Трансвертер Magic band 50/29 МГц - схема и описание
Трансвертер - это приставка к трансиверу, которая переносит принимаемые и передаваемые им сигналы в новую полосу частот. Схема трансвертера «Magic band 50/29МГц» показана на рис. 1.
Рис. 1. Принципиальная схема трансвертера Magic band 50/29МГц.
Работа схемы трансвертера в режиме приема
В режиме приема сигнал с антенного гнезда XI через замкнутые контакты реле К1 поступает на входной одиночный контур L1C1C2, который осуществляет предварительную селекцию в диапазоне 50 МГц. С контура сигнал поступает на усилитель высокой частоты (УВЧ), выполненный на полевом транзисторе VT1.
Со стока VT1 через замкнутые контакты реле К2 - на полосовой фильтр (ПФ) L2C24C25C26L3C27C28 и затем с катушки связи L4 - на пассивный балансный смеситель (CM) VТ2VТЗ.
Сюда же, на затворы транзисторов, подается сигнал кварцевого гетеродина (КГ)- На L5 выделяется сигнал ПЧ 29 МГц и через индуктивно связанный контур L6C31, далее через С32, разъем Х2 по коаксиальному кабелю поступает на вход трансивера, для дальнейшего усиления и обработки.
Гетеродин трансвертера собран на транзисторе ?Т4. Самовозбуждение и устойчивость колебаний обеспечиваются конденсаторами СЗЗ и С34. Для получения высокой стабильности частоты, настраивающий элемент в цепи кварца ZQ1 из схемы исключен, что важно при работе цифровыми видами связи, а для стабилизации выходной амплитуды КГ напряжение питания стабилизировано VD7. Напряжение ВЧ частотой 21 МГц выделяется контуром L8.C34 и с катушки связи L7 подается на затворы транзисторов смесителя.
Работа схемы трансвертера в режиме передачи
В режиме передачи сигнал с трансивера через разъем Х2, с амплитудой 1-2 В (около 100 мВт) поступает через конденсатор С32, затем выделяется на контуре L6C31 и подается с L5 на тот же пассивный смеситель. В результате сложения частоты 29 МГц с частотой кварцевого генератора 21 МГц, получается сигнал в диапазоне 50 МГц.
Пройдя полосовой фильтр L3C27C28C26L2C24C25, через контакты реле К2 сигнал поступает на трехкаскадный усилитель мощности (УМ), собранный на транзисторах VТ5, VТ6,VТ7. После ФНЧ C20L10C21L11С22 сигнал через конденсатор С23 и контакты реле КЗ подается в антенну.
Коммутация RX/TX по ВЧ и НЧ осуществляется с помощью малогабаритных реле.
Примененные схемные решения и отсутствие дефицитных деталей позволило создать простой, экономичный, надежный и повторяемый трансвертер. Вместе с тем, трансвертер имеет достаточно высокие характеристики, и при использовании с любым КВ трансивером, имеющим диапазон 28,0-29,7 МГц, применим для полноценной работы на экзотическом диапазоне 50 МГц.
При соответствующем пересчете контуров и частоты кварца, трансвертер хорошо работает на любительском диапазоне 144 МГц. Автором было сделано несколько комплектов на 50 МГц и 144 МГц. Особых проблем в настройке не было. Все они заработали сразу.
Эксперименты проводились только со смесителем. Другой вариант смесителя был выполнен по двойной балансной схеме на диодах VD2-1 -VD2-4 типа КД514. Схема приведена на рис. 2.
Рис. 2. Принципиальная схема смесителя по двойной балансной схеме на диодах.
При длительной эксплуатации в течение нескольких лет, при работе в контестах и высокой летней температуре не было ни одного отказа в работе, как при проведении CW, SSB связей, так и работе цифровыми видами.
Настройка трансвертера
Настройку трансвертера начинаем с проверки правильности монтажа. Для настройки трансвертера используется сам КВ трансивер. Подключаем трансвертер к трансиверу.
Подаем напряжение питания.
В авторском трансивере для получения необходимого уровня ВЧ напряжения, просто снимается напряжение питания с выходного транзистора КП904, а более точный необходимый уровень выставляется регулятором усиление DSB трансивера.
Настройка трансвертера сводится к настройке контуров и установке частоты кварцевого генератора. Настройку следует начинать с гетеродина. Контур в коллекторе VT4 настраивается на частоту 21 МГц. Частоту КГ 21 МГц удобно контролировать КВ трансивером, включив диапазон 21 МГц.
Частоту кварцевого резонатора можно изменять в небольших пределах подстроечным конденсатором СЗЗ. Контуры УВЧ и ПФ настраиваются на частоту 50,1 МГц. Контур ПЧ настраивают сердечником L6 на частоту 29,1 МГц.
Затем к выходу ХЗ подключаем эквивалент нагрузки и ламповый вольтметр. Устанавливаем рабочие токи транзисторов линейки усилителя. Ток покоя транзистора VT5 (10 мА) устанавливается подбором резистора R9, VТ6 (38 мА) - R13, VТ7 (60 мА) - R17.
Включаем передачу в режиме CW и проверяем выходную мощность. Как правило, мощность на выходе должна быть не менее 5 Вт.
Усилитель мощности работает устойчиво. При необходимости, сдвигая и раздвигая витки L9, L10, L11, добиваются его устойчивой работы, следя за мощностью на выходе.
Напряжение питания трансвертера 12-15 В, При увеличении напряжения питания линейки усилителя (УМ) заметно добавляется выходная мощность. Ток потребления трансвертера в режиме приема - 35 мА, в режиме передачи - 650 мА,
Использованные детали
Детали трансвертера смонтированы на одной плате из двухстороннего фольгированного стеклотекстолита размером 120x95 мм, эскиз которой показан на рис. 3.
На плате отсутствуют какие-либо экранирующие перегородки. Монтаж выполнен на опорных точках, которые образованы кольцевыми канавками, вырезанными в фольге. Вторая сторона платы оставлена металлизм рованной и соединена с общим слоем фольги первой стороны.
Под линейкой УМ устанавливается алюминиевая пластина радиатора, к которой крепятся теплоотводящие винты транзисторов VТ6, VТ7.
Рис. 3. Эскиз трансвертера. Показаны опорные точки и детали.
При пайке полевых транзисторов с изолированными затворами следует соблюдать определенную осторожность. Обычно такие транзисторы хранят с надетыми на их выводы отрезками полихлорвиниловой трубки (кембрика), замыкающей все выводы между собой.
При установке транзисторов в плату, их выводы обматывают под самым корпусом тонким без изоляции многожильным медным проводом. Затем снимают кембрик, выводы изгибают, укорачивают до необходимой длины и запаивают.
Рис. 5. Фотография внешнего вида платы собранного трансвертера.
Полевые транзисторы впаивают в монтажную плату последними, после резисторов, конденсаторов, катушек и т. д. После пайки с выводов транзисторов пинцетом удаляется медная проволочная закоротка. При необходимости замены деталей схемы, ставим закоротку (это может быть стальная пружинка подходящего диаметра или многожильный медный провод) на выводы полевого транзистора и можем спокойно паять.
На заднюю стенку, если трансвертер смонтирован в отдельном корпусе, выведены разъемы XI-ХЗ (СР50), а также клеммы питания и разъем XS1 управления от трансивера и, если используется дальше усилитель мощности, еще разъем XS2 типа СРЗ.
При работе на один трансвертер ставится перемычка с замкнутого контакта (К3.1) на разъем X1. Фотографии внешнего вида печатной платы показаны на рис. 5. Трансвертер может быть установлен в корпусе КВ трансивера.
Габариты платы позволяют применять практически любые имеющиеся в наличии детали. Подстроечные конденсаторы КТ4-21, КТ4-23, КТ-24, КТ4-25, КПК-МП; постоянные КМ, КД, КМ, К10-17, КІО-42. Резисторы - МЛТ 0,125, МЛТ 0,25, Р4-1, С2-33.
Транзисторы VТ1 - КП350, КП327, КП306; VТ2,3 - КП305 с любой буквой; VТ4 - КТ368, КТ316; VТ5 - КТ603Б, КТ355; VТ6 - КТ610, КТ646; VТ7 - КТ920Б, КТ925, КТ909.
Диоды VD1...VD4 - КД522 или любые другие; стабилитрон VD7 - Д814В (Г), Д811, КС191, КС210 или применить стабилизатор 78L09.
Реле К1, К2 типа РЭС-49, РЭС-15; КЗ - РЭС-55А; К4 - РЭС-9, РЭС-34, РЭС-47, РЭС-48, РЭС-59. Все реле с напряжением срабатывания 12 В.
Вместо кварца ZQ1 на 21 МГц можно использовать кварц 7 МГц. При использовании другой ПЧ (14, 18, 21, 24 МГц) применяется иной кварц, а контуры КГ L8C34 в цепи коллектора ?Т4 и ПЧ L6C31 соответственно перестраивается.
Катушки LI, L2, L3, L4, L10 - бескаркасные, намотаны на оправке диаметром 6 мм проводом 0,64 мм:
- L1, L2, L3 - по 12 витков (длина намотки 18 мм отвод от 2 витка);
- L4 - 8 витков с отводом от середины (катушка L4 расположена вплотную у «холодного» вывода катушки L3);
- L10 - 2 витка.
L9 и L11 намотаны на оправке диаметром 5 мм проводом 0,64 мм по 4 и 5 витков, соответственно. Катушки L5, L6, L7, L8, намотаны проводом ПЭЛШО 0,12 мм на каркасах, помещенных в сердечники СБ-12:
- L5 - 8 витков (отвод от середины для варианта смесителя рис. 4.78);
- L6 - 8 витков; L7 - 2,5+2,5 витка (L7-1, L7-2 в схеме СМ наVТ2, VТЗ соединены последовательно);
- L8 - 8 витков.
В качестве дросселей можно использовать стандартные типа Д, ДМ, ДПМ:
- Др1 - 3 мкГн;
- Др2, Др5 - по 10 витков ПЭЛ 0,2 мм на МЛТ-0,5;
- ДрЗ - 10 мкГн;
- Др4 - 20 витков ПЭЛ 0,2 мм на МЛТ-0,5;
- Др6 - 12 мкГн.
При отсутствии нужных дросселей можно использовать любые сердечники стандартных дросселей, предварительно смотав обмотку и намотав новую, с требуемой индуктивностью или просто отмотав лишнюю часть витков.
Особенности использования диапазона Magic band
Диапазон 50 МГц называется Magic band. Он объединяет в себе особенности как КВ, так и УКВ диапазонов. Происходит отражение сигналов от метеорных потоков, аврора и Е-спорадики в начале лета.
В годы солнечной активности диапазон живет за счет F2, трансэкваториальное прохождение частое явление на этом диапазоне.
Выбор частоты преобразования 50 МГц в 29 МГц не случаен. Удобно контролировать видеонесущий сигнал телевизионных передатчиков первого канала 49,75 МГц (страны СНГ и Европа [47]), а также 49,25 МГц (Западная Европа и Юго-Восточная Азия по трансиверу на частотах 28,750 МГц и 28,250 МГц.
Отличными индикаторами прохождения служат радиолюбительские маяки. Основная иХ масса находится в полосе частот 50,000-50,080 МГц, а также по FM вещательным радиостанциям диапазонов 65,8-73 МГц и 87,6-108 МГц.
В районе 50,200 МГц работают французские FM служебные радиостанции. Диапазон 36-49 МГц при прохождении гремит FM сигналами служебных радиостанций, радиотелефонов и радиоудлинителей. При наличии направленных антенн легко определять, с какого направления большая вероятность ожидать долгожданных экзотических корреспондентов.
Распределение частот MAGIK BAND в МГц:
- 50,000...50,080 - Beacons:
- 50,090 - Telegraphy centre;
- 50,100...50,130 - Intercontinental Telegraphy/SSB;
- 50,110 -DX calling;
- 50,150 - SSB centre of activity;
- 50,185 - Crossband centre of activity;
- 50,200 - MS centre of activity;
- 50,250 - PSK31 centre of activity;
- 50,255 - JT44;
- 50,260...50,280 - FSK441;
- 50,270 - FSK441 calling frequency;
- 50,295 - ROS.
При работе на экзотическом диапазоне 50 МГц совместно с данным трансвертером авторами используется самодельный коротковолновый трансивер UR5LAK, в котором используется ЦАПЧ в ГПД.
Источник: Вербицкий Л.И., Вербицкий М.Л. - Настольная книга радиолюбителя-коротковолновика. (ur5lak.qrz.ru).