Вседиапазонный трансивер (UA9FAL)

С.Семенов (UA9FAL)
РЛ 4/92

  При разработке трансивера ставилась задача создания простого, доступного для повторения радиолюбителем средней квалификации аппарата, обладающего неплохими параметрами, с использованием широкораспространенной элементной базы. Большое внимание уделялось конструкции "механики", возможности ее изготовления в домашних условиях. Небольшие размеры аппарата (он входит в обычный "дипломат") позволяют использовать его на даче, в походе и т.д.

Трансивер выполнен по традиционной схеме с двойным преобразованием частоты и переменной первой ПЧ. Частоты преобразова- ния выбраны такие же, как в широко известном трансивере Ю.Кудрявцева. Хотя это не лучший вариант, но т.к. создание простого и дешевого синтезатора частоты — задача ближайшего будущего, а в эфир хочется уже сейчас, то и выбран был такой вариант. Благодаря тому, что ГПД трансивера работает на относительно низкой частоте, не коммутируется при смене диапазона, стабильность частоты его может быть достаточной для работы телетайпом и даже пакетом. Кроме того, такой расклад частот имеет преимущества: постоянство шага настройки независимо от диапазона, значительно упрощенный процесс температурной компенсации частоты, малый уровень шумов диапазонного кварцевого и плавного гетеродинов. Основным же преимуществом является простота схемы самого ГПД, минимальное количество используемых деталей, что для люби- тельской конструкции является решающим фактором.

Основной недостаток такого принципа частотообразования — непосредственный прием радиовещательных и других радиостанций, работающих в диапазоне первой ПЧ 6,0 — 6,5 МГц. Этот недостаток, который особенно проявляется при работе в диапазоне 7 МГц, в данной конструкции, благодаря ис- пользованию высокодобротного резонансного контура на входе УВЧ, трехконтурного полосового фильтра между УВЧ и первым смесителем, использованию балансных смесителей, в зна- чительной мере устранен. Еще лучший результат можно получить при использовании в первом гетеродине трансивера кварца 13,2МГц.

  Трансивер полностью выполнен на полупроводниковых приборах и микросхемах. Он имеет встроенную цифровую шкалу, описанную в журнале "Радио" N4 за 1990 год, встроенный сетевой блок питания. Аппарат работает в диапазонах 1,8; 3,5; 7,10, 14, 21, 28, 28,5, 29 МГц. Вид работы — телефон ОБП, телеграф. Чувствительность приемного тракта при отношении сигнал/шум 10 дБ — не менее 0,3 мкВ. Выходная мощность передатчика — 3-4 ватта. Выходная цепь передатчика рассчитана на подключение лампового усилителя мощности, выполненного по схеме с заземленным катодом.

Общими для приемного и передающего трактов являются диапазонные полосовые фильтры Z2 — Z7, диапазонный кварцевый гетеродин на транзисторе VT14, обратимые балансные пассивные смесители на полевых транзисторах VT5, VT6, VT9, VT10, электромеханический фильтр, опорный кварцевый гетеродин на мик- росхеме DA1. В режиме приема сигнал с антенны поступает на высокодобротный резонансный контур L15, L16, С61, С62, с которого через контакты переключателя SB2 "Аттенюатор" он по- падает на первый затвор транзистора VT13 усилителя высокой частоты. В трансивере использован частотнозависимый аттенюатор, эффективность действия которого зависит от диапазона, на котором работает аппарат. На низкочастотных диапазонах, где чаще возникает необходимость его использования, эффективность максимальна (в диапазоне 160 м). На 10-метровом диапа- зоне аттенюатор не работает независимо от того, в каком положении находится переключатель SB2. Применение такого аттенюатора дает определенные преимущества по сравнению с обычным аттенюатором на резисторах, т.к. при подключении входа УВЧ к части витков входного контура одновременно с уменьшением полезного сигнала уменьшается величина собственного шума входного контура, подводимого к затвору транзистора УВЧ, что, в конечном итоге, приводит к лучшему соотношению сигнал/шум, чем при использовании аттенюатора на резисторах. Конденсатор С63 служит для компенсации входной емкости транзистора VT13 при включении аттенюатора. Диоды VD10 — VD13 служат для защиты транзистора УВЧ при попадании на вход приемника мощных сигналов. С выхода УВЧ сигнал поступает на полосовой диапазонный фильтр и далее — на первый смеситель приемника на транзисторах VT5, VT6. Смеситель выполнен по балансной схеме и работает в режиме управ- ляемого активного сопротивления. Оба смесителя трансивера полностью обратимые и работают как на прием, так и на передачу без дополнительной коммутации. Для удобства подключения и согласования с полосовым диапазонным фильтром имеется несимметричный вход. Сигнал диапазонного кварцевого гетеродина попадает на затворы транзисторов VT5, VT6 с катушки связи L17.
Выделенный фильтром сосредоточенной селекции сигнал первой ПЧ 6,0 — 6,5 МГц усиливается каскадом УПЧ-1 на транзисторе VT7. Каскад служит для компенсации потерь в смесителе. Сток транзистора VT7 нагружен на резонансный контур L9, С26, настроенный на среднюю частоту 1-й ПЧ 6,25 МГц. Для расшире- ния полосы пропускания контур зашунтирован резистором R25. Усиленный сигнал первой ПЧ приходит на второй смеситель приемника на транзисторах VT9, VT10, где, смешиваясь с сигналом ГПД 5,5 — 6,0 МГц, образует сигнал второй ПЧ 500 кГц. Смеситель непосредственно нагружен на обмотку электромеханического фильтра, обеспечивающего основную селекцию сигна- ла. Отфильтрованный ЭМФ сигнал поступает на двухкаскадный усилитель ПЧ-2 на транзисторах VT17, VT18. Ручная регулировка усиления и АРУ осуществляется подачей положительного на- пряжения с коллектора транзистора VT20 на вторые затворы транзисторов УВЧ, УПЧ-1, УПЧ-2. Использование четырех регулируемых каскадов дало возможность получить глубокую регули- ровку усиления и эффективно действующую АРУ. Усиленный УПЧ-2 сигнал попадает на детектор на транзисторе VT19, где, смешиваясь с сигналом 500 кГц опорного кварцевого гетеродина, образует звуковой сигнал. Усилитель низкой частоты выполнен на микросхеме DA2 К174УНЧ, обладающей достаточной выходной мощностью и малым уровнем нелинейных искажений. Выход УНЧ нагружен на низкоомные головные телефоны или через контакты переключателя SB6 на громкоговоритель с сопротивлением обмотки 6 — 10 Ом. Сигнал АРУ через -контакты переклю- чателя SB5 подается на детектор АРУ на VD16, VD17, С109. С выхода детектора постоянное напряжение АРУ подается на базу транзистора VT20 усилителя АРУ. Сюда же поступает постоянное напряжение ручной регулировки усиления с перменного резистора R85 "Усиление".

В режиме передачи через контакты реле К24-2 на вторые затворы транзисторов КП350 приемного тракта поступает запирающее напряжение -6В. Напряжение +9В через контакты реле К25.1 подается на каскады широкоплосного усилителя мощности и (в режиме ОБМ) через контакты реле К25.1 и переключатель SB4.1 — на затвор транзистора VT11 усилителя DSB. В режиме ОБП сигнал с микрофона усиливается микрофонным усилителем на мик- росхеме DA1 и поступает на балансный модулятор на диодах VD4 — VD7, где, смешиваясь с сигналом опорного гетеродина 500 кГц, образует двухполосный сигнал. Усилитель DSB на транзисторе VT11 в режиме приема и передачи CW надежно заперт по- дачей отрицательного напряжения -6В, что необходимо для предотвращения попадания сигнала опорного гетеродина на вход усилителя ПЧ-2 в режиме приема и на вход смесителя в режиме передачи CW. Усиленный усилителем DSB двухполосный сигнал отфильтровывается электромеханическим фильтром ТА, на выходе которого образуется однополосный сигнал верхней боковой по- лосы. Сформированный однополосный сигнал попадает на первый смеситель передатчика на транзисторах VT9, VT10, промежуточный усилитель на транзисторе VT8 и второй смеситель передатчика на транзисторах VT5, VT6, где, смешиваясь с сигналом диапазонного кварцевого генератора, образует сигнал в рабо- чем дидапазоне частот. Отфильтрованный полосовыми диапазонными фильтрами Z2 — Z7 сигнал поступает на вход широкоплосного усилителя мощности на транзисторах VT1, VT3, VT4. Цепь L5, С12 служит для подъема коэффициента усиления на диапазоне 28 МГц. Выходной каскад передатчика нагружен на переключаемый П-контур, обеспечивающий согласование передатчика с ламповым усилителем мощности или антенной. Сигнал ALC тракта передачи снимается с коллектора транзистора VT1 и через детектор на VD1, С2, СЗ и стабилитрон VD2 подается на второй затвор транзистора VT8 усилителя второй ПЧ передатчика. Стабилитрон VD2 определяет порог срабатывания системы ALC. В режиме работы CW сигнал с частотой 501 кГц с манипулируемого кварцевого генератора на транзисторе VT12 через кон- денсатор СЗО приходит на первый смеситель передатчика. Для обеспечения режима самопрослушивания на вторые затворы транзисторов VT17. VT18 ПЧ-2 с делителя R59, R60 подается небольшое положительное напряжение, обеспечивая необходимую громкость самопрослушивания.