Новый 144/432 МГц трансивер H-220 разработан и построен специально для работы в соревнованиях и с DX. Его приёмник построен с учётом тенденции к получению высокой устойчивости к перегрузкам и, одновременно, сохранению высокой чувствительности. Предусмотренная возможность работы ЧМ (F3E) для местной связи и работы через репитеры ставит трансивер в ряд многофункциональных аппаратов.
В настоящей статье представлен аппарат, который был построен автором, исходя из имеющихся средств и возможностей. Не нужно полагать, что некоторые узлы и детали нельзя заменить. Некоторые узлы трансивера могут быть выполнены более совершенным изящным образом и применены отдельно в других конструкциях. Этот трансивер не предназначен для постройки начинающими, а большей частью для технически грамотных людей, которые желают сэкономить время на разработке, направив его на самосовершенствование.
Примечания к технологии изготовления трансивера.
Когда радиолюбитель публикует описание сложного аппарата, почему-то все думают, что у него под рукой имеется мощная измерительная лаборатория на дому, или он может пользоваться таковой на работе. Как бывает удивлён (или разочарован) тот, кто узнаёт, что рабочий (читай: “хобби”) стол у автора “украшают” всего несколько приборов. К ним относятся: ламповый вольтметр - 187а с измерительной РЧ головкой, АВО-метр (мультиметр), самодельный ГИР да абсорбционный волномер (четвертьволновый коаксиальный резонатор с “прибамбасами”) на 288 и 432 МГц. На производстве автор имеет возможность пользоваться низкочастотной настроечной аппаратурой (осциллограф, ЗЧ генератор GF-22, частотомер и т.п.). Я благодарен Y23FL, любезно предоставившему в моё распоряжение генератор шума.
Теперь встала задача немного собраться с мыслями, вжиться в проблему. На макетной плате были собраны, описываемые ниже: стенд для настройки кварцевого фильтра, кварцевый генератор на 10,7 МГц и генератор шума на транзисторе SF245 (по схеме из ELABU 1982 г., стр.191). С помощью этих простых средств, с градуированным делителем (регулятором затухания) можно уже многое осуществить, например, измерения чувствительности, настройку кварцевых фильтров и т. д. Но эти простые приборы - одно дело. Другое - необходимо было ознакомиться с уже разработанными и работающими аппаратами, чтобы войти в курс дела, чтобы можно было далее “с чувством, с толком” приступить к изготовлению блоков трансивера. Если в ответственных местах получаются ещё и хорошие параметры, то эта задумка признаётся состоявшейся. Исходя из названного, после того, как аппарат был закончен, все блоки проверялись и настраивались совместно. Ну, просто по тому образу и подобию, как я обычно делаю, при разработках. После изучения основательного объёма литературы сопоставил размеры и схемы включения отдельных узлов. После этого обсудил со многими радиолюбителями схемные решения того или иного узла, продумал всё, подправил. Когда полностью вырисовались принципиальные схемы узлов, разработал печатные платы под них. На разработку некоторых больших плат было затрачено довольно много времени, так, например, плата блока 4 (ПЧ - НЧ) разрабатывалась 8 недель, пока все детали встали на свои места при шаге координатной сетки в 2,5 мм. Затем последовало изготовление печатных плат и их набивка, а уж затем можно было начинать их эксплуатацию...
Вот тут и начинается... Одним из моих основных принципов является: работать над узлом до тех пор, пока он “пойдёт”. Любитель - не промышленность, ему накладно изготовлять множество “сырых” образцов и к повторению он должен брать уже отработанный узел. Вышеизложенный принцип проверен жизнью и показал хорошие результаты. В целом ряде, изготовленных мной конструкций всегда выходит, что разумно разработанная печатная плата не является поводом для нефункционирования блока и, путём подбора деталей и их рабочих точек, блок может быть успешно запущен в эксплуатацию. Некоторые критичные в настройке детали могут быть отработаны до изготовления плат, например, стабилизаторы напряжения, НЧ фильтр, кварцевый фильтр, SSB детектор.
По названным причинам, в некоторых узлах в небольшом количестве мест можно найти несколько деталей “непромышленного изготовления”, как, например, резистор или подстроечный конденсатор, впаянный в корпус полосового фильтра. Но это только небольшие исключения, которые можно себе позволить сделать, когда хочешь осуществить объёмный проект в сжатые сроки.
В заключение следует отметить, что и фотоснимки были сделаны сразу после изготовления узлов. Немногие исправления в количестве витков катушек можно найти в намоточных данных, также как и подбираемые резисторы на схемах, поскольку эти изменения обычно успешно осуществляются в процессе ввода в эксплуатацию (при настройке).
Также возможно, что при обработке и подготовке материалов в печать на моих нехитрых приспособлениях, просочились незначительные ошибки. Заинтересованный читатель может собственным волевым усилием их выявить и исправить. Описываемый 144/432 МГц трансивер Н-220 возник в результате 15-ти месячного интенсивного труда не покладая рук. Все пожелания к улучшению аппарата приму с благодарностью.
Технические данные:
- Приём и передача CW, SSB и ЧМ (А1А, J3E и F3E) в диапазонах 144 и 432 МГц.
- Возможность работы через ретрансляторы в режиме ЧМ (F3E).
- Питание от сети переменного тока напряжением 220 В или от бортовой сети автомобиля напряжением 12В.
- Встроенный громкоговоритель.
- Возможность подключения 2 внешних громкоговорителей или головных телефонов, микрофона или гарнитуры, микрофона с переключателем “приём-передача” или педали.
- Расстройка частоты приёмника относительно частоты передатчика в режиме “приём” (RIT).
- РЧ клиппирование сигнала.
- Формирование вызывного сигнала.
- Встроенный генератор прослушивания собственных CW сигналов.
- Встроенный двухтональный генератор для настройки в режиме SSB и для измерительных целей.
- Roger – Peep.
- АРУ.
- Встроенный кварцевый калибратор и (или) возможность встраивания цифровой электронной шкалы.
- Возможность подключения магнитофона.
Данные катушек к блоку 1 (VFO - ГПД):
L1 – 9 витков посеребрённого медного провода диаметром 1 мм на керамическом каркасе с внешним диаметром 15 мм;
L2, L3 - фильтры StB-S 012-019 - от имеющегося количества витков убрать половину.
Блок - схема:
На Рис.6 показана блок – схема трансивера, приёмный и передающий тракты которого на 144 МГц выполнены по супергетеродинной схеме с одним преобразованием частоты. Реализация именно этого принципа была предусмотрена с самого начала разработки трансивера. Даже многочисленные дискуссии с радиолюбителями в эфире относительно крутых скатов 200 кГц кварцевых фильтров (и, связанного с этим двойного преобразования частоты из-за чересчур большой полосы пропускания первого кварцевого фильтра MQF 1800/1 на ПЧ = 10,7 МГц) не заставили меня отказаться от реализации этого принципа. С самого начала было предусмотрено, кроме ЧМ 10,7 МГц фильтра MQF 10,7 – 1800/1, все другие необходимые фильтры изготовить самостоятельно. Несказанно обрадовался, когда достал фабричный SSB фильтр MQF 10,7 – 0350. Хоть этот фильтр для SSB был немного “широковат” (3,5 кГц), избирательность из-за узкой полосы фильтра выглядела вполне привлекательной и достаточной для этого трансивера и без двойного преобразования.
Другой кварцевый фильтр для SSB я изготовил самостоятельно с характеристикой, похожей на MQF 10,7-0350. У самостоятельно изготовленного CW фильтра также оказались хорошие характеристики при средней частоте фильтра, лежащей выше частоты подавленной несущей SSB сигнала на 0,8...0,9 кГц. Таким образом, были получены фильтры, соответствующие своим видам работы: ЧМ, SSB и CW со своими полосами пропускания. Второй кварцевый фильтр в канале CW/SSB служит для получения SSB сигнала для последующего РЧ-клиппера. После детекторов включен двухзвенный ФНЧ, который гасит возникающий в ПЧ и детекторах широкополосный шум и согласуется с шириной полосы пропускания SSB фильтра.
Сигнал генератора (гетеродина) 133,3...!35,3 МГц получается смешением, ГПД, при этом, генерирует на частотах 18,5...20,5 МГц, на самых низких из возможных, при диапазоне перекрытия в 2 МГц, при которых гармоники не попадают в диапазон 144...146 МГц. ГПД определяет, в основном, стабильность частоты трансивера в целом, поэтому, к постройке ГПД нужно отнестись со всей серьёзностью. Модулируемый кварцевый генератор производит ЧМ сигнал, это необходимо, если будет работать цифровая шкала. Если в трансивере не будет цифровой шкалы, то проще в режиме передачи промодулировать ГПД, подав модулирующее напряжение через схему расстройки частоты ГПД (RIT) на её варикап. Модуляционный усилитель обеспечивает требуемое усиление ЗЧ сигнала от микрофона.
Приёмный и передающий тракты на 432 МГц подключены к основным (на 144 МГц) через смесители с опорным генератором “подставки” 288 МГц и
Подробнее
используются как трансвертер, что даёт двойное преобразование частоты на диапазоне 70 см. В изготовленном автором варианте трансивера применена механическая круговая шкала, цифровая - в стадии разработки. При этом в составе трансивера необходим встроенный кварцевый калибратор частоты, таким устройством автор оснастил “Н-220” (блок 12).
Блок 1: ГПД.
ГПД выполнен на полевом транзисторе КП303Е. Эту схему можно встретить во многих публикациях и здесь она себя хорошо зарекомендовала. Катушка ГПД L1 намотана проводом с сильным натяжением на керамическом каркасе с внешним диаметром 15 мм. Концы катушки закреплены клеем. Затем осуществляется искусственное “старение” катушек путём многократного нагрева (например, в газовой духовке) и охлаждения (в холодильнике). Затем, всю катушку покрывают клеем и снова повторяют циклы термообработки. (Мне пришлось , в своё время, изготавливать катушку ГПД для трансивера UW3DI. Намотав с натягом провод катушки и закрепив её концы на керамическом каркасе с помощью ниток, я вставил внутрь каркаса катушки разогретое жало 100 - ваттного паяльника и, поливая обмотку катушки клеем БФ-2 равномерно поворачивал. Как только на поверхности катушки образовывались большие пузыри клея, паяльник вытаскивал и в подвешенном состоянии давал катушке подостыть, после, операцию повторял снова до покрытия катушки 5…10 слоями клея. Поверхность клея желательно не трогать до полного “окостенения” и при операции соблюдать полную чистоту. Проведённое покрытие катушки клеем, его высокотемпературная полимеризация и “отжиг” провода меди позволили в едином цикле получить высокостабильную катушку. - UA9LAQ ).
Изготовленную катушку устанавливаем в ГПД. Для схемы расстройки частоты (RIT) варикап D1 свободно без механических напряжений через конденсатор С2 подключают к катушке. На весь угол поворота движка потенциометра я определил расстройку частоты в +/- 1,5 кГц. КПЕ С3 служит для перестройки ГПД по диапазону. В случае применения, показанного на Рис. 11 трёхсекционного КПЕ угол поворота его оси составил примерно 300 градусов, что хорошо стыкуется с применением круговой механической шкалы, которую можно установить прямо на эту ось. Для тех, кто использует цифровую шкалу, лучше применить двухсекционный КПЕ (видимо есть конструктивные различия: габариты, угол поворота оси, механическая стабильность, экран и т.п.).
Буферный каскад на полевом транзисторе КП303А практически не нагружает ГПД. Т3 развязывает от ГПД цифровую шкалу. Блок ГПД выполнен на плате из двухсторонне фольгированного стеклотекстолита, причём, одна сторона используется для экранировки и развязки деталей от печатных проводников. Отверстия в плате под выводы деталей, с их стороны, раззенкованы. Блок собран в коробке из белой жести толщиной 0,5 мм. Подвод питания производится через проходные конденсаторы (Рис. 7… 11).
Рис. 8. Эскиз монтажной платы ГПД УКВ трансивера Н-220. Вид со стороны печатных проводников. Размеры платы 85 х 50 х 1,5 мм (при изготовлении соотнести с размерами экранирующей коробки - Рис.10).
Рис. 9. Эскиз расположения деталей на монтажной плате ГПД УКВ трансивера Н-220. Пунктиром обозначена проволочная перемычка. Перед сверлением платы следует уточнить места отверстий по имеющимся деталям.
Данные катушек блока 1 (ГПД - 18,5…20,5 МГц):
L1 - 9 витков посеребрённым медным проводом диаметром 1 мм на керамическом каркасе диаметром 15 мм
L2,L3 - Фильтр StB-S 012-019, от имеющегося количества отмотать половину витков.
