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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Trasmettitore a transistor per la banda 432 MHz. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / trasmettitori La descrizione di questo trasmettitore è stata pubblicata sulla rivista RADIO REF da F8CV. La potenza di uscita del trasmettitore è relativamente piccola, circa 100 mW, ma questo è abbastanza per effettuare comunicazioni su brevi distanze o, "fissando", ad esempio, un amplificatore ibrido prodotto da Motorola o RCA, per ottenere un "full- vero e proprio" trasmettitore con una potenza di uscita di diverse decine di watt. Lo schema del trasmettitore è mostrato in Fig.1.
Il transistor T2 opera in un circuito oscillatore a cristallo a una frequenza di 72 MHz. Un amplificatore di modulazione è assemblato sul transistor T1, un segnale da un microfono viene inviato alla base T1. Il segnale amplificato, attraverso un condensatore di isolamento, viene inviato ad un varicap collegato in serie alla bobina L1 e ad un risonatore al quarzo. La tensione modulante modifica la capacità del varicap e, di conseguenza, la frequenza dell'oscillatore a cristallo, fornendo così la modulazione FM. L'amplificazione del microfono UZCH viene impostata dal potenziometro P, con una resistenza di 10 kOhm, variando la tensione di alimentazione dell'amplificatore. Il circuito dell'oscillatore a cristallo è classico e, di solito, con parti riparabili e installazione corretta, inizia immediatamente a funzionare. L'oscillatore al quarzo è seguito da un triplicatore di frequenza sul transistor T3, nel circuito del collettore di cui è installato un circuito, sintonizzato su una frequenza di 216 MHz. Una caratteristica distintiva del triplicatore è l'aumento dell'impedenza di ingresso della cascata, l'uso dell'accoppiamento induttivo-capacitivo con il generatore [è possibile effettuare il trimmer C8, che aumenterà il filtraggio della tensione dell'oscillatore al quarzo, meglio abbinare le cascate a l'un l'altro e quindi aumentare la potenza di uscita del trasmettitore nel suo insieme, perché, la bobina di accoppiamento con il condensatore forma un circuito oscillatorio in serie (potrebbe essere necessario selezionare il numero di giri della bobina di accoppiamento e abbinarlo meglio con il triplicatore) ]. Nel circuito dell'emettitore T3 è incluso un circuito oscillante seriale L4C9, collegato in parallelo con il resistore R15 e sintonizzato per triplicare la frequenza dell'oscillatore al quarzo - 216 MHz, è fornito (con un solo circuito!) Alla soppressione quasi nulla di la frequenza del generatore e le sue armoniche (in particolare, la seconda - 144 MHz e la quarta - 288 MHz, tranne, ovviamente, utile, la terza) a causa del feedback negativo dipendente dalla frequenza sulla corrente RF. Pertanto, all'uscita del triplicatore c'è un segnale di uscita abbastanza pulito con una frequenza di 216 MHz. La successiva cascata sui transistor T4 e T5 - un duplicatore di frequenza da 216 MHz a 432 MHz, è realizzata secondo un circuito push-pull, inoltre, le uscite dei collettori di transistor sono collegate tra loro [tali circuiti emettono anche armoniche e sopprimono quelle dispari se accendi questa cascata nel solito modo con carichi nei circuiti del collettore, le armoniche dispari risalteranno, inclusa la prima (amplificatore), e quelle pari, al contrario, verranno soppresse]. All'uscita di questo stadio, c'è già un livello abbastanza alto di potenza di uscita, sufficiente per costruire lo stadio finale. È importante garantire la completa simmetria dello stadio duplicatore [hardware e segnale]. Sarebbe logico collegare tra loro le uscite degli emettitori dei transistor duplicatori di frequenza T4 e T5 e installare un resistore comune tra loro e il case, bloccandolo in RF con un condensatore, tuttavia, per garantire una migliore simmetria, è necessario separare i circuiti dell'emettitore [può anche essere installato al posto dei resistori costanti R16 e R17 un resistore di sintonia con una resistenza di 160:180 Ohm tra le uscite degli emettitori, mettendo a terra l'uscita del suo motore, quindi sarà possibile bilanciare agevolmente la cascata dal punto di vista operativo]. La potenza RF ricevuta dopo il duplicatore a una frequenza di 432 MHz viene inviata alla strip line L5 e nel trasmettitore ci sono tre strip line: L5, L6 e L7, sono realizzate con un foglio di circuito stampato [è noto che a 432 MHz la fibra di vetro sta già iniziando a "zoppicare", cioè le perdite nel dielettrico aumentano, quindi è auspicabile "compensarle" almeno un po 'lucidando la linea a specchio e coprendola dall'ossidazione con un buon vernice isolante elettrica con basse perdite di microonde, doratura o argentatura della linea. L'opzione migliore sarebbe nel caso di una linea lucida rivestita in argento posizionata su una tavola di fluoroplasto (Teflon), con una carenza di lamina fluoroplastica, è possibile utilizzare una tavola combinata, posizionando solo la cascata finale con le linee sul "fluoroplasto ". La cascata sul transistor T6 è lo stadio di uscita del trasmettitore, opera a una frequenza di 432 MHz in classe AB. La polarizzazione di apertura alla base del transistor è fornita dal "plus" della sorgente di alimentazione attraverso una catena di resistori R18 e R19, un diodo al silicio è collegato tra il loro punto di connessione e il case come diodo zener a bassa tensione. In assenza di "accumulo" nel circuito del collettore del transistore T6, scorre una corrente di riposo di 2:3 mA. La strip line L6 è il carico del collettore dell'amplificatore di potenza terminale del trasmettitore, la strip line L7 opera nel circuito del filtro P per far corrispondere l'impedenza di uscita del transistor con l'impedenza di ingresso dell'antenna. Diramazione all'antenna da 10 mm dall'estremità "fredda" della linea. Design e dettagli: per costruire il trasmettitore, è necessario realizzare un circuito stampato in lamina di fibra di vetro o (ancora meglio) in lamina di fluoroplasto (Teflon) con dimensioni di 130 x 60 x 1,5 mm. La posizione delle parti sul circuito è mostrata in Fig.2. Sulla fig. La Figura 3 mostra uno schizzo dei conduttori stampati del circuito stampato (per comodità, viene mostrata un'immagine negativa: il foglio è indicato in bianco). Il posizionamento delle parti sul tabellone, di norma, non causa difficoltà, poiché c'è abbastanza spazio su di esso. Particolare attenzione dovrebbe essere prestata alla produzione di bobine. La bobina L1 contiene 9 spire di filo di avvolgimento con un diametro di 0,3:0,35 mm su un telaio con un diametro di 6 mm. La bobina dell'oscillatore a cristallo L2 contiene 6 spire dello stesso filo su un telaio con un diametro di 4 mm, la bobina di accoppiamento è avvolta tra le spire della bobina L2 dalla sua estremità "fredda" e ha 4 spire del filo di avvolgimento dello stesso diametro di quello di L2 (Fig. 4).
Occorre prestare maggiore attenzione all'avvolgimento della bobina L3 e alla bobina di accoppiamento parafase: prima, 3 spire di filo di avvolgimento con un diametro di 5 mm vengono avvolte su un mandrino con un diametro di 0,8 mm, quindi torciamo due fili, è possibile installare unipolare con isolamento multicolore con un diametro di rame di 0,15: 0,2, 3 mm. L'avvolgimento della bobina di accoppiamento parafase (5 spire) deve essere realizzato come mostrato in Fig. 3, all'estremità "fredda" della bobina L6, appoggiando su di essa, prima, due spire della bobina di accoppiamento, e, sopra loro, il terzo. Quindi, l'inizio di un filo della bobina di comunicazione è collegato alla fine del secondo (Fig. 4), i fili collegati insieme sono saldati al filo comune della scheda, il resto - alle basi dei transistor T5, TXNUMX. Si ottengono così un rubinetto dal centro e una bobina di accoppiamento simmetrica.
Poiché la frequenza di 216 MHz è già abbastanza alta, per ridurne la penetrazione all'uscita del trasmettitore a causa delle capacità parassite di montaggio, i terminali delle basi dei transistor T4 e T5 non vengono fatti passare nei fori della scheda a lato delle piste stampate, ma vengono collegati sopra il scheda per montaggio superficiale con conclusioni corte, sufficienti per la saldatura. Il modo in cui ciò viene fatto è mostrato in Fig. 7, usando l'esempio del transistor T5.
Tutti i circuiti devono essere montati con i cavi più corti possibili, ricordando che un centimetro della lunghezza del cavo o del cavo a una frequenza di 216 MHz corrisponde a circa un metro a frequenze vicine a 2 MHz, non si montano parti in apparecchiature HF con metro conduce! Durante l'installazione, è possibile misurare le tensioni su ciascuna metà della bobina di accoppiamento con un voltmetro RF con transistor collegati e bilanciare leggermente ulteriormente il suo avvolgimento mordendo uno dei conduttori (con una tensione inferiore) con taglierine laterali. Le saldature devono essere protette dall'ossidazione con vernice isolante elettrica. La bobina L4 è avvolta con un filo di avvolgimento con un diametro di 0,45 mm su un mandrino con un diametro di 4 mm e contiene 6 spire. L'induttanza RF nei circuiti del collettore dei transistor duplicatori di frequenza ha 4 giri di filo con un diametro di 0,45 mm su un mandrino di 2,5 mm. Le restanti due strozzature hanno 4:5 spire di filo isolato e sono avvolte su tubetti di ferrite (Fig. 8). Il numero di turni non è critico.
Le conclusioni dei transistor montati devono essere della lunghezza minima per la loro saldatura, specialmente per T6. I condensatori trimmer devono essere di altissima qualità: con un dielettrico ceramico (o aria). Il jack per antenna coassiale BNC è montato sull'angolo o parete in ottone del trasmettitore, in modo tale da consentire la saldatura alla stripline senza fili aggiuntivi nel punto di saldatura da L7 a C17. L'uscita dell'antenna può essere realizzata anche senza connettore saldando il cavo secondo la Fig. 9: l'anima centrale del cavo alla linea nel punto di saldatura L7 con C17, la treccia è divisa in due parti, che sono saldate a la lamina del filo comune della scheda su entrambi i lati del cavo.
Accordatura: una volta assemblato questo, in genere, un semplice trasmettitore, quindi affinché funzioni, deve essere configurato. Per poter abbinare in modo ottimale l'antenna al trasmettitore, è necessario realizzare un collegamento RF per il misuratore, ad esempio un tester. Un diagramma di tale prefisso è mostrato in Fig. 10. Se il cavo coassiale è collegato al trasmettitore senza connettore, le parti di fissaggio possono essere saldate secondo la Fig.11. È inoltre necessario un resistore non induttivo con una resistenza di 47 (50) o 75 ohm, a seconda della resistenza dell'alimentatore dell'antenna con una potenza di dissipazione di 0,5 W, l'equivalente dell'antenna. Diodo AA119 - germanio, può essere sostituito da qualsiasi altro (germanio) in grado di funzionare alle frequenze delle microonde. Condensatore C - disaccoppiamento tramite RF, la sua capacità può essere compresa tra 100:200 pF, tipo miniaturizzato, collegato al circuito del set-top box con cavi corti.
Per misurare la tensione di uscita, collegare un voltmetro CC con un'impedenza di ingresso di almeno 20000 ohm/V all'attacco RF. La misura viene effettuata ad un limite di 10 V. Può anche essere utile includere un milliamperometro DC con un limite di 100 mA nel circuito di alimentazione del trasmettitore. Innanzitutto controlliamo l'installazione per l'assenza di cortocircuiti e il corretto assemblaggio del trasmettitore. Colleghiamo l'alimentazione e controlliamo la generazione nell'oscillatore al quarzo portando un wavemeter risonante alla bobina L2 e ruotando il suo nucleo di ferrite di sintonia (è possibile selezionare la capacità del condensatore C6 o installarlo come trimmer e allungare e comprimere il la bobina gira se, come L2, viene utilizzata una bobina senza cornice o senza nucleo). Ruotando i rotori dei condensatori C9 e C11, dovresti impostare il massimo "accumulo" dei transistor T4 e T5, controllando che il circuito L4C9 sia effettivamente sintonizzato su una frequenza di 216 MHz. Il condensatore C12 raggiunge il massimo "accumulo" del transistor T6, quindi i condensatori C14 e C16 (C15 e C17 nella posizione della loro capacità media) dovrebbero raggiungere la tensione massima all'uscita dell'attacco dell'indicatore.
Questa operazione deve essere ripetuta più volte con posizioni diverse dei rotori C15 e C17 fino ad ottenere una tensione massima di uscita di circa 3 V. Naturalmente se l'equivalente è 47 ohm, allora la tensione sarà inferiore, e a 75 ohm sarà essere più alto. Le operazioni di messa a punto dovrebbero essere eseguite in brevi sessioni, consentendo ai transistor di "raffreddarsi" che hanno già un solido accumulo all'ingresso, ma circuiti di uscita non sintonizzati, altrimenti tali transistor dovranno essere cambiati, specialmente per i transistor di uscita - questo non dovrebbe essere dimenticato quando si lavora con altri dispositivi trasmittenti]. Per impostare correttamente il livello di modulazione (e, quindi, la deviazione di frequenza), è necessario monitorare il segnale sul ricevitore FM incluso nella banda 432 MHz. Svitiamo il nucleo di ferrite della bobina L1, impostiamo il motore del potenziometro di sintonia P (10 kOhm) nella posizione più alta (secondo lo schema di Fig. 1), cioè alla massima amplificazione del segnale AF. Se ora, ad esempio, soffi nel microfono, puoi sentire il segnale corrispondente nel ricevitore FM. Quando il nucleo viene inserito all'interno della bobina L1, la profondità di modulazione (deviazione di frequenza) cambierà, anche la frequenza di sintonia del trasmettitore cambierà (diminuirà), il che è inevitabile. Quando si installa il nucleo della bobina, in alcune posizioni, è possibile che la frequenza dell'oscillatore a cristallo si rompa, con scostamento eccessivo. Utilizzando il movimento del suddetto nucleo e impostando un livello sufficiente di modulazione con il potenziometro P, ottenere un funzionamento stabile dell'oscillatore a cristallo con deviazione di frequenza sufficiente e la frequenza del trasmettitore richiesta (in assenza di modulazione). Poiché è costantemente stancante "soffiare" nel microfono e il livello di tale segnale non è costante, è necessario collegare un generatore di frequenza audio all'ingresso del microfono, selezionando la sua tensione di uscita con una frequenza, ad esempio, 1 kHz, entro 1:10 mV, a seconda delle "capacità" del microfono. I condensatori contrassegnati con "C" in Fig. 1 possono avere una capacità da 1000 a 4700 pF. Come transistor T1, puoi utilizzare qualsiasi tipo di conduttività npn, ad esempio, dalla serie BC107/108/109. L'autore ha utilizzato 2N918. Come T3, T4 e T5, vengono utilizzati anche 2N918. T2 - 2N2369 o simili nelle caratteristiche. Quando si imposta un oscillatore a cristallo, potrebbe essere necessario selezionare il valore della capacità del condensatore C7 (generazione instabile, bassa tensione di uscita, offset di frequenza). 6N2 viene utilizzato come transistor di uscita T3866. Per orientamento, vengono forniti i valori delle correnti di collettore dei transistor del trasmettitore: T2 - 2,2 mA, T3 - 12 mA, T4 - 8 mA, T5 - 8 mA (le correnti T4 e T5 possono differire, fino a massimo del 5%), T6 - circa, 20 mA. Il consumo di corrente totale dall'alimentatore è di 50:55 mA con una tensione di alimentazione di 12 V. Se le correnti dei transistor T4 e T5 differiscono di oltre il 5%, è necessario verificare l'identità delle resistenze dei resistori R16 e R17 (su un ponte o utilizzando un multimetro digitale che abbia una precisione sufficiente), caratteristiche dei transistor T4 e T5 e metà della bobina di accoppiamento con L3. Il bilanciamento dei circuiti è un processo delicato, ma è molto facilitato se ci si occupa prima dell'identità dei bracci di tali circuiti: selezionando parti con le stesse caratteristiche, non sperando nel bilanciamento, che, ovviamente, aiuta, ma sarà banda molto stretta e insufficiente in profondità quando si tratta di soppressione, ad esempio, un segnale di oscillatore locale nei mixer, se si spera solo nel bilanciamento. Dopo aver raccolto i dettagli, in questo caso, è possibile installare un elemento di bilanciamento regolare, come menzionato sopra, e bilanciare il duplicatore in termini di minima distorsione della forma d'onda, massima potenza di uscita in un trasmettitore già sintonizzato e lo spettro più pulito - questo è per quelli a chi piace "giocare" con i dispositivi e ha una tale opportunità, in un caso semplice, è possibile misurare la tensione sui collettori T4 e T5 con un voltmetro RF (tester con testina RF), impostarli allo stesso modo, in alternativa, il più corto e identico chiudendo le basi dei transistor al punto di connessione degli avvolgimenti della bobina di comunicazione con L3 corto o attraverso lo stesso resistore a bassa resistenza se la tensione di uscita scende fortemente, il che è scomodo per le misurazioni e indica un forte accoppiamento induttivo con L3. In conclusione, va notato che anche un trasmettitore così semplice dovrebbe essere costruito, configurato e gestito da una persona con determinate capacità nel lavorare con tali dispositivi. [Se una persona ha costruito un ricevitore e non è riuscita a configurarlo, ha danneggiato solo se stesso, mentre un trasmettitore difettoso può "rovinare la vita" a molti, incluso il "creatore" stesso]. Utilizzando questo articolo, puoi anche realizzare un trasmettitore per la gamma 144 MHz, [cosa che ha fatto l'autore della traduzione, vedi il sito "Trasmettitore FM sperimentale a 145 MHz"] (se lo desideri, e a 28 e 27 MHz, ovviamente , stiamo parlando di strisce che non andranno). Per lavorare con questo trasmettitore, l'autore ha utilizzato un amplificatore RCA R47-M15 alimentato a 12 V, che, con un consumo di corrente di 3 A, ha fornito 15 watt di potenza di uscita RF. È imperativo abbinare i livelli di potenza di ingresso del pilotaggio degli amplificatori con le potenze di uscita dell'eccitatore, e anche abbinare le impedenze se richiesto dall'amplificatore (ingresso non a banda larga). Una buona dissipazione del calore dovrebbe essere assicurata dagli amplificatori di potenza posizionandoli sui radiatori. L'uso di un amplificatore ibrido non ha richiesto ulteriori circuiti di adattamento e sintonizzazione (tutto è all'interno, progettato per una certa larghezza di banda): il trasmettitore sopra descritto è stato collegato all'ingresso RA, un'antenna è stata collegata all'uscita e l'alimentazione è stata collegato ai corrispondenti ingressi RA. Un potente potenziometro a filo avvolto con una resistenza di 100:200 Ohm può essere collegato al circuito di alimentazione della RA tramite un reostato per ridurre la potenza di uscita della RA a 2:3 W, per il caso in cui il funzionamento con non è necessaria una maggiore potenza (15 W). Autore: V.Besedin
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