Приемник прямого преобразования на 28 МГц
В последние годы радиолюбители-коротковолновики при проведении связей в эфире в основном применяют телеграф (CW) и однополосную модуляцию (SSB). Для приема таких сигналов, как правило, используются приемники супергетеродинного типа. Однако существует и другой метод приема CW и SSB сигналов — так называемый метод прямого преобразования, позволяющий создать высокочувствительные и простые приемники.
Принцип действия приемника прямого преобразования легко уяснить из структурной схемы, приведенной на рис. 1. Радиосигналы, принятые антенной Аи, поступают в балансный смесительный детектор (БСД). Одновременно на другой вход смесителя подается напряжение гетеродина (Г). В результате преобразования на выходе смесительного детектора выделяется напряжение, имеющее широкий спектр низкой частоты, из которого фильтр низкой частоты (ФНЧ) выбирает нужную полосу. С выхода ФНЧ сигналы усиливаются усилителем низкой частоты (УНЧ). Коэффициент усиления усилителя и его уровень шумов в основном определяют чувствительность всего приемника.
Ниже дается описание приемника прямого преобразования, разработанного канд. техн. наук В. Поляковым. Такой приемник позволяет простыми средствами получить качественный прием SSB и CW станций, работающих в диапазоне 28 — 29,7 МГц.
На рис. 2 приведена принципиальная схема приемника, основными узлами которого являются: входной контур L1C1, настроенный на среднюю частоту диапазона; кольцевой балансный смеситель (КБС) на диодах Д1 — Д4; ФНЧ L3C8C9; гетеродин (Т4); усилитель низкой частоты (Т1 — То) и стабилизатор напряжения (Д5). Сигнал.из антенны поступает на входной контур L1C1, производящий предварительную селекцию, и затем через симметрирующий трансформатор Tpl на вход КБС. На другой вход КБС через трансформатор Тр2 подается напряжение гетеродина. Гетеродин собран на транзисторе Т4 по схеме с емкостной обратной связью. Частота гетеродина определяется параметрами контура L2C2C3C4. Переменный конденсатор С2 служит для настройки приемника на принимаемую радиостанцию.
Катушка индуктивности L1 намотана на полистироловом, a L2 — на керамическом каркасах диаметром 10 мм и длиной 18 мм. Они содержат по 9 витков провода ПЭЛ 0,7. Длина намотки — 10 мм. Для подстройки соответствующих контуров ~ используются сердечники СЦР-1 из карбонильного железа. Отводы к трансформаторам делаются от середины катушек; отвод к антенне — от 2-го (нижнего по схеме) витка катушки L1. Трансформаторы Tp1 и Тр2 намотаны на кольцах типоразмера К8Х4Х2 из феррита 100НН. Обмотки I имеют по 20 витков, а обмотки II — по 10+10 витков провода ПЭЛШО 0,15. Обе половинки вторичных обмоток для лучшей симметрии наматывают одновременно двумя проводами. После намотки конец одного провода соединяется с началом другого — образуется средняя точка обмотки II.
Индуктивность катушки ФНЧ L3 — 170 мГ. Наматывается она на кольце типоразмера К10Х6Х5 из феррита 4000НМ и имеет 300 витков провода ПЭЛШО 0,1.
Помимо указанных на схеме полупроводниковых приборов, в приемнике можно использовать диоды Д311, Д104 (Д1 — Д4) — чувствительность при этом снижается вдвое, или Д9 с любыми буквенными индексами — чувствительность в данном случае падает в 2,5 раза. В качестве транзистора Т4 берется любой высокочастотный транзистор с граничной частотой не менее 120 МГц (ГТ309Б, ГТ310В, ГТ310Г и др.). В первом каскаде усилителя низкой частоты (Т1) с несколько худшими результатами можно использовать транзисторы МП39Б. Во втором и третьем каскадах УНЧ (12, ТЗ) применимы любые маломощные низкочастотные транзисторы.
Конденсатор переменной емкости С2 — с воздушным диэлектриком; постоянные конденсаторы С1, СЗ, С4 — типа КТК; постоянные конденсаторы С6 — С9 — типа КЛС; электролитические конденсаторы С10, СП, С12, С14 — любого типа для печатного . монтажа, с односторонним расположением выводов. Все резисторы — типа УЛМ или МЛТ-0,125. ;
Монтаж приемника выполнен на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита размером 55X130 мм. На рис. 3 и 4 показаны печатная плата и расположение деталей на ней.
Катушки LI, L2 помещены в экранах, изготовленных из алюминиевых стаканчиков от ламповых панелек ПЛК-9. Стаканчики укорачивают по высоте и отгибают лапки для крепления к печатной плате.
При монтаже платы на металлическом шасси или в ящике любой конструкции необходимо обеспечить минимальную длину соединительных проводов с конденсатором С2 и разъемом антенны. Конденсатор С2 и антенный провод экранизируются. Дли настройки на радиостанцию конденсатор С2 должен иметь верньер с замедлением не менее 1 : 20, т. к. без него настройка на SSB станции окажется невозможной.
Если при монтаже не допущено ошибок и все детали были заранее проверены, то приемник сразу начинает работать. Режимы работы транзисторов уточняют подбором резисторов R5, R7, R9. Напряжение на коллекторе транзистора 77 должно составлять 1,5 — 2 В, на коллекторах Т2, ТЗ — 4,5 В. Частоту гетеродина устанавливают с помощью сигнал-генератора, гетеродинного волномера или приемника, охватывающего диапазон 28 — 29,7 МГц.
Затем необходимо подобрать оптимальную связь между гетеродином и КБС. Для этого на приемник принимают какую-либо станцию и, перемещая отвод на катушке L2, определяют качество приема. При подборе связи легко заметить, что по мере приближения отвода к коллектору транзистора Т4 уровень сигнала принимаемой станции увеличивается, поскольку увеличивается напряжение, поступающее в КБС от гетеродина. Одновременно возрастают и шумы на выходе приемника, создаваемые КБС. Вначале этот шум растет медленнее, чем сигнал радиостанции, и отношение сигнал/шум увеличивается. Затем возрастание уровня полезного сигнала прекращается, дальнейшее увеличение связи приводит лишь к ухудшению отношения сигнал/шум. При оптимальной связи отношение сигнал/шум достигает наибольшего значения.
Настройку контура L1C1 в резонанс с частотой принимаемого сигнала и уточнение мест отводов в катушке L1 производят по максимуму выходного напряжения при подаче сигнала на вход приемника с частотой порядка 28,8 Мгй, от генератора стандартных сигналов либо при приеме радиостанций на этом участке диапазона.
Перемещение отводов в сторону заземленного вывода улучшает избирательность входного контура, но в то же время снижает чувствительность приемника.
При применении случайных антенн и при плохой экранировке может прослушиваться фон переменного тока. Наиболее часто он вызывается наводками напряжения гетеродина на провода антенны и питания. Для. борьбы с фоном снижение антенны следует выполнять коаксиальным кабелем. При монтаже надо обращать внимание на качество экранировки, а сам приемник размещать в металлическом корпусе. Если приемник питается от сети переменного тока через выпрямитель, напряжение на выходе последнего должно иметь малый коэффициент пульсаций. Налаживание приемника рекомендуется производить при его питании от аккумулятора или батареи напряжением 9 В.
На рис. 5 приведена упрощенная схема балансного смесительного детектора, выполненная на двух диодах и не требующая намотки тороидальных трансформаторов. Катушка 1Св содержит 2+2 витка провода ПЭЛШО 0,15, намотанных около заземленного вывода катушки L1. Учитывая, что хорошую симметрию при такой схеме получить трудно, в Смеситель введен симметрирующий резистор R11. Правильное положение двюкка этого подстроечйого резистора подбирается по минимуму перекрестных помех. Применение такой схемы дает неплохие результаты.
Хорошо налаженный приемник прямого преобразования имеет чувствительность и избирательность, сравнимые с аналогичными параметрами связных супергетеродинных приемников. При испытании данного приемника на наружную штыревую антенну были приняты сигналы многих европейских, азиатских, африканских и южноамериканских любительских станций.
Москва, Издательство ДОСААФ СССР, 1976 г. Г-80679 от 18/III-1976 г. Изд. N 2/7543 Зак. 757
