מעגל משדר רדיו 2 מטר חזיר

בפוסט זה אנו לומדים את הליך הבנייה השלם של מעגל משדר רדיו חובבני באורך 2 מטר, תוך שימוש ברכיבים אלקטרוניים רגילים ובציוד בדיקה רגיל.

מהו רדיו VHF בן 2 מטר

ה

תכונות עיקריות

משדר 2 מטר זה זורק סביב 1.5 וואט לאוויר, עובד באמצעות סוללת 12 וולט, מווסת תדרים וניתן לשלוט בו באמצעות גביש או VFO.

שיקול ספציפי הוענק לטוהר רב יותר של ספקטרום האותים המשתנה במדויק על מנת להבטיח שההרמוניות מופחתות בהרבה מתחת ל 45 dB.

ניתן לספק את אודיו הקלט ממיקרופון קריסטל או ממיקרופון דינמי, והפלט יכול לשמש עם אוויר תואם 50 עד 75 מטר.

בנוסף ניתן יהיה לשלוט בו לרגע לעומס SWR בלתי מוגבל, שהוא קצר או פתוח, ללא נזק לטרנזיסטור הפלט. יתר על כן, היות ואפנון פאזה שונה לאפנון תדרים, הסיכוי לסטיית יתר כמעט ואינו זניח.

FM יכול להתבצע באמצעות כמה טכניקות. הקלה ביותר היא השימוש בדיודת varicap על גבי הקריסטל או ה- VFO. טכניקה זו דורשת מעגלים משלימים זעירים, אך כוללת את ההיבט השלילי של ההסתברות לסטיית יתר, העולה על ± 2.5k הרץ.

הטכניקה הבאה היא באמצעות יצירת תדר מוביל קבוע אשר לאחר מכן מווסת פאזה ומומר ל- FM על ידי זמירה של תגובת ה- AF.

אפנון פאזה מוביל לעלייה בסטייה לא רק באמצעות משרעת אלא גם באמצעות הגדלת AF הגורם למגבר השמע לקבל מאפיין נופל.

היתרונות הם שסטיית יתר כמעט ואינה באה בחשבון, הסטייה היא אחידה ואחידה, הרזולוציה בזיהוי שיפועים פשוט יחסית די בהשוואה ל- FM מוחלט. לכן הוטמעה אפנון פאזה למעגל משדר זה בן 2 מטר.

אפנון פאזה דורש תדר בסיסי נמוך יותר כאשר רצוי לסטות נרחבת ב 144 MHz ל 146 MHz, ובדיוק בגלל זה נבחרו 8.0 עד 8.1 MHz, שיכול לעבוד עם שרשרת מכפיל 18x כדי להשיג את תדר העבודה המיועד.

משדרי להקה חובבניים סטנדרטיים באורך 2 מטר משתמשים ב- BJT שעובדים בכיתה C בשלבי המכפיל, אולם אלה כוללים חסרונות משמעותיים. עכבת הקלט קטנה להפליא, ואלה תלויים בזרם ולא במתח.

זה גורם לצריכה גבוהה יותר דרך שלב המעגל הקודם, דבר המחייב התאמה מדויקת של השלב הקודם אם יש צורך לשמור על Q של הבמה, ולהגביר את ההגברה של ההרמוניות הלא רצויות.

אף על פי שהם הרבה פחות יעילים, FET מסוגלים להביס את הבעיות הללו, מכיוון שהן פועלות בנוחות בכיתה C, מה שגורם לייצור הרמוני בזרמים נמוכים יותר ובשל העובדה שהתקני עכבה כניסה גבוהים כוללים פעולה תלויה במתח.

כתוצאה מכך מטפלים ב- Q, מכוסים הרמוניות לא רצויות, אולם מציעים הגברה מוגבלת על פני טווחי התדרים הרצויים. הפלט מהמכפיל הוא FET נוסף שעובד עם 10 עד 20 mA המשרת נהג ומגבר כוח סטנדרטיים.

מעגל אפנן

עכבת כניסה גבוהה יותר מסופקת למעשה על ידי Tr1 ו- C1 כפי שמוצג באיור 1, אף שאינה מכריעה, היא מסייעת בבידוד המיקרופון בעוד R1 ו- C2 פועלים כמו פילטר RF, כאשר שער TR1 מקורקע על ידי R2.

נגד זה אינו משמעותי וכמעט כל ערך מעל 50 k יספיק. Tr1 פועל כמשנה עכבה המספק הגברה שוטפת בלבד, שעשוי לכלול אובדן מתח בסביבות 30%.

VR1 המחובר למקור Tr1 מתאים את פלט השמע ולכן את הסטייה, על ידי מעקב אחר מקור ה- TR1 לכיוון בסיס ה- Tr2 דרך C3.

Tr2 מייצר עלייה במתח, ועל ידי שילוב שרשרת ההטיה העליונה עם הקולט שלה, מושגת רמה כלשהי של משוב, המגביל את הרווח לכפי מאה.

R8 ו- C5 מתפקדים כרשת ניתוק לניתוק עבור המאפנן לכיוון צד אספקת החשמל ו- R7, בעוד ש- C6 מרחיקה את RF מפני פלט המאפנן. R6 ו- C4 מספקים גיזום נוסף למעגל כדי להשיג את מאפיין הנפילה הדרוש לתוצאות השמע. הדרישה הנוכחית למוונן היא כ- 500 µA.

מתנד קריסטל, מגבר VFO, מאפנן פאזה

הכוח המופעל על כל השלבים הללו מיוצב באמצעות D1 ו- R13 איור 2. שלב המתנד הוא מעגל מתנד פירס, שבו ניתן לראות את הגביש מחובר בין מסופי השער לניקוז של TR3, כדי להבטיח שהסרת הגביש מאפשרת השער יהיה פתוח עבור אביזר ה- VFO בכל פעם ש- Tr3 נדרש לעבוד כמגבר.

VC1 ממוקם כדי לגרור את הגביש לתדר מסוים ואינו גורם להשפעה כלשהי על ה- VFO. RFC1 מעכב את מעבר האות ל- Tr3, בכך שהוא מאפשר לעבור דרך C7 לכיוון שער TR4, שהוא מאפנן הפאזה, עם R12 כעל העומס.

הפלט עובר באמצעות C10 לכיוון שרשרת המכפילים, והמשוב עובר באמצעות C8 ויוצר אפנון הפאזה. אות השמע ניתן לשער TR3, 1V p / p הוא הדרישה המינימלית על ידי מאפנן הפאזות.

שרשרת מכפיל

הטרנזיסטורים Tr5, Tr6 ו- Tr7 באיור 3, מוגדרים בשלבי כפולות ומכפילים בהתאמה.

שלבים אלה תוכננו עם פריסות דומות, ומשמשים להדהוד בתדרים ההרמוניים. כל השלבים הזהים פועלים בזרמים שקטים של כ -500 µA.

אם מגדילים את זה ל- 1.5 mA עם אות RF מחובר, הם מתחילים לעבוד במצב Class AB. מכיוון שה- FET מספקים עכבת קלט גבוהה, ניתן לחלץ את הפלט מהניקוז, מה שמסייע במניעת הקשה על הסלילים.

מכיוון שהטעינה אמורה להיות זניחה, הדבר מאפשר למעגל Q להישאר גבוה ומבטיח כי כוונון הסלילים אינו מורכב במיוחד.

הכוונון לפלט של מגבר ההספק הוא מעל טווח חד. לכן, VC2 צריך להיות מותאם בקפידה רבה כדי לקבל את התוצאות הטובות ביותר.

מיגון זעיר ממתכת הוא חיוני סביב L4, כדי למנוע משוב להגיע ל- L3, שאחרת עלול לגרום לתנודה המושרה, ולהשפיע לרעה על יעילות הבמה.

R24 עובד כמו מגביל זרם ומחולל משוב מתח עבור Tr8.

נהג ומגבר כוח

כל השלבים הללו נועדו לפעול במצב Class C.

קלט Tr9 כפי שמוצג באיור 4 מכוון דרך L4, VC2 ו- C26. ה- VC2 וה- C26 מאפשרים התאמת עכבה לבסיס TR9 של Tr9. RFC2 מספק את נתיב ההחזרה של DC.

ההתפזרות הכוללת מהטרנזיסטור Tr9 באמצעות שרשרת מכפיל מוגדרת כראוי וקריסטל דינמי מחובר, עשויה להיות עד 300 מגוואט, כלומר ייתכן שיהיה צורך להתקין גוף קירור קטן עם הטרנזיסטור הזה.

Tr10 חייב להיות מותקן בצד המסלול של PCB. עכבת הקלט שלו ממש נמוכה וקיבולית באופיה.

ה- C28 וה- VC3 משמשים לכוונון L5 ויוצרים התאמת עכבה לבסיס ה- TR10. RFC4 עוזר לפצות על יכולת הקלט ו- RFC5 מתנהג כמו נתיב ההחזרה של DC.

כשרואים כי Tr10 עשוי להתפוגג עד 2.5 וואט חשמל, ייתכן שיהיה צורך בקירור גדול כדי לשמור על טרנזיסטור הכוח הזה קריר.

RFC6 ממוקם כדי לדכא RF כדי להבטיח שתצורת מעגל הפלט באמצעות VC4, C30, L6, C31, L7 ו- VC5 תהפוך אך ורק לעומס הקולט עבור TR10. מגן ההקרנה סביב L7 ו- VC5 עוזר לעכב את התוכן ההרמוני של הפלט באופן משמעותי, ויש לוודא שהוא נכלל בכל מחיר.

איך לבנות

המעגל נבנה בצורה הטובה ביותר מעל PCB מצופה נחושת דו צדדי, איור 5. רצוי שכל ההוראות הקשורות להרכבה ייושמו בזהירות מדויקת. ראה שכל נקודת אדמה מועברת לאזור העליון של ה- PCB.

כל מובילי הרכיבים מוכנסים עד הצוואר ונשמרים קטנים ככל האפשר, בעוד שרגליים המורחבות של סלילים ונגדים חייבות להיות מקורקעות כראוי. יש לבנות את הסלילים בעזרת פירי המקדחה המומלצים,

לאחר סיום הליפוף על המקדחה, יש לכפות את הסליל על גבי הנוזל הנוקשה, ואז להתאים את הרווח בין הסיבובים על ידי מתיחה בדיוק לאורך המומלץ של הסליל.,

לבסוף, יש לאבטח את הסלילים במקומם על גבי היוצרים על ידי מריחת שכבה קלה מאוד של דבק שרף אפוקסי.

סלילים שמומלץ להחזיק שבלולי ברזל מתכווננים חייבים להיות מאובטחים במצב שנקבע בעזרת טיפת שעווה מומסת.

כל חורי הקצה העליונים של הסלילים האלה חייבים להיות מנוטלים בעזרת סיב מקדח מתאים.

הבנייה מתחילה תחילה על ידי קיבוע ה- PCB בתוך המכל היצוק וקידוח חורי הבריחה דרך הלוח והבסיס.

לאחר מכן התחל להרכיב את הרכיבים באמצעות הלחמה כפי שמוצג באיור 6, מהציר הארוך כלפי חוץ.

ראשית מולחמים את המסכים לפני הכל כדי להקל על ההתקנה. בנוסף, זה יכול להיות רעיון טוב להפוך את PCB, להבריג אותו לכיסוי התיבה ואז לקדוח חורים במרכז הקבלים והסלילים המשתנים בעזרת מקדחה מס '60.

חורים אלה חייבים להיות גדולים יותר עד 6 מ'מ כדי לאפשר גישה נוחה לגוזמים המתאימים במהלך תהליך הכוונון הסופי, לאחר התקנת ה- PCB בתוך הקופסא.

גוף הקירור של ה- Tr10 יכול להיות כל סוג סטנדרטי הקיים בשוק, אך עבור Tr9 ניתן לבנות אותו באופן ידני על ידי סיבוב ריבוע של 12 מ'מ של נחושת או פח בעזרת שקד קידוח 5 מ'מ ואז דחיפתו סביב הטרנזיסטור.

איך להציב

נקה את מכלול ההלחמה באלכוהול אתילי, ואז בחן את הלחמה של PCB בזהירות ובדוק אם יש הלחמה יבשה או גשרי הלחמה קצרים.

לאחר מכן, לפני שתקבע אותו למארז, חבר את החוטים באופן זמני וחבר את הקריסטל לחריץ. השתמש במד זרם או בכל מד זרם כלשהו וחבר אותו בסדרה עם החיובי של קו האספקה, יחד עם נגד 470 אוהם. לאחר מכן, חבר מטען דמה מוגן 50 עד 75 אוהם ביציאה באמצעות מד כוח טוב.

איך לבדוק

מבלי לחבר קריסטל, חבר את אספקת ה -12 וולט וודא כי צריכת הזרם אינה גבוהה מ- 15 mA, לשלב השמע, למתנד, למוונון פאזה, לזנר ולשלב מכפיל שקט.

אם המונה מציין גבוה מ- 15 mA, יתכן שיש תקלה כלשהי בפריסה או שאולי Tr8 אינה יציבה ותנודה. ניתן לזהות זאת בצורה הטובה ביותר בעזרת א RF 'מריח' ההתקן ממוקם קרוב ל- L4, והבעיה תוקנה על ידי התאמת VC2 כראוי.

לאחר אימות התנאי הנ'ל, שימו לב למוונן והשתמשו במד עכבה גבוהה, וודאו כי מתח האספן Tr2 קורא חצי ממתח האספקה ​​בהתייחס לקצה ההספקה של R19.

אם אתה מוצא את זה גבוה מ- 50%, נסה ערך מוגבר של R4 עד להשגת הקריאה המומלצת, או להפך, אם הקריאה נמוכה מ- 1/2 מההיצע, הקטן את הערך של R4.

כדי להשיג אופטימיזציה טובה יותר עוד יותר, ניתן להשתמש באוסצילוסקופ בכדי לכוונן את ערך C6 עד לקבלת מתח 3dB עם 3kHz, בהשוואה לתגובה של 1 kHz. זה עשוי להיחשב שווה ערך לסילוק היעיל ביותר ולווסת תדרים טוב. יש לבצע בדיקה זו על בסיס הבסיס / הפולט של TR4.

לאחר מכן, חבר גביש ובדוק את התגובה הנוכחית, עליך לראות עלייה מסוימת בצריכה הנוכחית. עם זאת, כדי להגן על טרנזיסטור הפלט מפני פיזור גבוה, יש לכוונן את צריכת הזרם הזו על ידי הגדרת VC4 ו- VC5 כראוי.

בשלב הבא, כדי להבטיח שמשדר 2 מ 'שלנו יעבוד עם ההרמוניות הנכונות, יש למטב את שלב המכפילים על ידי כוונון שבלולי הליבה של כל המשרנים המשתנים כדי להשיג תפוקה מרבית במכשיר' הרחרח '. לחלופין, ניתן ליישם את זה באמצעות אופטימיזציה לזרם מקסימלי, התואם לאופטימיזציה ההרמונית הנכונה לשלב המעגל.

ניתן לכוונן את הגוזם VC2 באמצעות חפץ מחודד מפלסטיק, כדי לתקן את המעגל עם צריכת זרם מיטבית.

לאחר מכן, כוונן את גוזם VC3 שעשוי להשפיע מעט על הגדרת VC2 ולכן ייתכן שיהיה צורך להתאים מחדש את VC2. לאחר מכן, התאם את VC4 ו- VC5 עד שתראה את פלט ה- RF הטוב ביותר האפשרי, עם צריכת זרם כוללת מינימלית אפשרית.

לאחר מכן, יתכן ויהיה צורך לחזור על תהליך יישור וכוונון עדין של כל הקבלים המשתנים, תוך השפעה זה על זו, עד להשגת התאמה אופטימלית על פני הגוזמים עם תפוקת RF מקסימאלית.

הצירוף האולטימטיבי חייב לגרום להספק פלט ממוצע של 0.75 ו- 1 וואט לעומס הדמה עם צריכת זרם כוללת של כ -300 מיליאמפר.

במקרה שיש לך גישה למונה SWR, תוכל לחבר את המעגל לאוויר עם גביש כניסה בתדר מת ואז לחדד את הכוונון דרך VC4 ו- VC5 עד שנמדדת פלט RF אופטימלי, המתאים לקריאת SWR מינימלית. .

לאחר השלמת כל ההגדרות הללו, בדיקות עם אפנון אודיו קלט לא אמורות לגרום לשינוי ברמת הפלט של ה- RF. לאחר מספר אישורים נוספים, כאשר מושגים ביצועים מספקים לחלוטין ממעגל המשדר 2 מטר, ניתן להתקין את הלוח במארז הנבחר או בתיבה המושלכת, ולהיבדק עוד כדי לוודא שהכל בסדר עם העבודה של היחידה כפי שאושרה בעבר.

רשימת חלקים