低電力FM送信機(詳細な説明)

ワイヤレスオン/オフスイッチを構築するというアイデアは簡単かもしれませんが、何が起こっているのかを設計、実装、および理解することは、最初に表示されるよりもはるかに複雑です。 何年もの間、私はRF送信機とRF受信機をゼロから構築したいと思っていましたが、それは常に複雑すぎることが証明されています。 今回は違います!

この記事では、単純な27 MHz RF送信機を構築するために必要なこと、送信機で行われるさまざまなプロセス、すべてがどのように相互作用するかを見て、いくつかのテスト機器でテストします。 最終的な目標は、受信機をこの送信機とペアリングして、送信時に受信機のLEDが点灯するようにすることです。 それはとても簡単です。

目標とこのプロジェクトの概要

このプロジェクトの目標は、アンテナから受信機にオン/オフパルスを送信できるRF送信機を作成することです。 送信機は小さくて私の手のひらに収まる必要があり、 州の規制出力電力と周波数範囲。 この送信機は、送信中にLEDをオンにする受信機を作りたいものに基づいて作成します。 単純なアイデアですが、単純な実装ではありません。
送信機は、350 Hzでデジタルオン/オフ信号を出力し、27.145MHzの搬送周波数を使用する必要があります。 連続RF送信機である必要があるため、変調はなく、信号は単にオンまたはオフに切り替えられます。

回路概要

このプロジェクトの回路は、回路で行われていることの複雑さに比べて、実際には一見単純です。

回路の特徴

マスターオシレーター

最初のトランジスタT1は、27.145 MHzの水晶を駆動し、固有振動数で発振させるように構成されています。

創造オン/オフ信号350Hz

555タイマーは、ピン3から350Hzの信号を受信し、送信回路に送るように構成されています。

混合信号

生成した2つの信号は、T2のベースで混合され、トランジスタのコレクタを出るとすぐに、RF信号を送信する準備が整います。

ボードの概要

ボードのレイアウトは、すべてのパーツが非常にしっかりと配置されるように行われました。 これを出力要素で行うのは困難ですが、不可能ではありません。

特殊性料金

地球
地面はボード全体に広がっているため(ただし、トレースによって中断されています)、地面にアクセスする必要のあるすべての要素が簡単に地面にアクセスできます。 土地も非常に重要です。 アンテナの一部として機能します。

トレース幅
PCBの美しさのために適切な幅を選択しましたが、RF回路には小さいトレースの方が良いようです...しかし、このような低周波数でパフォーマンス上の利点があるとは思いません。

PCBアセンブリ

ボードの準備ができたら、すべての要素をはんだ付けします。 したがって、以下のようにすべての要素をまとめます。

まず、555タイマーにオン/オフパルス発生器をはんだ付けします。電源ボタンを押して電圧計で測定することで、動作を簡単に確認できます。

次に、27.145MHzの発振回路をはんだ付けします。

次に、ミキサー回路をはんだ付けします。

最後に、最後の10uHインダクターと12 "(in)アンテナワイヤーをボードにはんだ付けします。

はんだの底面図は次のとおりです。

まったく同じ上面図。 綺麗じゃないですか?

送信機が組み立てられました! それでは、それがどのように機能するかについての理論を見ていきましょう。

動作原理

この単純なRF送信機の数学的および大まかな理論的側面に焦点を当てるのではなく、各ステップの要素に焦点を当てます。 この回路が実際にどのように/なぜ機能するかについての計算は、ひどく醜く、過度に複雑です...したがって、何がどこでどのように機能するかを構築して「感じる」ことは(私にとって)興味深いことです。
それでは、回路の各部分、その目的、および重要なポイントでの信号タイプを理解するために、回路を段階的に見ていきましょう。 3つのセクションを通過します。最初のセクションでは、送信する信号がどのように作成されるかを確認し、さらに送信するときにそれらの信号がどのように見えるかを確認し、最後に測定送信機の出力電力を見てください。

キャリア周波数の生成

まず、送信する信号を生成する必要があります。 水晶発振器を備えた回路の一部を次に示します。



上記では、回路が必要な周波数で正弦波を出力していることがわかります。 存在する高調波の多くのフィルタリングはありません。これにより、結果がわずかに歪められますが、この信号は機能します。

オン/オフ信号の生成

次に生成したい信号は、低周波数の「デジタル」オン/オフ信号です。 このために、単純な555タイマーを使用します。



その出口で、私達は私達が見ることを期待した蛇行を観察します。 ここで、これら2つの信号が混合されたときに何が起こるかを見てみましょう。

信号ミキシング

27.145MHzのキャリアが150pFのコンデンサから出た後、22kΩの抵抗と2つの信号が混合された後(必要に応じて乗算されます)、555タイマーの正方形に適合します。 以下に、このブレンドの最終結果と、図のどこでそれが発生するかを示します。


555タイマーからの方形波はまだ非常に目立ち、信号はトランジスタのベースに送られ、送信したいもののように見えます。

結果として生じる連続信号

混合信号がトランジスタに入った後、555タイマーからの強力なオン/オフ切り替えにより、(最後のDCブロッキングコンデンサを通過した後)アンテナに到達する準備ができた、キャリア周波数での優れた連続出力信号を作成できます。


出力は、振幅が2Vピークツーピークの巨大な正弦波または基本波0Vのいずれかです。 オン/オフ距離は、350Hzの元の信号に対応します。 それでは、送信機が実際にどれほど「強力」であるかを確認するために、いくつかの電力測定を行いましょう。

スペクトル分析

送信機が期待どおりの出力を確実に出力するように、私が作成したプロトタイプ送信機をスペクトラムアナライザに接続しました。



私たちの搬送周波数は9dmb(約10mW)で最も高いピークで確実に見え、次に高調波周波数が両側から見えます。 高調波は、フィルタリングのないシステムでは常に期待されます。

最後にすべきことは、私たちの能力がどのように見えるか、何をするかを見ることです政府が私たちを追い詰めて、あまりにも強力なものを構築しないようにするためです。 1つのピーク周波数での消費電力が分析されます。 ノート、 ハイパワー実際には27.142MHzであり、27.145MHzではありませんでした。 多くの要因がこれに影響を与えます。

上で見た強力な出力波は、送信したい方形波のように見えます。これは、混合信号を見ていることを考えるとかなり良いです。 これは、私たちの受信機が7dBmと-25dBmに落ちるより要求の少ないオン/オフ検出回路を持つべきであることを意味します。 送信電力はほとんどの国の許容範囲内です。

データと観察

送信機自体は、実際に見るのは退屈なものです。 オンにすると送信されます...受信機が必要です。 次の記事では、ペアの27MHzレシーバーを構築する方法を見ていきます。構築する場合は、以下のテストビデオを見ることができます。

上記の送信機テストビデオを見ると、すべての疑問がなくなります。あなた、なぜなら システムは、このプロジェクトの目的に応じて、意図したとおりに機能します。 送信すると、LEDが点灯します。 送信を停止すると、LEDが消灯します。 優れた!

無線要素のリスト

指定 タイプ 宗派 ノート私のメモ帳
IC1 プログラム可能なタイマーと発振器ICM75551 メモ帳に
T1、T2 バイポーラトランジスタ

2N2222

1 メモ帳に
D1 整流ダイオード

1N4148

1 メモ帳に
C1 コンデンサ0.1uF1 メモ帳に
C2 コンデンサ68 pF1 メモ帳に
C3 コンデンサ150 pF1 メモ帳に
C5 コンデンサ27 pF1 メモ帳に
C6 コンデンサ100 pF1 メモ帳に
C9 電解コンデンサ2.2uF1 メモ帳に
R1 抵抗器

100オーム

1 メモ帳に
R2 抵抗器

100オーム

1 メモ帳に
R5 抵抗器

470オーム

1

送信機のブロック図 直接
周波数変調図に示す 15.2。 このようなスキームの不可欠な部分は、リアクタンススキームです。
周波数変調信号を取得するには、変調信号の周波数に依存するレートで搬送周波数を変更する必要があります。 したがって、変調信号の周波数が
100 Hz、変調後の搬送周波数は 中波両方の方法で1秒間に100回。 同様に、変調信号の周波数が2 kHzの場合、変調信号の周波数は1秒間に2000回変化します。 平均値からの周波数偏移の大きさは、変調信号の振幅によって決まります。 変調信号の振幅が大きくなると、平均値からの搬送周波数の偏差が大きくなります。
キャリア周波数は周波数変調中に連続的に変化するため、キャリアジェネレータは周波数アジリティに対応している必要があります。 搬送周波数を安定させるために、水晶発振器を使用しています。 また、同じ目的で自動周波数制御回路を使用しています。
米。 15.2。 ダイレクトFMトランスミッターのブロック図。
図の回路の可変周波数発生器。 15.2の周波数は、搬送周波数の1/18に等しくなります。
したがって、搬送周波数が90 MHzの場合、発振器周波数は5MHzになります。 線形周波数変調を提供するために、周波数の最大偏差(偏差)は4.2kHz以内に維持されます。 たとえば、ジェネレータの周波数偏移が4 kHzの場合、乗算によって周波数偏移も18倍になるため、出力での周波数偏移は72kHzになります。
この回路では、水晶自動発生器が2.8MHzの周波数で発振を生成します。 次に、この周波数は2倍の5.6 MHzになり、ミキサーに送られます。ミキサーは、可変周波数発振器から5MHzの信号も受信します。 ミキサーの出力では、600 kHzの差周波数信号が生成され、自動周波数制御(AFC)回路に送られます。
回路が稼働しているときは、定常状態を維持します。 発振器の周波数が5MHzから外れると、ミキサー出力の差周波数信号は共振周波数と一致しなくなります。

AFC回路が調整される周波数。 その結果、AFC回路の出力に電圧が発生し、これが制御信号として機能して、発電機の周波数ドリフトを補正します(セクション4.6も参照)。
図に示すように、AFC回路の出力からの制御信号はローパスフィルタを通過し、リアクタンス回路に供給されます。 後者は、可変周波数発振器の周波数ドリフトを補正します(第12章を参照)。 ローパスフィルタは、0.6MHz信号に含まれる変調発振がリアクタンス回路に入らないようにするために使用されます。 このフィルターは通常、周波数が10Hz以下の信号を通過させます。 可聴周波数信号を排除することにより、制御機能に影響を与えません。 音の成分がフィルタリングされていない場合、それらは、変調回路から供給される信号の影響下で発生するものとは符号が反対の反応性の出現につながります。 結果として、キャリアの周波数変調はゼロに減少する可能性があります。 周波数制御ジェネレータの周波数ドリフトは非常に低いレートで発生するため、AFC回路の出力での電圧変化は、10 Hzよりかなり低い周波数、つまりローパスフィルタの帯域内で発生します。
FM信号を取得する別の方法を図1に示します。 15.3。 振幅変調が最初に実行され、次に側波帯を90°シフトして側波帯と搬送波を再結合することにより周波数変調に変換されます。 ここでは低電力周波数変調が使用されているため、十分な振幅の2つのサイドコンポーネントのみが形成されます。 副成分の位相をシフトすることにより、位相変調が得られ、補正回路を使用して周波数変調に変換することができます。 図の図では。 15.3では、水晶発振器が使用され、その信号は周波数乗算後にキャリアを形成します。 増幅出力段からの音響信号は、水晶発振器からの信号も受信する平衡変調器に送られます。 平衡変調器では、搬送波の振幅変調はオーディオ信号によって実行されます。 2つのサイドピース
AM信号は直交位相シフト回路に適用されます。 次に、2つの側波帯は、水晶発振器からバッファ増幅器を介して供給される搬送波と結合されます。 したがって、それは実行されます 間接周波数変調。後続のステージでは、周波数が目的の値に乗算されます。 平衡変調器では、キャリアが抑制され、その出力で側波帯信号のみが生成されます(第6章を参照)。
米。 15.3。 間接FM送信機のブロック図。
位相変調の場合、搬送波の偏差は、オーディオ変調信号の周波数に最大許容位相シフトを掛けた関数です。 したがって、周波数変調とは対照的に、オーディオ信号の周波数が高いほど、キャリア偏差の量が大きくなります。周波数変調では、偏差はオーディオ信号の振幅のみに依存します。 FMで発生する値に対応するように偏差を均等化するために、図に示すように補正回路が導入されています。 15.3。
この回路はで構成されています 直列抵抗と並列コンデンサ。 抵抗pesncTqpaは、可聴周波数範囲全体でコンデンサのリアクタンスよりも大幅に大きくなるように選択されています。 したがって、信号の位相変調中に得られた特性が補償され、出力で信号はFM信号の特性を取得します。
補正回路からの出力信号はコンデンサから取られるので、信号の振幅は

周波数によって異なります。 低周波数では、コンデンサのリアクタンスが大きく、シャント効果がほとんどありません。この場合、信号振幅は基本的に次のステージに完全に転送されます。 ただし、周波数が高くなると、コンデンサのリアクタンスが低下し、シャント効果が強くなります。したがって、周波数が高くなると、補正回路から出力アンプに送られる信号の振幅が小さくなります。 この操作は、位相変調のプロセスの逆であり、後者の補償につながります。 その結果、標準周波数と同等のプロセスが実行されます
変調
,
オーディオ信号の同じ振幅は、周波数に関係なく、搬送周波数の同じ偏差に対応します。
15.3。 マルチチャンネルFMトランスミッター
先に宗派で示したように。 6.4、FM放送システムでは、100%変調は、搬送波の両側の75kHzの周波数偏移として定義されます。 FMステレオまたは他のマルチチャネルシステムでは、周波数スペクトルが指定された100%変調によって定義された指定された制限内にとどまるように送信を実行する必要があります。 したがって、ステレオ送信中は、さまざまな変調信号によって100%変調で定義された制限を超えてはなりません。
システム内 高品質変調 音響信号通常30の周波数範囲にあります
Hz-15kHz。 振幅が高すぎず、周波数帯域が指定された制限を超えない限り、より高い変調周波数を使用することもできます。 より高いベースバンド周波数では、キャリア偏差率が増加します。 したがって、高周波変調信号を使用すると、マルチチャネル(ステレオ)システムで信号を生成する便利な方法を実装できます。
米。 15.4。 FM付きステレオ送信機。
ステレオ信号を送信するには、互換性を確保する必要があります。つまり、ステレオ受信機と従来のシングルチャネル受信機の両方で受信できるようにする必要があります。 互換性を確保するために、ステレオステーションは異なるソースからの2つの信号を組み合わせて得られたモノラル信号を送信します。 この場合、左右のマイクからの音声信号は、メインFMトランスミッターの変調回路に送られます。

メインチャンネルです。 このような方法を図1に示します。 15.4、左(L)および右(R)チャネルの信号がモノミキサーに供給されます。 これらの信号は、変調器キャリアジェネレータとメインFMトランスミッタを構成する他の回路に送られます。
ステレオ信号の送信には、左右のチャンネルを別々に形成する追加の回路が必要です。 この目的のために、差信号は、左から右の信号を差し引くことによって形成されます
(右と左の信号は180°の位相シフトでミキサーに適用されます)。 差信号は、振幅(AM)で追加のキャリア(サブキャリアと呼ばれる)を変調するために使用され、側波帯を生成します。 これらの側波帯は、周波数でキャリアを個別に変調します。
サブキャリア周波数は抑制されているため、ステレオ信号を受信する場合は、受信機で復元する必要があります(セクション15.7を参照)。
サブキャリア周波数は38kHzです(ジェネレーターは19 kHzの周波数を生成し、それを2倍にして目的の38 kHzの周波数を取得します)。 受信機のステレオ検出器を同期させるために、19 kHzの信号も(キャリア変調によって)送信されます。 この場合、パイロット信号と呼ばれる19 kHzの信号は、浅いキャリア変調(約10%)を実行します。 これは、この周波数を2倍にして、受信機で38kHzのサブキャリアを回復するのに十分です。 受信機では、サブキャリアがステレオ側波帯とともに復調されます(図9.6を参照)。
差信号で38kHzサブキャリアを変調した結果生じる側波帯は、モノラル変調信号と同じではありません。 サイドコンポーネントは、23〜53kHzの周波数範囲にあります。 モノラル信号の場合と同様に、ステレオオーディオ信号の周波数範囲は30 Hz〜15kHzの範囲です。 したがって、FMステレオ伝送のマルチチャネル変調信号は、周波数が30 Hz〜15 kHzのオーディオ範囲にあるモノラル信号(L + R)と、周波数が19のパイロット信号(サブキャリア)で構成されます。送信中は、キャリア周波数が38 kHzのkHzおよび(L-R)信号(23-53 kHz)が抑制されます。 音楽録音を送信する場合、破線の図に示すように、メインキャリアも補助ジェネレーターを使用して2つのチャネルを介した信号によって変調されます。
補助通信許可(SCA)方式により、送信局は従来の放送チャネルに加えて追加のチャネルを使用できます。 FMチャンネルは放送に使用され、結合(SCA)チャンネルは、ピックアップからの信号の送信にのみ使用されます。たとえば、伴奏やその他の補助的な目的で使用されます。 図に示すように。 15.4では、補助発振器は基本的に、67 kHzのサブキャリア周波数を持つ(メイン送信機と比較して)小型のFM送信機です。
15.4。 TV送信機
テレビでは、従来のように、画像は搬送波振幅変調方式を使用して送信されます
AMラジオ放送。 周波数変調は、オーディオ信号を送信するために使用されます。
イメージキャリアとサウンドキャリアの周波数の差は4.5MHzです(図5.14、aを参照)。
白黒画像を送信する場合は、垂直スキャンとラインスキャンを同期させるための信号も送信する必要があります。 ただし、カラーテレビでは、搬送波変調はクロミナンス信号と追加のクロック信号も使用します。
白黒テレビ受信機では、マスター発振器が基本周波数振動を生成し、そこからスキャン回路の信号が取得されます。 マスターオシレーターの発振周波数は31.5kHzです。
ライン周波数を取得するには(15750 Hzスキャン、2で除算し、垂直スキャン周波数を取得するには、7、5、5、および3で除算します。カラー画像伝送の場合、これらの周波数カラー伝送では、サブキャリアを生成して変調し、クロミナンス側波帯を生成する必要があります。次に、伝送に使用できる帯域幅が限られているため、キャリアを抑制する必要があります。したがって、受信機では、キャリアを回復し、その後の色差復調信号のために側波帯と混合する必要があります。
したがって、カラーテレビ受信機の水平走査周波数は15734.264 Hzであり、サブキャリア周波数は3.579545 MHz(3.58 MHz)です。 カラーテレビ受信機のフレームレートは59.94Hzです。 小文字と 人事スキャンカラーレシーバーでは、白黒レシーバーの対応する周波数に近いため、通常の動作条件下では、白黒画像の受信からカラーへの切り替え時に問題は発生しません。
カラーテレビ送信機の主なブロックを図1に示します。 15.5。 特殊な送信管とレンズシステムを備えたカラーテレビ送信カメラは、画像の3原色を認識します。 色の加法性の原理に基づいて、これらの色は赤です。 (R)青い (の)
と緑(G)。
図の図から次のようになります。 図15.5では、増幅および走査回路は、送信された画像の3つの成分(赤、緑、および青の信号)を出力する。 信号 R、G次に、それらは3つのマトリックス回路に供給されます。そのうちの2つには位相インバーターが含まれています。 行列の出力信号は、Y、7、およびQで示されます。Y信号は、上記のように、輝度信号と呼ばれます。 それが判明

原色の3つの信号(赤、緑、青)を0.3:0.59:0.11の比率で追加します。
この比率への準拠は、さまざまな色に対する人間の目の不均等な感度を補正するために必要です。
米。 15.5。 カラーテレビ送信機のブロック図。
2つの主な色差信号は、I信号(同相)とQ信号(直交)で構成されます。 信号Iには、0.6の赤の信号、0.28の緑の信号、032の青の信号が含まれています。 Q信号のこれらの成分の比率は次のとおりです。 R:G:B = 0,21: 0,52: 0,13.
I信号とQ信号は平衡変調器に送られ、3.58の周波数で2つのサブキャリアを変調します。
MHzは位相が90°シフトし、I信号がQ信号をリードします。平衡型変調器では、サブキャリアとIおよびQ信号が抑制され、サブキャリアの横方向の発振のみが出力に渡されます。 Y信号はフィルターを通過して加算器に送られ、そこで平衡変調器からの出力信号も供給されます。
周波数の発生器から信号を受信するカラーバースト信号発生器
3.58 MHzは、9サイクルの3.58 MHz信号を生成します。この信号は、水平クエンチングパルスのバックステップで送信され、受信機のサブキャリアジェネレータを同期させるのに役立ちます(セクション4.6を参照)。
クロック信号とラインおよびフィールドのブランキングパルスを含むすべての信号が加算器に追加されます。 このように完全に形成された テレビ信号は変調増幅器に送られ、必要に応じて増幅されてから、クラスC増幅モードで動作する最終変調段に送られます。他のAM送信機と同様に、ここでは水晶安定化発振器が使用されます。 このジェネレーターからの信号は、周波数が乗算され、増幅されてクラスCアンプに送られます。オーディオ信号の送信には、別のFMトランスミッターが使用されます。 したがって、2つの送信機がテレビ送信機で使用されます。1つは振幅変調を使用し、もう1つは周波数変調を使用します。
15.5。 AM受信機

AM信号受信機のブロック図を図1に示します。 15.6。 ここに提示 スーパーヘテロダイン通信システムで使用されるほとんどの受信機の基礎となる受信方式。
RF増幅器(図3.4を参照)を介して出力されたアンテナからの信号は、局部発振器とミキサーを含む周波数変換器に供給されます。 低感度の受信機で 高周波アンプじゃないかもしれない; 次に、アンテナ出力からの信号は、図に破線で示されているように、トランスデューサに直接送られます(図4.2も参照)。
コンバータの局部発振器は、必要な周波数の発振を生成します。これは、ミキサー内で変調された搬送波の受信発振と混合され、ミキサーの出力で中間(差)周波数の発振を形成します。 放送用受信機の標準的な中間周波数は455kHzです[無線電子機器のさまざまな分野で使用される受信機の中間周波数は、非常に広い範囲で変化します。 - ノート。 エド]。
米。 15.6。 スーパーヘテロダイン受信機のブロック図。
ミキサーからの信号は、ヘテロダインプロセス中に現れる干渉信号の追加の増幅とフィルタリングのために中間周波数増幅器に供給されます。 増幅後、中間周波数信号が検出器で復調され、音声信号が抽出されます。 検出器の出力でのオーディオ信号はかなり弱いため、従来のオーディオアンプでは、スピーカーでさらに再生するために必要なレベルまで増幅されます。
受信信号の周波数に関係なく、受信機の中間周波数は特定の値を保持します。 これを行うために、高周波増幅器、ミキサー、および局部発振器の調整コンデンサーが相互接続されているため、調整プロセス中にそれらのローターが同時に回転します。 各メインチューニングコンデンサと並行して、レシーバーの全範囲にわたって微調整を確実にするために小さなチューニングコンデンサが含まれています(図4.2を参照)。 したがって、受信信号の周波数に関係なく、局部発振器は中間(厳密に固定された)周波数信号を提供します。 通常、局部発振器の周波数は信号の搬送周波数よりも高くなります。 したがって、ステーションが1000 kHzの搬送周波数で送信している場合、455 kHzの差周波数を取得するには、局部発振器の周波数を1455kHzに等しくする必要があります。

提案されたFM送信機は、15mAの消費電流で15mWの出力電力、-+3kHzの周波数偏移を持っています。 デザインはシンプルで、寸法が小さく、アクセス可能な要素で構成されています。
図は示しています 回路図 FMトランスミッター。 アイソレーションコンデンサC2を介したマイクロフォンからの信号は、トランジスタVT1のAFアンプに供給され、次に抵抗R4を介してバリキャップマトリックスVD1、VD2に供給されます。 抵抗R2は、アンプの動作点を決定すると同時に、バリキャップマトリックスの初期オフセットを決定します。

水晶発振器はトランジスタVT2で作られています。

水晶振動子は基本回路に含まれており、第1高調波の並列共振周波数で励起されます。 トランジスタのコレクタ回路には、72.0〜​​73.0MHzの周波数範囲の共振器高調波周波数に調整されたL1C6回路があります。

周波数ダブラーVT3は、この回路のコイルに誘導的に接続され、144.0〜146MHzの周波数の電圧が放出されます。 L3C11C12ローパスフィルタを介して増幅された電圧は、高調波を抑制し、負荷と整合する機能を実行し、アンテナに供給されます。 コンデンサC13が分離しています。
マイクアンプと水晶発振器は、VD3ツェナーダイオードで作られたパーメトリック電圧レギュレーターから電力を供給されます。

詳細

抵抗器-MLT-0.125(0.25)。 コンデンサ:トリマー-KT4-23、容量5 ... 20.6 ... 26 pFのKT4-21、残り-KM、K10-17、KD、C5-K53-1A。 マイクBF1-MKE-84-1、MKE-3、DEMSh-1A。 ツェナーダイオードVD3-KS156、KS 162、KS168。

VD1、VD2-バリキャップマトリックスKVS111A、BまたはバリキャップKB 109、KB 110、後者の場合、R5が削除され、VD2の代わりにバリキャップがオンになり、コンデンサC4の左側(図による)出力C3R4VD1ノードに接続されています。

トランジスタ:VT1-KT3102、VT2、VT3-KT368、KT316、KT325、KT306、BF115、BF224、BF167、BF173。 クォーツ共振器-14.4...14.6、18.0 ... 18.25、24.0...24.333MHzの周波数用の小さなパッケージ。 基本周波数と高調波(倍音)-43.2 ... 43.8、54.0 ... 54.75、72.0 ... 73.0 MHz(最初の2と3の3次高調波、および3番目の5次高調波)。

送信機コイルL1には11ターンのPEVワイヤーがあります-20.64、直径5 mmのフレームに巻かれ、ターンごとに回転します。 L2はL1に巻かれ、6ターンのPELSHO0.18ワイヤーがあります。 20Whのフェライトコアがフレームの内側にねじ込まれています。 L3-直径0.8mmの銀メッキ銅線を5ターン、直径5mmのマンドレルに巻き付けます。 L4-銀メッキ銅線を3ターン、巻き径5 mm、巻き長さ10mm。

設定

すべての詳細は正しいと見なされます。 虫眼鏡でセットアップする前に、ボードの短絡をチェックする必要があります。 次に、ラジオマイクが動作する平均公称電圧を決定します。 これは、許容供給電圧の上限と下限の間の算術平均に等しくなります。
たとえば、上限電圧は-9V(新しいバッテリー)、下限電圧は7V(放電したバッテリー)です。 \ u003d(9 + 7)2 \ u003d 8V。この電圧では、送信機を調整する必要があります。
同等のものが送信機の出力に接続されています(2つのMLT-0.5 100オーム抵抗が並列に接続されています)。

VD3ツェナーダイオードの出力はコモンワイヤからはんだ付けされておらず、30〜60mAの制限のあるミリアンメータが直列にオフになっています。 送信機の電源が入っています。
供給電圧を最小許容値から最大値まで変化させることにより、抵抗R10の抵抗を選択することにより、ツェナーダイオードが極端な供給電圧で安定化モードを離れないようにします(KS 162Aの最小安定化電流は3mA、最大22mAです。接続が復旧します。

適切な設置と修理可能な部品があれば、セットアップの最初の段階でマイクアンプを調整する必要はありません。
波長計を使用して(または、極端な場合は、放送用VHFラジオ受信機で、アンテナを送信機の近くに配置して)、L1C6回路での周波数72.0〜​​73.0MHzの信号の出現を制御します。 コアとコイルL1を回転させることにより、この電圧の最大値を達成し、次にL3C9C10回路に移動して、電圧を制御します。周波数は144.0〜146.0MHzになります。 波長計または2メートルの受信機の助けを借りて、私たちはその最大レベルを達成します。

すべてのステージを最大出力電圧に数回調整した後、水晶発振器の抵抗R7の抵抗を選択し、ダブラーに移動して、周波数72.0の信号の最大抑制に従ってバランスを取ります...出力で73.0MHz。高調波の存在とその絶対レベルは、残念ながらまだ大量使用のデバイスになっていないスペクトラムアナライザで観察するのに便利です。 ダブラーの正確なバランスにより、すべての奇数次高調波が抑制され、2番目の高調波(送信機が構築されたもの)を除く偶数次高調波が、水晶振動子自体の高調波のようにフィルターで除去されます。

より「細心の注意を払った」チューナーの場合は、送信機の最大電力に応じて、コンデンサC4とC5の静電容量の値と比率を選択することをお勧めします。 周波数調整は、コイルL1のコアをわずかにシフトし、静電容量C3を変更することで実行できます。このコンデンサの静電容量が変化すると、周波数のバリキャップマトリックスのオーバーラップも変化することに注意してください。 その結果、最大周波数偏移も変化します。これは、必要に応じて、抵抗R2の抵抗を選択することで修正できます。
興味深いオプションは、送信機の周波数乗数をオンにして周波数を4倍にすることです。 この場合、L1C9回路のチューニング周波数は36.0 ... 36.5 MHzである必要があり、7.2 .... 7.3、9.0からクォーツ共振器を使用できます。 ..9.125、12.0 ... 12.166、18.0 ...18.25MHzおよび倍音21.6...21.9、27.0 ... 27.375、36.0 ... 36、5 MHz(3次高調波)および36.0 ... 36.5、45.0 ... 45.625、60.0 ... 60.83 MHz(5次高調波)。 当然、周波数の増倍が大きいほど、送信機の出力で受信される電力は低くなり、より注意深く調整する必要があります。

送信アンテナは、ベースのコイルで短縮された1/4波長バイブレータ、またはヘリカルアンテナにすることができます。 静止位置では、GPからマルチエレメントおよびマルチティアアンテナまでのすべての兵器が許容されます。

12波ソースから送信機に電力を供給する場合は、安定化電圧の高いVD1ツェナーダイオード(D8 4A、D81 4B、D818など)を取り付けて、R177を再度選択する必要があります。

V.N. Shostak、ハリコフ

アマチュア無線の練習では、発電機 高周波最も責任のあるノードの1つです。 設計されたデバイスの最終的なパラメータは、その製造の徹底度によって異なります。 RFジェネレータの要件:高周波安定性、バックグラウンドおよび干渉による出力信号の変調なし、およびスペクトルの高純度。 さらに、場合によっては、低レベルの固有ノイズが発生します。

図1 AL2602チップ構造

実際には、水晶発振器(その後、必要な値まで周波数を乗算する)またはLC発振器のいずれかが使用されます。 水晶発振器の利点は、高周波の安定性です。 いくつかの欠点があります。 上昇したレベルノイズ、周波数を乗算する必要性によって引き起こされるパフォーマンスの複雑さ、および広範囲にわたって出力周波数を迅速に変更することが不可能です。

LC発振器は設計が単純で、周波数増倍段を使用して、広い範囲で出力周波数を調整できます。 それらの主な欠点は、水晶発振器と比較して出力周波数の不安定性が増すことです。 確かに、特定の対策を適用することで、この欠点を最小限に抑えることができます。 構造的には、LCジェネレーターはバイポーラまたは電界効果トランジスターで作られていますが、集積回路(IC)で作られたRFジェネレーターの方が重要です。

原則として、RFジェネレータICはブロードバンドであり、 電子チューニング出力周波数と高出力パラメータを提供します。 このようなデバイスのクラスは、まとめて「電圧制御発振器」またはVCOと呼ばれます。 最もよく知られていて手頃な価格の中で、モトローラMC12100、MC12148、およびMAXIMによって製造されたMAX2432のVCOマイクロ回路に名前を付けることができます。 それらは広い周波数範囲で動作し、通常はバッファリングされたRF出力を備えていますが、私の意見では、最近発売されたAL2602統合マイクロアセンブリが最も注目に値します。

機能的には、統合されたマイクロアセンブリAL2602は、電圧制御RFFMバッファジェネレータです。 これには、80〜220 MHzの周波数範囲で動作するマスター発振器、FM変調器、3 V電圧レギュレータ、バッファ、およびパワーアンプが含まれています。 上記のVCOとは異なり、このICは外部周波数設定回路を必要としません。 必要なのは周波数設定抵抗だけです。 この抵抗器がない場合 出力周波数最小値に等しい、つまり 80MHz。 このように、ICには、多くのアマチュアおよびプロの無線トランシーバー設計で正常に使用できるノードが含まれています。AL2602マイクロ回路の構造を図1に示し、ピン割り当てを表に示します。

AL2602の供給電圧は3〜9Vです。ただし、電圧が1.8Vに低下しても動作し続けます。ピン4が接続されていないときの消費電流は5mA以下です。

出力番号 指定 目的
1; 7; 8 GND マイナス、パワー(「グラウンド」)
2 Vref 3Vリファレンス電圧スタビライザー出力
3 プラス電源(3〜9 V)
4 RF OUT 強力なRF出力(オープンコレクター)
5 OSCモニター 低電流RF出力(周波数制御)
6 v mod 制御電圧(変調器、周波数設定)

ICをVHFジェネレーター、シンセサイザーと一緒に電圧制御ジェネレーターとして使用すること、およびポータブルVHF送信機の一部として使用することをテストしました。

ミニチュアFM変調送信機(図2)には最小限の部品が含まれていますが、その単純さにもかかわらず、高いパラメーターがあります。 オープンエリアの送信範囲は200mを超えています。80〜220MHzの範囲の動作周波数はチューニング抵抗R2で設定されています。 マイクはエレクトレットですが、追加のシングルトランジスタアンプを備えたダイナミックマイクを使用することも可能です。 設定は、動作周波数の設定に帰着します。 ボードの設計は、RFデバイスの設置要件を考慮して任意です。 トランスミッタは、供給電圧の全範囲で安定して動作します。

図2FM変調を備えたミニチュア送信機

ポータブルVHFFMトランスミッター(図3)は、負荷に5 Wの電力を供給しますが、パッケージ化されていない部品を使用しているため、寸法が小さくなっています。 回路の左側は上で説明されており、右側はパワーアンプです。PhilipsBFG591(Umax = 120 mA)およびBLT81(Imax = 500 mA)トランジスタは、KT606やKT911などの家庭用トランジスタと交換できますが、寸法はボードのが増加します。 トランジスタを国産のものに交換する場合、同じ出力電力を達成するために別のトランジスタが必要になる場合があります。 デバイスのセットアップは、動作周波数の設定と、抵抗R3によるトランジスタVT1の電流の50〜80mA以内の調整に帰着します。

送信機と一緒に、周波数シンセサイザーを使用することができます。 この場合、RF周波数はピン5からシンセサイザーの分周器に送られ、シンセサイザーからのチューニング電圧はICのピン6に送られます。 他のすべての点で、デザインは同じです。

図3

多くの場合、たとえば、無線電話、最大1 kmの範囲の携帯ラジオ局、セキュリティシステムの一部である送信機などを設計する場合、単一のトランジスタ(パワーアンプ)を備えた回路が非常に効果的に機能します。 このオプションのスキームは、スキームと同じです。 ポータブルデバイスただし、トランジスタVT2は使用せず、アンテナはコンデンサC4とC5の接続点に接続します。 この場合のトランジスタのコレクタ電流は100mAに設定されています。 このバージョンのデバイスのボードの寸法は、30〜40mmを超えません。


FMトランスミッタ回路を図2と図3に示します。図に示す回路に従って、簡単なFM信号トランスミッタを組み立てることができます。