2.3.1. Схема трансивера

Схема трансивера приведена на рис. 2.41. Трансивер предназначен для работы в составе приемопередающей любительской KB радиостанции и выполняет функции приемника и возбудителя передатчика. В зависимости от категории радиостанции к описываемому тран-сиверу необходимо подключить один из рассмотренных выше усилителей мощности. При таком построении радиостанции трансивер, определяющий основные ее характеристики, подвергается механическим, тепловым и электромагнитным воздействиям мощного выходного усилителя передатчика в значительно меньшей степени, чем при введении усилителя мощности передатчика в состав трансивера. Одновременно упрощается коммутация высокочастотных цепей радиостанции при переходе с приема на передачу: выход возбудителя трансивера постоянно подключен ко входу усилителя мощности, и коммутация высокочастотных цепей сводится к переключению антенны от выхода усилителя мощности к входу приемника трансивера. При использовании в составе радиостанции трансивера и автономного приемника, что обеспечивает работу в эфире с любым разносом частот и возможность контроля излучаемого сигнала, антенный вход дополнительного приемника может быть подключен вместо входа приемника трансивера.

В рассматриваемом трансивере имеются два высокочастотных соединителя XS1 — вход приемника и XS2 — выход возбудителя. Трансивер обеспечивает работу на разрешенных для использования передающими радиостанциями в нашей стране участках любительских KB диапазонов 160, 80, 40, 15, 20 и 10 м. Недавно разрешенный для использования только радиостанциями категории 1 диапазон 30 м в трансивере отсутствует. Введение этого диапазона требует изменения номинала промежуточной частоты трансивера, определившейся частотой кварцевого фильтра 5000 кГц — вторая гармоника этой частоты слишком близка к частотам 30 м любительского диапазона.

В режиме приема рассматриваемый трансивер имеет чувствительность при соотношении сигнал-шум на выходе 10 дБ 0,5 мкВ, ширину полосы пропускания в режиме SSBⁱ 2500 Гц и в режиме CWⁱ 600 Гц, реальную избирательность при расстройке на 10 кГц 90 дБ, ослабление зеркального канала приема не менее 80 дБ.

В режиме передачи трансивер имеет режимы работы SSB и CW, выходную мощность (регулируемую) до 1,5 Вт. В режиме SSB осуществляется сжатие динамического диапазона выходного сигнала возбудителя на 20 дБ.

Стабильность частоты трансивера характеризуется ее уходом за 15 мин работы без включения режима стабилизации частоты не более 300 Гц. При включении режима стабилизации частоты трансивер работает с сеткой частот, имеющей шаг 200 Гц. Уход частоты за 15 мин работы в этом режиме не превышает 10 Гц.

При приеме сигнал от антенны поступает через соединитель XS1 на плату SA1.7 переключателя диапазонов и с движка этого переключателя на соответствующую катушку связи входных контуров приемника (выводы 3, 5, 7, 9, 11, 13 узла 3 схемы рис. 2.41). Выводы 2, 4,6, 8, 10, 12 узла входных контуров приемника —это «горячие» концы входных контуров приемника, которые через SA1.6 подключены к входу УРЧ приемника — вывод 3 узла 5 трансивера. «Холодный» конец этих контуров (вывод 1 узла 3) также соединен с узлом 5 (вывод 5). Нагрузкой УРЧ приемника, входящего в узел 5, являются полосовые фильтры узла 2. Эти фильтры одноконтурные на диапазонах 160, 80 и 40 м и двухконтурные па диапазонах 20, 15 и 10 м. Соответственно узел 2 имеет по одному выводу на диапазонах 160, 80 и 40 м (выводы 9, 8 и 7) и по два вывода на остальных диапазонах (выводы 6 и 5 — это вход и выход фильтра диапазона 20 м; 4 и 3 — соответственно диапазона 15 м; 2 и 1—диапазона 10 м). Переключение полосовых фильтров частоты сигнала узла 2 осуществляется платами SA1.4 и SA1.5. На диапазонах 160, 80 и 40 м контакты этих переключателей соединены друг с другом. Усиление УРЧ приемника регулируется напряжением, поступающим на вывод 2 узла 5.

Усиленный в узле 5 и отфильтрованный от помех зеркального канала в узле 2 принимаемый сигнал через SA1.4 поступает на первый смеситель через вывод 13 узла 4. «Холодные» концы фильтров узла 2 соединены с выводом 14 узла 4. В состав узла 4 входит часть элементов первого гетеродина приемника (ГПД возбудителя). Остальные элементы ГПД — катушка индуктивности и емкости частотозадающего контура ГПД расположены вне узлов схемы рис 3.41, а выходные фильтры частот ГПД входят в состав узла 1.

Генератор плавного диапазона трансивера выполнен по структуре, аналогичной ГПД на схеме рис. 2.30. Так как частота кварцевого фильтра, как указано выше, равна 5000 кГц, частоты на выходе ГПД должны соответствовать табл. 2.12.

Формирование выходных частот ГПД осуществляется в трансивере в соответствии с табл. 2.13.

Задающий частоту контур ГПД должен перекрывать частоты от 6000 до 12 350 кГц. Коэффициент перестройки по частоте около 2 легко реализуется при использовании одной катушки индуктивности, что и выполнено в нашем трансивере с использованием высокостабильной катушки L1. Для увеличения стабильности частоты ГПД на наиболее высокочастотном диапазоне переключатель емкостей контура задающего генератора SA1.1 на диапазоне 10 м не используется; на этом диапазоне емкость, подключенная к L1, образуется постоянно включенными С11—С13 (С13—переменный конденсатор установки частоты трансивера). На остальных диапазонах SA1 подключает к L1 дополнительно группы конденсаторов, определяющих частоты ГПД: на 160 м — С9 и С10, на 80 м — С8 и С7, на 40 м — С5 и С6, на 20 м — С3 и С4, на 15 м — С1 и С2. Частота ГПД изменяется не только с помощью конденсатора С13, но и входящим в состав узла 4 варикапом. Управляющее напряжение на варикап подается на вывод 5 узла 4 от переключателя SA2. В среднем положении этого переключателя управляющее напряжение постоянно (снимается с вывода 3 узла 4). В показанном на схеме рис. 2.41 положении SA2 управляющее напряжение через замкнутые при приеме контакты реле КЗ.1 поступает с движка потенциометра R2 «Расстройка». В положении SA2 «Стаб.» управляющее напряжение поступает в узел 4 от узла 6 (вывод 10) цифровой шкалы.

Выделение требуемых гармоник частот задающего генератора осуществляется узлом 1 — фильтрами выхода ГПД. Умножитель частоты ГПД (вывод 9 узла 4) подключен через SA1.2 к входам фильтров частот ГПД (выводы 11, 9, 7, 5, 3, 1 узла 1). Выходы этих фильтров (выводы 12, 10, 8, 6, 4, 2 узла 1) через SA1.3 подключаются к гетеродинному входу смесителя (вывод 11 узла 4) и входу делителя напряжения, входящего в узел 1 (вывод 14.) «Холодные» концы фильтров узла 1 (вывод 13) подключены к выводу 10 узла 4. На вывод 15 узла 1 поступает часть напряжения ГПД (от вывода 14 этого узла), которая через коаксиальный кабель поступает на вход цифровой шкалы (выводы 8 и 9 узла 6).

Измерение частоты ГПД осуществляется в узле 6 с использованием эталонной частоты 5000 кГц, вырабатываемой входящим в этот узел генератором с кварцевой стабилизацией частоты. Сигнал с частотой 5000 кГц снимается с выводов 2. 3 узла 6 и используется в качестве сигнала второго гетеродина приемника-генератора опорной частоты возбудителя. Точная установка частоты 5000 кГц осуществляется с помощью катушки L2, подключенной к выводам 4, 5 узла 6. Выход смесителя узла 4 с вывода 12 этого узла через контакты реле К1 поступает на выводы 1 и 2 узла кварцевых фильтров (узел 7). При остановке SA3 в положение CW срабатывает К1 и сигнал с выхода смесителя поступает в узел 7 на вывод 2 — вход кварцевого фильтра с полосой пропускания 600 Гц, а при установке SA3 в положение SSB К1 обесточено и сигнал с выхода смесителя поступает в узел 7 на вывод 1 — вход кварцевого фильтра с полосой пропускания 2500 Гц. На выходе узла 7 включено реле К2, которое срабатывает при установке SA3 в положение SSB, подключаясь к выходу кварцевого фильтра с полосой 2500 Гц (вывод 3 узла 7). При установке SA3 в положение CW выход К2 подключен к выходу кварцевого фильтра с полосой 600 Гц (вывод 4 узла 7).

От К2 сигнал промежуточной частоты поступает на вход УПЧ приемника, находящегося в узле 8 (вывод 1 этого узла). На выходе УПЧ приемника в узле 8 включен смесительный детектор, напряжение гетеродина на который поступает через вывод 10 узла 8. Регулировка усиления УПЧ приемника осуществляется напряжением, поступающим на вывод 7 узла 8. Напряжения с выхода смесительного детектора снимаются с выводов 8, 9 узла 8 и подаются на вход УЗЧ приемника, находящегося в узле 9 (выводы 1,2 ). В тракте УЗЧ узла 8 имеется устройство АРУ приемника, вырабатывающее напряжение регулировки усиления УРЧ и УПЧ приемника, снимаемое с вывода 8 этого узла. Регулировка усиления по РЧ (до детектора, в УРЧ и УПЧ) осуществляется управлением устройством АРУ от потенциометра R13, подключенного к выводу 7 узла 9. Регулировка усиления по ЗЧ (после детектора) осуществляется потенциометром R12, подключенным к выводам 6 и 1 узла 9. Для измерения силы принимаемых сигналов используется измерительный прибор РА1, подключенный к устройству АРУ через вывод 9 узла 9.

Вывод 17 узла 9 — выход усилителя мощности УЗЧ, к которому постоянно подключен соединитель для телефонов Х4. С помощью SA5 к нему может быть подключен встроенный в трансивер громкоговоритель В1.

В режиме передачи при работе телефоном сигнал ЗЧ от микрофона (соединитель ХЗ) поступает на вход усилителя, входящего в состав узла 9 через выводы 13, 14. Усиленный сигнал от микрофона через выводы 1, 2 узла 9 поступает на вход балансного модулятора (при приеме это выход смесительного детектора), находящегося в узле 8 (выводы 8,9).

В узле 8 в режиме передачи работает усилитель ПЧ возбудителя, в который входят кварцевый фильтр, выделяющий сигнал SSВ, и усилитель-ограничитель системы сжатия динамического диапазона передаваемого сигнала.

При работе телеграфом ключ, подключаемый к соединителю Х2, через вывод 12 узла 9 управляет работой находящегося в узле 9 звукового генератора. Сигнал манипулируемого звукового генератора проходит через узел 8 так же, как и сигнал SSB. Для контроля своей работы в режиме CW напряжение от манипулируемого генератора подается через потенциометр R11 (подключен к выводу 10 узла 9) и резистор R10 на вход УЗЧ приемника.

С выхода узла 8 (вывод 1, являющийся входом этого узла при приеме) сигнал SSB или CW на частоте 5000 кГц подается на кварцевые фильтры узла 7. Как и при приеме, с помощью реле К1 и К2 в режиме SSВ используется фильтр с полосой 2500 Гц, а при передаче — фильтр с полосой 600 Гц. Это позволило использовать для формирования сигнала CW генератор с частотой около 800 Гц, удобной для самоконтроля (вторая гармоника этой частоты дает составляющую в спектре сигнала на выходе узла 8, которую не пропустит фильтр узла 7 с полосой 600 Гц). В узле 4 смеситель, используя сигнал ГПД, переносит сформированные на частоте 5000 кГц сигналы на рабочие частоты возбудителя, которые выделяются узлом фильтров частоты сигнала. С выхода этих фильтров сигнал на рабочей частоте поступает в узел 5, где находится работающий в режиме передачи широкополосный усилитель мощности. Усиление этого усилителя регулируется напряжением от потенциометра R3, поступающим на вывод 8 узла 5. Оконечный каскад широкополосного усилителя мощности выполнен на двух мощных транзисторах, включенных по каскодной схеме «заземленный исток — заземленная база». Он подключен к выводам 10, 12, 13 узла 5. При нагрузке 75 Ом (находится в усилителе мощности, подключаемом к соединителю XS1) широкополосный усилитель мощности возбудителя трансивера отдает напряжение РЧ до 10 В.

Коммутация трансивера при переходе с приема на передачу (и обратно) осуществляется с помощью реле КЗ. Это реле включается тумблером SA6 трансивера или контактом педали, которая может быть подключена к соединителю Х5.

Реле КЗ имеет четыре группы контактов. Группа КЗ.1 при установке SA2 в положение «расстройка» при передаче переключает управляющее напряжение на варикап ГПД от движка R2 на постоянное напряжение с вывода 3 узла 4.

Группы КЗ.2 и КЗ.З коммутируют выводы 6 и 4 узла 8 на источники напряжений — 24 или + 12 В. В узле 8 при этом формируются сигналы управления работой узлов трансивера «r» и «t». Сигнал «r» положителен при приеме и отрицателен при передаче, а сигнал «t» положителен при передаче и отрицателен при приеме. Сигналы «r» и «t включают и выключают УПЧ приемника и возбудителя в самом узле 8, через выводы 5 и 3 этого узла выдаются на узел 5 (выводы 4,7) для включения и выключения УРЧ приемника и широкополосного усилителя мощности возбудителя и на узел 9 (выводы 4,5) для аналогичного управления УЗЧ этого узла.

Контакты КЗ.4 через соединитель Х6 управляют работой усилителя мощности.

Питание трансивера осуществляется от встроенного источника с силовым трансформатором Т1, вырабатывающего напряжения +24, —24 В, а также стабилизированные +12 и +5 В.

Выпрямитель на диодах VD3, VD4 создает на конденсаторе С17 напряжение около 9 В. Это напряжение понижается стабилизатором на транзисторе VT4 и стабилитроне VD2 до напряжения +5 В, питающего цифровые устройства узла 6. Резистор R5 гасит это напряжение до значения, необходимого для питания нитей накала люминесцентных цифровых индикаторов, входящих в состав цифровой шкалы.

Выпрямитель на диодах VD5, VD7 создает на конденсаторе С16 напряжение +24 В, а выпрямитель на диодах VD 6, VD 8 — напряжение —24 В на конденсаторе С18. Оба эти напряжения непосредственно используются для питания узлов трансивера, а напряжение +24 В, кроме того, на стабилизатор, состоящий из транзистора VT3 и стабилизатора VD1, с выхода которого снимается +12 В — основное напряжение питания всех узлов трансивера.

Данные деталей, не входящих в узлы трансивера:

катушка L1 намотана на керамическом каркасе диаметром 20 мм (провод ПЭВ-2 0,44), число витков (считая от конца, соединенного с выводом 8 узла 4) 3+9, общая длина намотки 15 мм. Эта катушка должна быть изготовлена способом, описанным для катушки L1 схемы рис. 2.12. Катушка L2 намотана на каркасе диаметром 6 мм с подстроечником от СБ-12а (провод ПЭВ-2 0,25) намотка внавал, ширина секции 6 мм, число витков около 30 и должно уточняться при подгонке частоты генератора на 5000 кГц.

Реле К1 и К2—высокочастотные типа РПВ2/7, паспорт РС4.521.953 (напряжение питания обмоток 12 В).

Реле КЗ типа РЭС-53, паспорт РФ4. 500. 410.01 (напряжение питания обмотки 24 В).

Сетевой трансформатор Т1 должен выдавать на обмотке II 2х7 В при токе 0,5 А, обмотка III — 2X12 В при токе 0,5А. Этот трансформатор может быть намотан на тороидальном магнитопроводе из стали ХВП, наружный диаметр магнитопровода 70 мм, внутренний 40 мм, высота магнитопровода 19,5 мм (три кольца высотой по 6,5 мм). Обмотка I выполнена проводом ПЭВ-2 0,33 и содержит 3000 витков. Обмотки II и III выполнены проводом ПЭВ-20,55 и содержат соответственно 2х100 и 2х300 витков.