 KP100E 트랜지스터인 R150 대신 켜집니다(제너 다이오드 VD1의 정격 안정화 전류에 따라 선택됨). 송신기에 최대 전력이 필요하지 않은 경우 C24L8C25 저역 통과 필터를 통해 안테나를 VT4 트랜지스터의 수집기에 연결하거나 안테나를 L5 코일의 탭에 연결하여 최종 단계 없이 수행할 수 있습니다(이상 1: "차가운" 끝에서 1,5 회전) 커패시터 C20을 유지하고 오른쪽(다이어그램에 따라) 출력이 공통 와이어에 연결됨: 경제적인 포켓형 송신기를 얻을 수 있습니다. 예를 들어 튜닝 안테나. 위에서 이미 언급한 바와 같이 트랜스미터가 자려되면 마운팅을 호일에 더 가깝게 낮추고 부품의 리드를 최소 합리적인 길이로 줄이십시오. 수직으로 설치된 부품의 경우 보드에 가장 가까운 하단 리드가 "뜨거워"야 합니다. RF에 의해 디커플링 커패시터는 RF 유형이어야 하며 1000:68000pF의 커패시턴스를 가져야 합니다. 회로도에서 볼 수 있듯이 송신기는 코일 L1 및 L2와 관련하여 두 부분으로 구성됩니다. 증폭기. 이 구성을 통해 설계자는 블록 원리에 따라 트랜스미터의 부품을 사용하고 자신의 재량에 따라 동일한 유형으로 교체할 수 있습니다. 지정된 "교차점"(L1 및 L2)을 기준으로 "곱하기"할 수 있습니다. 공통 마이크 증폭기, 주파수 더블러 및 전력 증폭기와 함께 여러 수정 발진기를 사용하여 전송에 여러 채널(최대 1개)이 필요할 때 측정합니다. 직류로 전환하면 수정 발진기가 사용되는 만큼 많은 L1 코일이 필요합니다. 예를 들어 단일 채널 송신기에 두 개의 전력 증폭기를 연결하고 각 안테나를 자체 안테나를 통해(예: 스택에서) 공급하거나 다른 방향으로 향하게 하여(GP 대신) 효율성을 높일 수 있습니다. 중계기를 통해 작업하기 위해 라디오 방송국의 일부로 마스터 오실레이터를 사용할 수도 있습니다. 국부 발진기 전압(이 경우 그 역할은 VT1에서 송신기의 석영 국부 발진기에 의해 수행됨)은 결합 코일(L600을 여러 번 회전)을 통해 수신기 믹서로 공급되며, 이는 XNUMXkHz의 낮은 중간 주파수. 믹서는 로컬 오실레이터의 두 번째 고조파에 대한 작업을 제공해야 합니다(직접 변환 기술). 72개의 믹서에 전압을 동시에 인가하는 SYNTEX-3 원리를 사용하는 것이 가능합니다[72]. 그건 그렇고, SYNTEX-2 시스템은 주파수 측면에서 IF2의 이미지 채널 억제에 이득을주지 않습니다. 이것은 제 실수입니다. XCUSE입니다! 그러나 IF는 기본 회로 및 대역 통과 필터 뒤의 라디오 수신기 회로에 "숨겨져"있기 때문에 IFXNUMX를 통한 이미지 채널은 일반적인 변환 방법을 사용할 때 낮은 IF를 사용한 단일 변환보다 훨씬 더 잘 억제됩니다. . 145MHz에서 실험용 FM 송신기 코일의 권선 데이터:
결론적으로 V.K에게 감사드립니다. 칼리니첸코(UA9MIM). 문학
저자: A.Besedin
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