РЧ-усилители и преобразователи для радиолюбителей

В этом посте мы обсудим несколько схем высокочастотных преобразователей и предусилителей, которые можно использовать для усиления или улучшения приема существующего радиоприемника.

Все схемы РЧ-усилителя, представленные ниже, предназначены для размещения рядом с существующим любительским радиоприемником или соответствующим радиоприемником, чтобы сделать прием более сильным и громким.

Конвертер 144 МГц

В большинстве радиолюбительских приемников 2-метрового диапазона прием радиосигналов обычно осуществляется через преобразователь и коротковолновый приемник, что идеально подходит для связи.

Преобразователь этого типа обычно поставляется со своим персональным радиочастотным усилителем, а также с кварцевым генератором с довольно низкой частотой и умножителями частоты.

Это обеспечивает значительную чувствительность и превосходную стабильность частоты, хотя это довольно сложный и дорогостоящий продукт. Принимая во внимание тот факт, что на этой частоте РЧ-усилитель может не добавить большого усиления и что настраиваемые генераторы УКВ широко используются во многих домашних УКВ-приемниках, гораздо более простая схема, показанная ниже, может оказаться очень удобной.

L1 примерно настроен на желаемую полосу частот через T1, чтобы входной сигнал достиг ворот 1 полевого транзистора TR1.

TR2 работает как гетеродин, а рабочая частота в этой конструкции фиксируется через индуктор L2 и подстроечный резистор T2. Функция осциллятора реализуется через C3 на вентиле 2 полевого транзистора TR1.

Выходная частота от стока TR1, который формирует каскад смесителя, вызывает разницу между частотами G1 и G2. Поэтому, когда сигнал на G1 составляет 144 МГц, а TR2 настроен на генерацию с частотой 116 МГц, выходной сигнал устанавливается на 144 МГц - 116 МГц = 28 МГц.

Таким же образом, когда частота генератора фиксирована на 116 МГц, подача на входе с частотой 146 МГц на вентиль G1 обеспечивает выходную частоту 30 МГц. Следовательно, 144–146 МГц можно было покрыть, настроив приемник с 28 МГц на 30 МГц. L3 приблизительно настроен на этот диапазон, а L4 передает сигнал на приемник коротких волн.

Генератор может быть отрегулирован выше или ниже частоты антенного контура преобразователя, поскольку именно разница преобразователя между входным сигналом и частотами генератора определяет выходную частоту преобразователя. Дополнительно возможно выбрать некоторые другие полосы передачи и выходные частоты, если катушки L1, L2 и L3 настроены соответствующим образом.

Как намотать катушки

L1 и L2 идентичны своим характеристикам обмотки, за исключением того, что L1 состоит из отвода на один виток от его заземленного конца. Обе катушки построены с использованием пяти витков 18-дюймового провода, самонесущего, что достигается путем изготовления катушек на каркасе диаметром 7 мм. Расстояние между витками регулируется таким образом, чтобы общая длина витков составляла ½ дюйма или около 12 мм.

L3 намотан с помощью пятнадцати витков эмалированного медного провода 26 swg через 7-миллиметровый формирователь, снабженный регулируемым сердечником.

L4 состоит из четырех витков, намотанных на катушку L3 рядом с заземленным (положительная линия) концом L3.

Предусилитель 144 МГц

Этот предусилитель 144 МГц может быть применен к любому 2-метровый приемник или использовался непосредственно перед преобразователем ступени 144 МГц, описанным выше.

TR1 может быть любым полевым транзистором с двойным затвором.

Воздушный вход подается на промежуточный ответвитель на индукторе L1, который обычно может осуществляться через коаксиальный питатель. В некоторых условиях можно использовать небольшую прямую антенну или шнур для получения достаточной мощности сигнала. Поднятая антенна обычно может улучшить дальность приема.

Однако первоначальной попыткой может быть простая конструкция дипольной антенны. Часто это жесткий провод, общая длина которого может составлять около 38½ дюймов, с соединительным кабелем, проходящим через середину.

Этот вид антенны может иметь меньшую направленность, поэтому не требует регулировки и может быть поднят над легкой стойкой или мачтой.

Для приема сигнала 144–146 МГц L1 постоянно настраивается примерно на 145 МГц с помощью T1. Входной сигнал подается на затвор 1 через 2-е ответвление, и R3 с помощью байпасного конденсатора C2 подает смещение на вывод истока.

Затвор 2 управляется постоянным напряжением, снимаемым через делитель R1 / R2. Дренажный выход TR1 подключен к отводу L2, настраиваемому подстроечным резистором Т2.

Чтобы получить узкий диапазон частот, такой как любительский диапазон 2 м, регулируемую настройку нельзя проверить, особенно потому, что L1 и L2 никогда не настраиваются точно.
L3 подключается к любому желаемому 2-метровому устройству, которое обычно может быть преобразователем, работающим в низкочастотном приемнике.

Обмотка индуктора

L1 использует 18-миллиметровый или аналогичный прочный провод, покрытый эмалью или луженой медью, и намотан пятью витками, затем отводится на один виток от верхнего конца, чтобы соединиться с G1, и пара обмоток со стороны заземления для подключения к антенна. Катушка L1 может иметь диаметр 5/16 дюйма с разнесением витков таким образом, чтобы длина катушки составляла ½ дюйма.

L2 сконструирован аналогичным образом с 5 витками, однако он будет иметь длину ¾ дюйма и будет включать центральный отвод для питания стока полевого транзистора.

L3 состоит из отдельного витка изолированного провода, намотанного на нижний конец L2. При разработке УКВ-блоков этого типа потребуется конструкция, обеспечивающая короткие радиочастотные и обходные обратные соединения, и на рисунке ниже показана фактическая компоновка для приведенной выше схемы.

FM Booster

Для захвата дальних FM-радиочастот или, возможно, в регионах со слабым сигналом, мощность приема VHF FM может быть увеличена с помощью усилителя или предварительного усилителя. Схемы, предназначенные для этих 70 МГц или 144 МГц, могут быть разработаны для выполнения этого требования.

Для любого широкополосного приема, например около 88-108 МГц, производительность сильно падает на частотах, на которые настроен усилитель.

Схема, описанная ниже, имеет регулируемую настройку катушки стока, а для минимизации нежелательных эффектов менее важная антенная цепь, которая на самом деле настраивается ровно, имеет широкие полосы.

Как намотать катушки

Катушка L2 имеет 4 витка провода 18swg над порошковым железным сердечником VHF диаметром примерно 7 мм.

L1 намотан на обмотку L2 с тремя витками, которая также имеет толщину 18swg.

L3 может быть просто катушкой с воздушным сердечником, с 4 витками проволоки 18swg, построенной на формирователе с воздушным сердечником диаметром 8 мм. Его витки должны находиться друг от друга на расстоянии, равном толщине проволоки.

Отвод катушки на стоке полевого транзистора находится на расстоянии трех витков от заземленного конца катушки.

L4 - это один виток, намотанный на L3 на заземленном конце L3.

C4 можно было бы заменить триммером, чтобы можно было больше манипулировать диапазонами.

Значения выбраны для соответствия BFW10 FET, промышленному малошумящему широкополосному УКВ усилителю. Другие транзисторы VHF также могут работать хорошо.

Как настроить

Кабель антенного фидера подсоединяется к разъему, связанному с L1, а короткий фидер, проходящий через L4, соединяется с антенным выходом приемника.

Если приемник имеет телескопическую антенну, соединения должны быть слабо связаны с катушкой L4.

При реализации усилителей VHF можно заметить, что процесс настройки довольно плоский, особенно там, где схемы сильно нагружены, как и воздушный индуктор. Даже в таких условиях от этой схемы усилителя ЧМ можно ожидать обширного пика, обеспечивающего оптимальный прием.

Аналогичным образом можно заметить, что усиление, предлагаемое этими типами усилителей, не так хорошо, как у низкочастотных ВЧ-усилителей, которое имеет тенденцию падать с увеличением частоты.

Проблема связана с потерями в цепи, а также с ограничениями самих транзисторов. Конденсаторы должны быть трубчатыми и дисковыми керамическими или другого типа, подходящими для УКВ.

ВЧ-каскад 70 МГц

Эта радиочастотная схема в основном предназначена для работы с 4-метровой передачей в любительском диапазоне. Он имеет полевой транзистор с заземленным затвором. Этот тип каскада с заземленным затвором очень стабилен и не требует особой осторожности, чтобы избежать колебаний, за исключением того, что обеспечивается схемой, описанной в первой концепции RF.

Выигрыш от этой конструкции ниже по сравнению с конструкцией каскада с заземленным источником. Настройка дросселя L2 довольно плоская. R1, вместе с байпасным конденсатором C1, расположен для смещения вывода истока полевого транзистора, и его следует отводить от L2, поскольку вход TR1 имеет довольно низкий импеданс в этой ВЧ-цепи.

Вы можете получить небольшое улучшение результатов, нажав на сток полевого транзистора через L3.

L2 и L3 регулируются соответствующими винтами с воздушным сердечником. Настройка оптимизируется за счет настройки ядер, связанных с L2 и L3.

Тем не менее, можно также использовать постоянные ядра, предназначенные для ВЧ-преобразователей с частотой 70 МГц, а затем соответственно настроить C2 и C3.

Детали индуктора

L2 и L3 состоят из 10 витков каждый с использованием эмалированной медной проволоки 26 swg на 3/16 диаметра (или от 4 до 5 мм) формовочных машин с сердечником.

L1 намотан на L2 на заземленном конце L2 и плотно обернут вокруг L2.

L1 состоит из 3-х витков.

L4 наматывается с парой витков, таким же образом соединяется с L3.

TR1 может быть транзистором VHF-типа с верхним пределом частоты не менее 200 МГц. Можно попробовать BF244, MPF102 и аналогичные формы. Чтобы получить наиболее эффективную производительность, вы можете попробовать изменить R1 и отвод L2, которые не имеют большого значения.

Эта ВЧ-схема удобно спроектирована с учетом приема 144 МГц. Впоследствии можно было установить самонесущие катушки с воздушным сердечником с использованием параллельных триммеров 10 пФ. L1 / L2 могут состоять из пяти витков, намотанных проводом 20swg, с внешним диаметром 8 мм. Расстояние между витками следует отрегулировать таким образом, чтобы длина катушки составляла 10 мм.

Отвод для подключения антенны должен располагаться на расстоянии 1,5 оборота от верхнего конца L1, а отвод источника через C1, R1 можно извлечь из двух витков от заземленного конца L2. L3 реализован в аналогичных пропорциях.

Клемма стока полевого транзистора теперь может быть подключена с помощью L3, 3 витка от конца C4 этой обмотки. L4 может быть одним витком изолированного медного провода, плотно намотанного на L3.

Как указывалось ранее, нельзя ожидать, что каскад с заземленным затвором повысит мощность сигнала до уровня, который обычно достигается с помощью схем, описанных в первой концепции.

Усилитель радиосигнала AM

Этот простой усилитель AM можно использовать для увеличения дальности действия или громкости домашнего портативного приемника, поддерживая цепь рядом с желаемым приемником MW. Используя вытянутую антенну, схема теперь работает с любым небольшим транзисторным переносным или аналогичным приемником, обеспечивая отличный прием сигналов, которые иначе были бы просто недоступны.

Бустер может быть не так полезен для близлежащих станций или приема местного канала, что на самом деле не имеет значения, поскольку в любом случае не предполагается, что этот бустер СВЧ постоянно устанавливается с радиоприемником.

Диапазон усиления этой схемы составляет от 1,6 МГц до 550 кГц,
который можно настроить в соответствии с диапазоном AM-приемника, просто изменив положение сердечника катушки.

Как сделать катушку настройки антенны

Катушки построены на пластиковом каркасе диаметром 3/8 дюйма с внутренней резьбой для подходящего железного винта, так что его можно поворачивать вверх / вниз с помощью отвертки для регулировки индуктивности.

Обмотка входной связи антенны представляет собой 11 витков провода, намотанного над основной обмоткой.

Основная обмотка, подключенная через VC1 и затвор полевого транзистора, сделана с использованием 30 витков.

Оба провода должны иметь толщину 32 SWG.

L1 состоит из 15 витков изолированного провода с диаметром воздушного сердечника 1 дюйм.

Как настроить AM Booster

Расположите L1 рядом с антенной любой средневолновой катушки, за пределами приемника. Настройте радио на слабый диапазон или станцию. Теперь отрегулируйте подстроечный резистор VC1 цепи усилителя, чтобы получить наиболее оптимальную громкость из радио. Одновременно направьте и отрегулируйте L1 рядом с радиостанцией, чтобы получить наиболее эффективное соединение.

Необходимо будет отрегулировать VC1 вместе с настройкой приемника, чтобы шкалу VC1 можно было откалибровать в соответствии с циферблатом радиостанции.

10-метровый РЧ-усилитель

Конструкция 10-метрового ВЧ усилителя довольно проста. Фиксированная сеть фильтров, размещенная на выходе, помогает снизить уровень шума примерно на 55 дБ.

Когда катушки построены в соответствии со спецификациями, приведенными в списке деталей, фильтр не потребует дополнительной настройки.

Конечно, опытные руки могут захотеть поиграть с данными катушки, никаких проблем, поскольку предлагаемый РЧ усилитель легко адаптируется для этого. Усилитель подходит для большинства передач, прежде всего потому, что ток стока полевого транзистора регулируется с помощью предустановки P1.

Что касается линейных приложений (AM и SSBI, сток должен быть установлен на 20 мА. Если он предназначен для FM и CW, P1 должен быть настроен, чтобы гарантировать, что ток покоя не проходит через полевой транзистор). Если вы хотите использовать для первоначальной цели, то ток покоя должен быть установлен в диапазоне от 200 мА до 300 мА.

Представленная ниже готовая печатная плата гарантирует быструю и точную разработку.

Катушки должны быть намотаны на формирователи воздушных катушек диаметром 9 мм. Всегда следите за тем, чтобы обмотки были плотно намотаны без промежутков. Убедитесь, что вы применили радиатор для полевого транзистора.