Усилитель мощности с тюнером и преселектором Николай ГУСЕВ (UA1ANP), г. Санкт-Петербург Нередко по причине ограниченных возможностей встроенных антенных тюнеров импортных трансиверов радиолюбители в дополнение к ним изготавливают внешние ламповые усилители мощности, которые не только повышают энергетику радиостанции, но и позволяют согласовать выход трансивера практически с любой антенной с помощью выходного П-контура[1,2]. Согласование антенны с усилителем мощности является обязательным условием для эффективной работы последнего. Но почему-то многие забывают, что и для входных цепей приемника это является также необходимым условием, так как при подключении несогласованной случайной антенны к трансиверу прием любительских станций может быть затруднен или вообще невозможен по причине перегрузки входа мощными сигналами служебных и радиовещательных станций, И чтобы приемник трансивера работал без перегрузок, принимаемый сигнал радиолюбительской радиостанции необходимо "очистить" еще до его подачи на вход трансивера, а входное сопротивление антенны привести к значению 50 Ом. Для этих целей применяют преселекторы и тюнеры. Как правило, радиолюбители, использующие в своей работе усилитель мощности, вообще игнорируют требования, описанные выше, и при переводе трансивера с передачи на прием подключают к его входу несогласованную антенну, используя так называемый режим "обхода". В предлагаемой конструкции входные и выходные селективные цепи усилителя обеспечивают необходимое согласование как при передаче, так и при приеме сигнала. Проведя длительный поиск, автор не обнаружил аналогичное предлагаемому схемное решение ни в отечественной, ни в зарубежной литературе. Усилитель, схема которого представлена на рис. 1, обеспечивает работу с несимметричными антеннами с входным сопротивлением от 10 до 1500 Ом.
Технические характеристики Диапазон рабочих частот, МГц.....................1,5...30 Входное сопротивление, Ом.......50 Выходная мощность, Вт, не менее — на нагрузке 50 Ом при входной мощности 65 Вт на частотах 1,5...14 МГц ..............450 18...21 МГц...............420 25...30 МГц...............380 Максимальный ток анода лампы VL2 на частоте 14,15 МГц (при Рвх=65 Вт) — не более 400 мА. В режиме приема сигнал через антенное гнездо XW2 поступает на выходной П-контур усилителя, состоящий из элементов L1—L3, С10—С12, С17, С18, где происходит его предварительная селекция. Катушка L1 работает на частотах 24...30 МГц, а на частотах от 3 до 24 МГц последовательно с ней включается вариометр L2. Для работы на частоте 1,8 МГц последовательно с L1 и L2 подключается дополнительно катушка L3. Такое построение выходной системы оптимизирует процесс настройки усилителя по всему диапазону с минимальным числом переключающих реле. Далее сигнал через емкостный делитель, образованный междуэлектродными емкостями генераторной лампы VL2, и разделительный конденсатор С5 поступает на управляющую сетку лампы VL1, на которой собран широкополосный УВЧ. Анодной нагрузкой лампы VL1 служат резистор R2 и входные диапазонные П-контуры усилителя (узел А1), работающие в режиме приема как дополнительные элементы селекции и согласования. Схема узла А1 показана на рис. 2.
Выходное сопротивление фильтров — 50 Ом, что хорошо согласуется с входным сопротивлением трансивера. Сигнал на вход трансивера подается по 50-омному коаксиальному кабелю длиной 1...1.5 м, который после комплексной настройки П-контуров менять нежелательно. Коэффициент усиления каскада на лампе VL1 можно регулировать подбором резистора R3. Перевод усилителя мощности в активный режим производится замыканием контактов разъема XS1 педалью или каким-либо другим органом управления. При этом срабатывает реле К6 и своими контактами К6.1 включает реле К4 и К5, а также светодиод HL1, сигнализирующий о включении режима передачи. Контакты реле К5.1 соединяют с общим проводом защитную и экранирующую сетки лампы VL2, которая открывается и работает как усилитель с общей сеткой. Контакты реле К5 должны быть достаточно мощными и выдерживать ток не менее 5 А, так как ВЧ ток, протекающий между анодом и экранирующей сеткой лампы, — не менее 4,4 А. Сигнал с трансивера поступает на катод лампы VL2 через один из диапазонных входных фильтров и конденсатор С1. В усилителе применена схема последовательного анодного питания лампы VL2 через П-контур. В случае построения выходной системы по схеме параллельного питания верхний диапазон усилителя будет ограничен частотой 20...23 МГц. На элементах R7,R8,VD9,C19 и приборе РА1 выполнен индикатор уровня выходного сигнала, который позволяет оценить точность согласования усилителя с нагрузкой по максимуму показания прибора. Включение питания усилителя разделено на два этапа, что исключает возможность подачи анодного напряжения на лампу VL2 без предварительной подачи напряжения накала. При замыкании контактов выключателя SA5 "Сеть" (рис. 3),
расположенного на передней панели усилителя, сетевое напряжение подается на трансформатор Т2, который обеспечивает необходимые напряжения управления и питания лампы VL1, а также напряжение накала лампы VL2. Затем, при замыкании контактов выключателя SA6 "Вкл. Uанода". срабатывает реле К7 и своими контактами К7.2 подключает анодный трансформатор Т1 к сети. Усилитель готов к работе. Вторая группа контактов К7.1 блокирует контакты выключателя SA5 и тем самым исключает возможность обесточить усилитель, пока не выключен анодный трансформатор Т1. Конструкция усилителя показана на 3-й с. обложки.
Он собран в корпусе от генератора сигналов Г4-18А. Монтаж усилителя в основном выполнен навесным способом с применением монтажных стоек и жестких выводов установочных радиокомпонентов. Реле К1, К2, КЗ — В1В или аналогичные; К4 — РПВ2/7 (исполнение РС4.521.952); К5 китайского производства TRY-24VDC-P-2C; К6 — любое малогабаритное реле на напряжение 12 В и ток срабатывания не более 50...80 мА, так как у большинства импортных трансиверов в узле управления стоит электронный ключ, рассчитанный на максимальный ток коммутации 100 мА; К7 — ТКЕ52ПД1 или РЭНЗЗ (исполнение РФ4.510.021-00.01). Катушка П-контура L1 бескаркасная с внутренним диаметром 45 м и изготовлена из медной посеребренной трубки диаметром 5 мм. Число витков — 4,5. Отвод — от первого витка, считая от вывода, соединенного с анодом. Вариометр L2 — от радиостанции Р-836. Катушка L3 намотана посеребренным проводом диаметром 1 мм на керамическом каркасе диаметром 35 мм. Число витков — 18. Индуктивность катушки — 4...6 мкГн (данные не критичны). Дроссель L4 намотан проводом ПЭЛШО 0,33 на фторопластовом или керамическом каркасе, выполненном по эскизу на рис. 4.
На каркас надеты две щечки из стеклотекстолита толщиной 1 мм. Сначала провод наматывают до щечки, виток к витку, в один ряд на длину 60 мм, затем между щечками внавал, до заполнения. Дроссель L5 также намотан проводом ПЭЛШО 0,33 на аналогичном каркасе, но без щечек. Его обмотка однорядная, виток к витку, на длину 80 мм. Двухобмоточный дроссель L6 намотан на двух склеенных кольцевых магнитопроводах типоразмера К45х28х8 из феррита 2000НМ. Обе катушки дросселя наматывают одновременно четырьмя проводами МГТФ сечением 0,75 мм2, равномерно распределяя витки по окружности магнитопровода. Число витков — 10. После намотки выводы обмоток соединяют параллельно через один провод в две пары. Конструкция дросселя L7 аналогична. Вместо колец можно использовать ферритовые стержни диаметром 8 и длиной 80...100 мм от магнитной антенны радиоприемника. Намотка производится также четырьмя проводами МГТФ 0,75 мм2 до заполнения. Концы проводов необходимо закрепить капроновыми нитками, а весь дроссель, после изготовления, опустить на 1...2мин в нитрокраску, после чего хорошо просушить. Установка металлических хомутов недопустима. Данные входных диапазонных П-контуров приведены в таблице.
Катушка диапазона 160 метров намотана на каркасе диаметром 18 мм, остальные катушки — бескаркасные. Постоянные конденсаторы в П-кон-туре — К15У-1 или К15У-2. Конденсатор С16 составлен из двух конденсаторов КВИ-3 6800 пФ, включенных параллельно. Конденсатор С5 — КСО. Все органы управления П-контура имеют достаточно "острую настройку", и применение даже небольших верньеров очень желательно. Намоточные данные сетевых трансформаторов Т1 и Т2 не приводятся. Они могут быть изготовлены исходя из индивидуальных возможностей радиолюбителя. Выходные напряжения каждой обмотки и номинальные токи нагрузки указаны на схеме (см. рис. 3). В каждое плечо высоковольтного диодного моста VD11—VD14 включены по три диода (всего 12 штук) марки FR607 (1000 В/6 А) или 1N5408 (1000 В/3 А), соединенных последовательно. Можно использовать также и отечественные диоды с соответствующими параметрами. Оксидные конденсаторы в блоке питания желательно применить импортные, конденсатор С24 — К75-40а, Прибор РА1 — М24303, с током полного отклонения 5 мА, прибор РА2 М4248, с током полного отклонения 100 мкА. Резистор R13 намотан нихромовым проводом диаметром 0,25 мм на резисторе ВС-1 100 кОм. Входные П-контуры узла А1 настраивают подбором его деталей по минимуму КСВ на выходе трансивера (при выключенном усилителе мощности). Перед их настройкой резистор R2 необходимо заменить резистором большей мощности. КСВ-метр желательно использовать тот, что установлен в трансивере, а мощность сигнала, подаваемую с трансивера, ограничить уровнем 5... 10 Вт. После настройки выходного П-кон-тура по максимуму эфирного шума можно подать анодное напряжение на лампу VL2. Ток анода лампы на всех диапазонах не должен превышать 350...400 мА при подаче на вход усилителя сигнала мощностью 65 Вт, а КСВ-метр трансивера должен показывать значение не более 1,2. С данным усилителем было проведено много радиосвязей, и все корреспонденты отмечали отменное качество сигнала. Также при его эксплуатации совместно с трансивером FT-2000 отпала необходимость в приобретении дополнительных входных фильтров RF-80/40. Проведенный сравнительный эксперимент не показал большой разницы между фильтром и усилителем при приеме сигналов любительских радиостанций во время работы в соревнованиях. Радио №10, 2010г. ЛИТЕРАТУРА 1. Гусев Н. РА на лампах ГУ-13, 6П45С, ГК-71, ГУ-50. — Радиолюбитель, 2009, № 7, с. 50—52, 2. Лаповок Я. Усилитель мощности трансивера с встроенным преселектором приемника. — Радио, 2005, № 11, с. 60—62.
