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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Ricevitore FM sulla banda 430 MHz. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / ricezione radiofonica Lo sviluppo delle comunicazioni radioamatoriali su VHF che utilizzano FM a banda stretta è limitato, come notato in [1], principalmente dalla mancanza di progetti semplici di ricevitori, trasmettitori e ricetrasmettitori VHF FM. Il ricevitore descritto, grazie all'uso di un rivelatore ad anello ad aggancio di fase (PLL) [2], è relativamente semplice. Il dispositivo opera nella banda 430...440 MHz. La sua sensibilità con un rapporto segnale/rumore di 10 dB è di 0,1 μV. Il ricevitore è costruito su un circuito supereterodina con una conversione di frequenza (Fig. 1). L'oscillatore locale è costituito da un oscillatore G1 con stabilizzazione della frequenza al quarzo, che produce oscillazioni con una frequenza di 45 MHz, triplicatori di frequenza U3, U4, amplificatore A4 e filtri passa-banda Z5, Z6.
Le oscillazioni con una frequenza di 405 MHz dall'oscillatore locale vengono inviate al mixer W. Anche i segnali della stazione vengono ricevuti qui attraverso il filtro di ingresso Z1. Lo spettro delle frequenze intermedie convertite dal mixer U1 è compreso nell'intervallo 25...35 MHz. La larghezza di banda del percorso IF (con amplificatori A1, A2) è determinata dai filtri Z2-Z4. Il design del ricevitore tradizionale prevede inoltre l'uso di un secondo convertitore di frequenza, un secondo oscillatore locale sintonizzabile e un amplificatore IF a banda stretta con un rilevatore FM - infatti, è necessario un ricevitore FM aggiuntivo. In questo dispositivo, come ricevitore FM a banda stretta, viene utilizzato un ricevitore a conversione diretta con PLL U2, realizzato su un singolo transistor [3] e dotato di buona sensibilità e selettività. Il diagramma schematico del percorso del segnale è mostrato in fig. 2. Il mixer è realizzato su un diodo tunnel inverso VD1. L'amplificatore IF contiene due stadi di amplificazione dello stesso tipo, costruiti secondo un circuito cascode rispettivamente sui transistor VT1, VT2 e VT3, VT4. Sul transistor VT5 è montato un rilevatore di fase sincrono, che converte la frequenza intermedia in suono. La conversione avviene alla seconda armonica delle oscillazioni generate, poiché il circuito L7C18C20 viene ricostruito dal condensatore C20 nell'intervallo 12,5 ... 17,5 MHz. La selettività è assicurata dall'azione del PLL: quando la frequenza dell'oscillatore locale si avvicina alla metà del valore della frequenza del segnale della stazione ricevuta, questa frequenza viene catturata e si verifica il rilevamento FM sincrono [3]. Allo stesso tempo, la tensione di uscita è 3H, indipendentemente dal livello dei segnali FM in ingresso, che è equivalente all'azione di AGC, e vengono soppressi anche la modulazione di ampiezza e il rumore impulsivo. La banda 3H (circa 3 kHz) è determinata dal filtro passa-basso (LPF) R19C17. Un filtro passa-basso RC o LC di ordine superiore può essere applicato all'uscita del ricevitore, migliorando ulteriormente il rapporto segnale/rumore.
L'uso di un solo transistor VT5 invece di un ricevitore FM multistadio ha ridotto drasticamente il livello di rumore complessivo del percorso. Il fattore decisivo qui è che la base di questo transistor è collegata a un filo comune per 3 ore attraverso un condensatore C16 ad alta capacità (10 microfarad). È stato sperimentalmente stabilito che la capacità di questo condensatore determina l'operabilità del sistema PLL. Per azionare sia l'oscillatore locale che il mixer, è sufficiente che la capacità sia di soli 10 pF. Tuttavia, allo stesso tempo, il sistema PLL praticamente non funziona e il livello di rumore 000H del transistor VT3 aumenta notevolmente. Un segnale sonoro in uscita con un livello di diverse decine di millivolt può essere inviato a un semplice amplificatore da 3 ore. Il diagramma schematico dell'oscillatore locale del ricevitore è mostrato in fig. 3. L'oscillatore locale è realizzato secondo lo schema tradizionale per moltiplicare la frequenza dell'oscillatore principale, che è assemblato su un transistor VT1 e funziona a una frequenza di 45 MHz, la terza armonica meccanica del resistore al quarzo ZQ1. La cascata sul transistor VT2 è un triplatore di frequenza. Il suo carico è un circuito L2C8 sintonizzato su 135 MHz. La cascata sul transistor VT3 si sta amplificando. Il circuito L3C12 assegna un segnale con una frequenza di 135 MHz. Il secondo triplatore di frequenza è assemblato su un transistor VT4. Il suo carico - il circuito sugli elementi L4-L6, C17, C 18, C20 - seleziona un segnale con una frequenza di 405 MHz e sopprime i sottoprodotti della moltiplicazione della frequenza. 4attraverso il circuito di comunicazione C19L7, il segnale viene inviato al circuito L8C21C22, che migliora ulteriormente il filtraggio dello spettro del segnale di uscita, 4attraverso l'anello di comunicazione L9, le oscillazioni con una frequenza di 405 MHz vengono alimentate al connettore di uscita XW1 e quindi al miscelatore.
Strutturalmente, la carcassa è assemblata in due casse realizzate in ottone argentato (rame) e suddivise in sezioni da tramezzi. Il blocco del segnale è realizzato mediante cablaggio volumetrico stampato sulla scheda. L'oscillatore locale utilizza il montaggio volumetrico su perni di supporto isolati dalla custodia con boccole in PTFE. Gli elementi di supporto per i circuiti di potenza sono i condensatori di blocco C5, C7, C9, C11, C13, C15, C16. La posizione degli elementi principali nei blocchi è mostrata in fig. 4. I terminali degli elementi dovrebbero essere i più corti possibile, le bobine L4, L5 e le linee L6, L8 nel blocco dell'oscillatore locale sono saldate direttamente ai terminali dei condensatori C17, C18, C20-C22. Per ridurre le dimensioni dei sistemi oscillatori a microonde, nel circuito di ingresso del percorso del segnale e nei circuiti di uscita dell'oscillatore locale, vengono utilizzati risonatori a spirale, che hanno una lunghezza molte volte inferiore alle strip lines [4]. La linea L1 nell'unità RF è costituita da una striscia di rame argentato larga 4 mm e spessa 1 mm, avvolta a spirale con un diametro di 6,5 mm e un passo di 2,5 mm. Il numero di giri nella spirale è 5, i colpi sono fatti dal 1° e 4° giro. La linea L8 del blocco dell'oscillatore locale è simile, ma senza tap. I circuiti di comunicazione L7, L9 sono realizzati sotto forma di staffe da pezzi di filo di rame argentato con un diametro di 0,8 e una lunghezza di 30 mm (Fig. 4). Il risonatore L6 è una striscia argentata che misura 48X4X1 mm. I rubinetti si trovano ad una distanza di 6,5 + 9,5 + 16 mm (contando dall'estremità collegata al corpo).
Le bobine L2, L3, L5, L7 nel blocco di segnale sono avvolte in tondo con filo PEV-2 0,5; L2 contiene 5 + 4 giri, L3, L5 - 6 + 4 ciascuno, L7 - 12. Nell'oscillatore locale, le bobine L2 e L3 hanno 2 + 1,5 giri, L4 e L5 - 3 giri ciascuno. L2 e L3 sono realizzati con un passo di 2 mm con un filo argentato con un diametro di 0,8 mm, L4, L5 - con un passo di 4 mm con un filo argentato con un diametro di 1,2 mm. Queste bobine sono avvolte su telai in polistirene con un diametro di 6,5 mm dai percorsi UPCHI dei televisori unificati. Induttanze L4, L6 - DM-0,1. Il condensatore C20 dell'unità di segnale è costituito da un condensatore di sintonia con un dielettrico in aria e un asse allungato; posizionato direttamente accanto al contorno L7C18. Resistori fissi - MLT. Condensatori trimmer - KPVM, riferimento - KO-2 o qualsiasi dimensione adatta, con una capacità di 1000 ... 6800 pF, il resto - KM, KD. Condensatori C16, C22 nel blocco del segnale - K53-1 o K50-6. Invece del diodo GI401A, puoi usare GI401B, AI402A con qualsiasi indice di lettere, invece dei transistor GT313B - KT3128A, KT3127A, KT328B. Il transistor GT31 IE (VT5 nell'unità di segnale) sarà sostituito da GT311I, KT306B, KT312B, KT316A. Il ricevitore viene regolato dal blocco del segnale. Un amplificatore 1H è collegato al connettore di uscita XW3. Quindi collegano la fonte di alimentazione e si assicurano che la cascata funzioni sul transistor VT5, per il quale toccano l'emettitore del transistor con un cacciavite. Con un transistor funzionante, si dovrebbe sentire uno sfondo di corrente alternata. Successivamente, un'antenna o un generatore di segnale standard (GSS) è collegato al collettore del transistor VT4 e la ricezione si ottiene ristrutturando il circuito C20C18L7! stazioni radio amatoriali o "frequenza portante GSS nell'intervallo 28 ... 30 MHz. Quando si sintonizza sulla portante, è necessario osservare l'acquisizione e la ritenzione della frequenza. Se necessario, vengono selezionati i condensatori C18 e C19, Raggiungere una ricezione stabile [3]. Successivamente, l'antenna o GSS è collegata al transistor di base VT3, quindi al punto di connessione degli elementi VD1 e C2 e verifica l'operabilità del percorso IF.I circuiti L2C3C4, L3C8R8, L5C14R16 sono configurati in modo tale che la larghezza di banda del SE il percorso è 25 ... 35 MHz, L'impostazione del blocco dell'oscillatore locale inizia con un oscillatore al quarzo: deve esserci una generazione stabile alla terza armonica meccanica del risonatore al quarzo. Nelle restanti fasi, i circuiti sono sintonizzati sulle frequenze indicate in Fig. 3. Quindi l'uscita del blocco dell'oscillatore locale viene collegata al mixer del blocco del segnale e, fornendo una frequenza portante nell'intervallo 430 ... 440 MHz all'ingresso dell'antenna dal GSS, il segnale viene ricevuto sintonizzando il circuito L7C20C18. Dopodiché, il livello del segnale all'ingresso del ricevitore viene ridotto a un errore di mantenimento della frequenza e, regolando i circuiti L1C1 nell'unità di segnale e L6C20, L8C21C22 nell'oscillatore locale, si ottiene una cattura e un mantenimento affidabile della frequenza del segnale. Queste operazioni vengono ripetute fino al raggiungimento del valore minimo del segnale di ingresso, che garantisce comunque il mantenimento della frequenza. Questo completa la configurazione del ricevitore. Letteratura
Autore: A. Mikhelson (UA6AFL), Krasnodar; Pubblicazione: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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Commenti sull'articolo: Andrew Lo stadio finale e il rilevatore FM sono essenzialmente "il ricevitore FM VHF di Zakharov" della rivista Radio. Tale ricevitore è stato assemblato da me negli anni '90 e ha mostrato una terribile instabilità e sensibilità (il livello del segnale dovrebbe essere di decine di millivolt). Guadagno UPCH - massimo 60dB. Consideriamo: 0,1 μV - 3dB = 66nVolt. L'impedenza di ingresso del primo stadio è di circa 2000 ohm. Coefficiente di trasformazione - radice quadrata (2000/50) = 6. Totale - 0,4 μV all'ingresso dell'IF. Moltiplichiamo per il fattore di amplificazione dell'IF 1000 otteniamo - 400 μV. Cioè, il livello di segnale accettabile all'ingresso del ricevitore dovrebbe essere 10 volte superiore. Da qualche parte intorno ai 10 microvolt. Altrimenti, dovrai assicurarti che la mosca / vento / sole non abbatta l'oscillatore locale e il rilevatore del tipo "Ricevitore FM VHF Zakharov".
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