Obvody RF zosilňovača a prevodníka pre rádio Ham

V tomto príspevku sa budeme zaoberať niekoľkými návrhmi obvodov vysokofrekvenčných RF prevodníkov a predzosilňovačov, ktoré je možné použiť na zosilnenie alebo zvýšenie príjmu existujúceho RF prijímača.

Všetky nižšie uvedené obvody zosilňovačov RF sú určené na umiestnenie v blízkosti existujúceho amatérskeho rádiového prijímača alebo zodpovedajúcej rádiostanice, aby bol príjem silnejší a hlasnejší.

Prevodník 144 MHz

Vo väčšine dvojmetrových prijímačov šunky v pásme sa príjem RF signálov zvyčajne realizuje pomocou prevodníka a prijímača krátkych vĺn, čo je ideálne pre typ komunikácie.

Prevodník tohto typu je zvyčajne dodávaný s osobným RF zosilňovačom spolu s pomerne nízkofrekvenčným kryštálovo riadeným oscilátorom doplneným o frekvenčné multiplikátory.

To umožňuje značnú citlivosť a vynikajúcu stabilitu frekvencie, aj keď je to trochu zložitý a nákladný produkt. Ak vezmeme do úvahy skutočnosť, že na tejto frekvencii nemusí vysokofrekvenčný zosilňovač výrazne zvyšovať zisk a že laditeľné VHF oscilátory sú široko používané v mnohých domácich VHF prijímačoch, môže byť skutočne oveľa užitočnejší nižšie uvedený obvod, ktorý je uvedený nižšie.

L1 je zhruba naladený na požadované frekvenčné pásmo cez T1, aby umožnil vstupnému signálu dosiahnuť bránu 1 FET TR1.

TR2 funguje ako lokálny oscilátor a funkčná frekvencia je v tomto prevedení fixovaná cez induktor L2 a trimer T2. Funkcia oscilátora je implementovaná cez C3 na bráne 2 FET TR1.

Výstupná frekvencia z odtoku TR1, ktorý tvorí zmiešavací stupeň, spôsobuje rozdiel medzi frekvenciami G1 a G2. Preto keď je signál na G1 144 MHz a TR2 je nastavený na kmitanie na frekvencii 116 MHz, výstup je nastavený na 144 MHz - 116 MHz = 28 MHz.

Rovnakým spôsobom, keď je oscilátor nastavený na 116 MHz, dodáva vstupný signál so 146 MHz do brány G1 výstup 30 MHz. V dôsledku toho by sa mohlo 144 - 146 MHz pokryť úpravou prijímača z 28 MHz na 30 MHz. L3 je približne nastavená na toto pásmo a L4 spája signál s prijímačom krátkych vĺn.

Oscilátor môže byť v zásade nastavený nad alebo pod frekvenciu obvodu antény prevodníka, pretože o výstupnej frekvencii prevodníka rozhoduje rozdiel prevodníka medzi vstupným signálom a frekvenciami oscilátora. Je navyše možné zvoliť niektoré ďalšie prenosové pásma a výstupné frekvencie, ak sú cievky L1, L2 a L3 vhodne prispôsobené.

Ako navíjať cievky

L1 a L2 sú identické s ich špecifikáciami vinutia, okrem toho, že L1 pozostáva z poklepania v jednej zákrute od jeho uzemneného konca. Obe cievky sú vyrobené pomocou piatich závitov drôtu 18 swg, samonosných, čo sa dosahuje prevedením cievok na tvarovač s priemerom 7 mm. Vzdialenosť medzi závitmi je nastavená tak, aby celková dĺžka obojkov bola asi 1/2 mm alebo dlhá asi 12 mm.

L3 je navinutý pomocou pätnástich závitov 26 swg smaltovaného medeného drôtu cez 7 mm formovač opatrený nastaviteľným jadrom.

L4 sa skladá zo štyroch závitov navinutých na cievke L3 blízko uzemneného (pozitívneho vedenia) konca L3.

144 MHz predzosilňovač

Tento 144 MHz predzosilňovač je možné použiť na akýkoľvek 2-metrový modul prijímača , alebo použité tesne pred 144 MHz stupňovým prevodníkom vysvetleným vyššie.

TR1 môže byť akýkoľvek FET s dvojitou bránou FET.

Letecký vstup sa aplikuje na stredné odbočenie na induktore L1, ktoré môže byť zvyčajne vedené cez koaxiálny podávač. Za určitých podmienok je možné na získanie dostatočného množstva signálu použiť malú priamu anténu alebo kábel. Zdvihnutá anténa môže normálne zlepšiť dosah príjmu.

Počiatočným pokusom by však mohol byť stat s jednoduchým dizajnom dipólovej antény. Je to často z tuhého drôtu, ktorý by mohol byť celkovo asi 38½ palca dlhý, pričom spojovací kábel by mohol zliezť stredom.

Tento druh antény môže mať nižšiu smerovosť, preto ho nie je potrebné nastavovať a je možné ho zdvihnúť nad ľahký stĺp alebo stožiar.

Na príjem signálu 144 - 146 MHz je L1 pomocou T1 permanentne nastavená na približne 145 MHz. Vstup je privádzaný do brány 1 cez druhé odbočenie a R3 pomocou obtokového kondenzátora C2 dodáva predpätie na zdrojový terminál.

Brána 2 je riadená konštantným napätím extrahovaným cez delič R1 / R2. Odtokový výstup TR1 je pripojený k odbočke L2, vyladený trimrom T2.

Ak chcete získať úzky rozsah frekvencií, ako je 2 m amatérske pásmo, nie je možné overiť nastaviteľné ladenie, najmä preto, že L1 a L2 sa nikdy neladia dobre.
L3 sa pripája k ľubovoľnému 2 m modulu gadget, ktorým môže byť zvyčajne prevodník fungujúci na nízkofrekvenčný prijímač.

Vinutie induktora

L1 používa pevný drôt 18 swg alebo podobný, smaltovaná alebo pocínovaná meď, je navinutý piatimi závitmi a potom klepnutý v jednej zákrute od horného konca, aby sa spojil s G1, a dvojitým vinutím od bočného konca pre pripojenie k anténa. Cievka L1 môže mať priemer 5/16 priemeru so závitmi rozmiestnenými tak, že cievka je dlhá ½ palca.

L2 je konštruovaná rovnakým spôsobom a má 5 závitov, bude však dlhá ¾ palca a bude obsahovať stredový kohútik na naplnenie odtoku FET.

L3 je tvorený jednotlivým závitom izolovaného drôtu, omotaným okolo spodného konca L2. Pri vývoji VHF jednotiek tohto typu bude nevyhnutný návrh umožňujúci krátke rádiofrekvenčné a obtokové spätné spojenia a obrázok nižšie zobrazuje skutočné rozloženie pre vyššie uvedenú schému.

FM zosilňovač

Na zachytávanie rádiových frekvencií FM na veľké vzdialenosti alebo v oblastiach so slabou silou signálu je možné zosilniť príjem VHF FM pomocou zosilňovača alebo predzosilňovača. Na splnenie tejto požiadavky by mohli byť konštruované obvody určené pre tieto 70 MHz alebo 144 MHz.

Pri akomkoľvek širokopásmovom príjme, napríklad okolo 88 - 108 MHz, výkon výrazne klesá pri frekvenciách ďaleko, na ktoré je naladený zosilňovač.

Obvod, ktorý je vysvetlený nižšie, má nastaviteľné ladenie odtokovej cievky a aby sa minimalizovali nežiaduce účinky, je menej významný anténny obvod, ktorý sa skutočne ladí plocho, širokopásmový.

Ako navíjať cievky

Cievka L2 má 4 otáčky drôtu 18 wg na práškovanom železnom jadre VHF s priemerom približne 7 mm.

L1 je navinutý na L2 vinutie tromi závitmi, ktoré sú rovnako silné 18 wwg.

L3 môže byť jednoducho vzduchová cievka so 4 závitmi drôtu 18swg, postavená na vzduchovej trubici s priemerom 8 mm. Jeho otáčky by mali byť od seba vzdialené o vzdialenosť rovnajúcu sa hrúbke drôtu.

Kohútik cievky na odtoku FET je tri otáčky od uzemneného konca cievky.

L4 je jedna zákruta navinutá na L3 na uzemnenom konci L3.

C4 by mohol byť nahradený zastrihovačom, aby bolo možné s rozsahmi oveľa viac manipulovať.

Vyberajú sa hodnoty pre prispôsobenie sa širokopásmovému VHF zosilňovaču BFW10 FET s nízkym šumom v priemysle. Ostatné VKV tranzistory môžu tiež fungovať dobre.

How to Tune

Kábel anténneho napájania je pripojený k zásuvke spojenej s L1 a krátky podávač cez L4 je pripojený k anténnemu výstupu prijímača.

V prípade, že prijímač má teleskopickú anténu, mali by byť pripojenia voľne spojené s cievkou L4.

Pri implementácii VHF zosilňovačov je možné vidieť, že proces ladenia je dosť plochý, zvlášť keď sú obvody intenzívne zaťažené, rovnako ako anténa. Aj za takýchto podmienok možno od tohto zosilňovacieho obvodu FM očakávať rozsiahly vrchol ponúkajúci optimálny príjem.

Rovnako bude pozorované, že zisk ponúkaný týmito druhmi zosilňovačov nie je taký dobrý ako u nízkofrekvenčných RF zosilňovačov, ktoré majú tendenciu klesať so zvyšovaním frekvencie.

Problém je spôsobený stratami v obvode spolu s obmedzeniami v samotných tranzistoroch. Kondenzátory musia byť trubicové a diskové keramické alebo iné druhy vhodné pre VHF.

70 MHz RF etapa

Tento vysokofrekvenčný obvod je v zásade navrhnutý na prácu so štvormetrovým amatérskym prenosom v pásme. Má uzemnenú bránu FET. Tento typ stupňa uzemnenej brány je vysoko stabilný a nevyžaduje veľkú starostlivosť, aby nedochádzalo k osciláciám, okrem tých, ktoré poskytuje usporiadanie opísané v prvom koncepte RF.

Zisk z tohto návrhu je nižší v porovnaní s návrhom fázy uzemneného zdroja. Ladenie induktora L2 je dosť ploché. R1, spolu s obtokovým kondenzátorom C1, je umiestnený na predpätie zdrojovej svorky FET a mal by sa odpichnúť z L2, pretože vstup TR1 ponúka v tomto vysokofrekvenčnom obvode dosť nízku impedanciu.

Výsledky môžete mierne vylepšiť ťuknutím dolu odtoku FET cez L3.

L2 a L3 sa nastavujú prostredníctvom svojich príslušných skrutiek, ktoré sú vzduchové. Ladenie je optimalizované úpravou jadier spojených s L2 a L3.

To znamená, že je možné použiť aj trvalé jadrá navrhnuté tak, aby vyhovovali 70 MHz vysokofrekvenčným prevádzačom, a potom by sa podľa toho mohli nastaviť C2 a C3.

Detaily induktora

L2 a L3 sú konštruované s 10 závitmi, každé pomocou smaltovaného medeného drôtu 26 swg cez tvarovacie jadrá s priemerom 3/16 (alebo 4 mm až 5 mm).

L1 je navinutá na L2 na uzemnenom konci L2 a pevne omotaná okolo L2.

L1 je vyrobená s 3 otáčkami.

L4 je navinutá niekoľkými závitmi, rovnakým spôsobom ako L3.

TR1 môže byť tranzistor typu VHF s maximálnym limitom frekvencie najmenej 200 MHz. Bolo možné vyskúšať modely BF244, MPF102 a porovnateľné formy. Ak chcete dosiahnuť čo najefektívnejší výkon, môžete skúsiť upraviť R1 a odbočku nad L2, ktoré nie sú príliš významné.

Tento vysokofrekvenčný obvod je účelne navrhnutý s ohľadom na 144 MHz príjem. Následne mohli byť inštalované samonosné vzduchové cievky s použitím paralelných vyžínačov 10 pF. L1 / L2 môže byť celkovo päť závitov navinutých drôtom 20 wwg a vonkajším priemerom 8 mm. Priestor medzi závitmi by mal byť nastavený tak, aby bola cievka dlhá 10 mm.

Odbočka odvodená pre anténne pripojenie by mala byť 1,5 otáčky od horného konca L1 a odbočka zdroja cez C1, R1 sa dá vytiahnuť z dvoch závitov od uzemneného konca L2. L3 je implementovaná s použitím podobných proporcií.

Na odtokový terminál FET by sa teraz dalo klepnúť pomocou L3, 3 otáčky od konca C4 tohto vinutia. L4 môže byť jeden závit izolovaného medeného drôtu, pevne zvinutý cez L3.

Ako už bolo uvedené skôr, nemožno očakávať, že stupeň uzemnenej brány zvýši silu signálu na úroveň, ktorá sa zvyčajne dosahuje obvodmi, ako je opísané v koncepte frist.

AM zosilňovač rádiového signálu

Tento jednoduchý zosilňovač AM sa dá použiť na zvýšenie dosahu alebo hlasitosti domáceho prenosného prijímača tak, že sa okruh udržiava v blízkosti požadovanej jednotky MW prijímača. Pomocou natiahnutej antény obvod teraz pracuje s akýmkoľvek malým prenosným tranzistorom alebo podobným prijímačom, ktorý poskytuje vynikajúci príjem signálov, ktoré by inak mohli byť jednoducho neprístupné.

Zosilňovač nemusí byť taký užitočný pre blízke stanice alebo príjem miestneho kanála, čo vlastne nevadí, pretože tento zosilňovač MW by aj tak nemal byť trvale nainštalovaný s rádiovým prijímačom.

Dosah zosilnenia tohto obvodu je okolo 1,6 MHz až 550 kHz,
ktoré je možné vylepšiť tak, aby zodpovedali pásmu prijímača AM, jednoduchou zmenou polohy jadra cievky.

Ako vyrobiť anténnu ladiacu cievku

Cievky sú postavené na plastovom formovači s priemerom 3/8 s vnútorným závitom pre vhodnú železnú skrutku, aby sa dali otočiť nahor / nadol pomocou skrutkovača na nastavenie indukčnosti.

Vinutie spojky vstupu na strane antény je 11 závitov drôtu navinutých nad hlavným vinutím.

Hlavné vinutie pripojené cez bránu VC1 a FET sa vyrába pomocou 30 závitov.

Oba vodiče by mali mať hrúbku 32 SWG.

L1 je vyrobená pomocou 15 závitov izolovaného drôtu s priemerom 1 palca vo vzduchovom jadre.

Ako vyladiť zosilňovač AM

Umiestnite L1 blízko antény ľubovoľnej cievky stredných vĺn mimo prijímača. Nalaďte rádio na slabé pásmo alebo stanicu. Teraz nastavte trimer VC1 zosilňovacieho obvodu tak, aby ste dosiahli najoptimálnejšiu hlasitosť rádia. Súčasne namierte a nastavte L1 v blízkosti rádia, aby ste dosiahli čo najefektívnejšie spojenie.

Bude nevyhnutné upraviť VC1 spolu s vyladením prijímača, aby bolo možné kalibrovať mierku VC1 podľa číselníka rádia.

10 metrový RF zosilňovač

Konštrukcia 10 metrového RF zosilňovača je dosť jednoduchá. Pevná filtračná sieť umiestnená na výstupe pomáha eliminovať šum približne o 55 dB.

Ak sú cievky zostavené podľa špecifikácií uvedených v zozname dielov, potom filter nebude vyžadovať doladenie alebo úpravy.

Samozrejme, že skúsené ruky môžu chcieť hrať s údajmi o cievke, bez problémov, pretože navrhovaný RF zosilňovač je vysoko prispôsobivý, aby to umožňoval. Zosilňovač je v poriadku pre väčšinu prenosov predovšetkým preto, že odtokový prúd FET je nastaviteľný prostredníctvom prednastaveného P1.

Pokiaľ ide o lineárne aplikácie (AM a SSBI, odtok musí byť fixovaný na 20 mA. Ak je určený pre FM a CW, musí sa vyladiť P1, aby sa zabezpečilo, že cez FET neprechádza pokojný rybíz). Ak chcete použiť pôvodný účel, musí byť kľudový prúd nastavený medzi 200 mA a 300 mA.

Hotová doska plošných spojov uvedená nižšie zaručuje rýchly a presný vývoj.

Cievky musia byť navinuté na formovači leteckých cievok s priemerom 9 mm. Vždy buďte opatrní, aby boli vinutia pevne navinuté bez akýchkoľvek medzier. Uistite sa, že ste pre FET použili chladič