Wzmacniacz RF i obwody konwertera do krótkofalówki

W tym poście omówimy kilka konstrukcji przetworników RF i obwodów przedwzmacniacza wysokiej częstotliwości, które można wykorzystać do wzmocnienia lub polepszenia odbioru istniejącego odbiornika RF.

Wszystkie podane poniżej obwody wzmacniacza RF są przeznaczone do umieszczenia w pobliżu istniejącego amatorskiego odbiornika radiowego lub odpowiedniego zestawu radiowego, aby odbiór był silniejszy i głośniejszy.

Konwerter 144 MHz

W większości 2-metrowych odbiorników krótkofalowych odbiór sygnałów RF jest generalnie realizowany przez konwerter i odbiornik fal krótkich, idealnie dostosowany do typu komunikacji.

Konwerter tego typu jest zwykle dostarczany z osobistym wzmacniaczem RF, wraz z oscylatorem sterowanym kryształowo o dość niskiej częstotliwości, któremu towarzyszą mnożniki częstotliwości.

Zapewnia to znaczną czułość i doskonałą stabilność częstotliwości, chociaż jest to dość złożony i kosztowny produkt. Biorąc pod uwagę fakt, że przy tej częstotliwości wzmacniacz RF może nie dodawać dużego wzmocnienia, a przestrajalne oscylatory VHF są szeroko stosowane w wielu domowych odbiornikach VHF, znacznie prostszy obwód pokazany poniżej może być w rzeczywistości bardzo przydatny.

L1 jest z grubsza dostrojony do żądanego pasma częstotliwości przez T1, aby umożliwić wejście sygnału do bramki 1 FET TR1.

TR2 działa jak lokalny oscylator, a działająca częstotliwość w tym projekcie jest ustalana przez cewkę indukcyjną L2 i trymer T2. Funkcja oscylatora jest realizowana przez C3 na bramce 2 FET TR1.

Częstotliwość wyjściowa z drenu TR1, który tworzy stopień mieszacza, powoduje różnicę między częstotliwościami G1 i G2. Dlatego, gdy sygnał na G1 wynosi 144 MHz, a TR2 jest dostosowany do oscylacji z częstotliwością 116 MHz, wyjście jest ustawione na 144 MHz - 116 MHz = 28 MHz.

W ten sam sposób, gdy oscylator jest ustawiony na 116 MHz, dostarczenie sygnału wejściowego z częstotliwością 146 MHz do bramki G1 zapewnia sygnał wyjściowy o częstotliwości 30 MHz. W konsekwencji 144-146 MHz można by objąć przestawiając odbiornik z 28 MHz na 30 MHz. L3 jest w przybliżeniu dostosowany do tego pasma, a L4 łączy sygnał z odbiornikiem fal krótkich.

Oscylator może być zasadniczo regulowany powyżej lub poniżej częstotliwości obwodu anteny konwertera, ponieważ to różnica przetwornika między wejściowym sygnałem a częstotliwościami oscylatora decyduje o częstotliwości wyjściowej przetwornika. Możliwe jest dodatkowo wybranie innych pasm transmisji i częstotliwości wyjściowych, jeśli cewki L1, L2 i L3 są odpowiednio dostosowane.

Jak nawijać cewki

L1 i L2 są identyczne z ich specyfikacjami uzwojenia, z wyjątkiem tego, że L1 składa się z zaczepu na jednym zwoju od jego uziemionego końca. Obie cewki są zbudowane przy użyciu pięciu zwojów drutu o średnicy 18 mm, samonośnych, wykonanych przez wykonanie cewek o średnicy 7 mm. Odległość między zwojami jest tak dobrana, aby całkowita długość zwojów wynosiła ½ cala lub około 12 mm.

L3 jest nawijany za pomocą piętnastu zwojów emaliowanego drutu miedzianego 26 swg na wzorniku 7 mm wyposażonym w regulowany rdzeń.

L4 składa się z czterech zwojów, nawiniętych na cewkę L3 w pobliżu uziemionego końca L3 (linia dodatnia).

Przedwzmacniacz 144 MHz

Ten przedwzmacniacz 144 MHz można zastosować do dowolnego 2-metrowy gadżet odbiornika lub używany tuż przed opisanym powyżej konwerterem stopniowym 144 MHz.

TR1 może być dowolnym tranzystorem FET z podwójną bramką RF.

Wejście antenowe jest doprowadzane do pośredniego zaczepu na cewce indukcyjnej L1, który zwykle może odbywać się przez współosiowy zasilacz. W niektórych przypadkach można zastosować małą prostą antenę lub przewód, aby uzyskać wystarczającą moc sygnału. Podniesiona antena może normalnie poprawić zasięg odbioru.

Jednak początkową próbą może być statystyka z prostą konstrukcją anteny dipolowej. Jest to często sztywny drut, który może mieć ogólnie około 38 cali długości, z kablem łączącym przechodzącym przez środek.

Ten rodzaj anteny może mieć niższą kierunkowość, dlatego nie wymaga regulacji i może być podniesiony na lekki słupek lub maszt.

W celu odbioru sygnału 144-146 MHz, L1 jest ustawiane na stałe na około 145 MHz za pomocą T1. Wejście jest doprowadzane do bramki 1 poprzez drugie odczepienie, a R3 wykorzystując kondensator obejściowy C2 dostarcza polaryzację do zacisku źródła.

Bramka 2 jest sterowana stałym napięciem pobieranym przez dzielnik R1 / R2. Wyjście spustowe TR1 jest podłączone do króćca L2, dostrojone trymerem T2.

Aby uzyskać wąski zakres częstotliwości, taki jak 2-metrowe pasmo amatorskie, nie można zweryfikować regulowanego strojenia, zwłaszcza, że ​​L1 i L2 nigdy nie dostrajają się dokładnie.
L3 łączy się z dowolnym gadżetem o długości 2 m, którym może być zwykle konwerter działający w odbiorniku niższej częstotliwości.

Uzwojenie cewki indukcyjnej

L1 wykorzystuje sztywny drut 18 SWG lub podobny, emaliowany lub cynowany miedziany i jest nawijany pięcioma zwojami, a następnie zaczepiany o jeden obrót od górnego końca, do połączenia z G1, i kilka uzwojeń od strony uziemienia do podłączenia antena. Cewka L1 może mieć 5/16 średnicy z zwojami rozmieszczonymi w taki sposób, że cewka ma ½in długości.

L2 jest skonstruowany w identyczny sposób i ma 5 zwojów, jednak będzie miał długość ¾in i będzie zawierał środkowy kranik do doprowadzania drenu FET.

L3 składa się z pojedynczego zwoju izolowanego drutu owiniętego wokół dolnego końca L2. Podczas opracowywania jednostek VHF tego typu, niezbędna będzie konstrukcja pomagająca w krótkich połączeniach zwrotnych częstotliwości radiowej i obejściowych, a poniższy rysunek przedstawia rzeczywisty układ powyższego schematu.

FM Booster

W celu przechwytywania długodystansowych częstotliwości radiowych FM lub być może w regionach o słabej sile sygnału, moc odbioru VHF FM można zwiększyć za pomocą wzmacniacza lub przedwzmacniacza. Obwody przeznaczone dla tych 70 MHz lub 144 MHz mogą być zaprojektowane w celu spełnienia tego wymogu.

Dla każdego odbioru szerokopasmowego, na przykład około 88-108 MHz, wydajność znacznie spada na częstotliwościach, z którymi wzmacniacz jest dostrojony.

Obwód opisany poniżej ma regulowane strojenie cewki drenu, a aby zminimalizować niepożądane efekty, mniej znaczący obwód anteny, który faktycznie stroi się płasko, jest szerokopasmowy.

Jak nawijać cewki

Cewka L2 posiada 4 zwoje drutu 18swg na sproszkowanym, żelaznym rdzeniu VHF, o średnicy około 7 mm.

L1 jest nawinięty na uzwojenie L2 z trzema zwojami, które również mają grubość 18swg.

L3 może być po prostu cewką z rdzeniem powietrznym, z 4 zwojami drutu 18swg, zbudowaną na wzorniku z rdzeniem powietrznym o średnicy 8 mm. Jego zwoje powinny być oddalone od siebie o odległość równą grubości drutu.

Kran cewki na odpływie FET jest oddalony o trzy obroty od uziemionego końca cewki.

L4 to jeden obrót nawinięty na L3 na uziemionym końcu L3.

C4 można zastąpić trymerem, aby umożliwić znacznie większą manipulację zakresami.

Wartości są wybierane w celu dopasowania BFW10 FET, przemysłowego niskoszumowego, szerokopasmowego wzmacniacza VHF. Inne tranzystory VHF również mogą działać dobrze.

Jak dostroić

Kabel zasilający jest podłączony do gniazda skojarzonego z L1, a krótki zasilacz przez L4 jest podłączony do gniazda antenowego odbiornika.

W przypadku, gdy odbiornik posiada antenę teleskopową, połączenia powinny być luźno połączone z cewką L4.

Podczas implementacji wzmacniaczy VHF można zauważyć, że proces strojenia jest dość płaski, szczególnie tam, gdzie obwody są intensywnie obciążone, podobnie jak cewka antenowa. Nawet w takich warunkach można oczekiwać rozległego szczytu zapewniającego optymalny odbiór po obwodzie wzmacniacza FM.

Można również zauważyć, że wzmocnienie oferowane przez tego rodzaju wzmacniacze nie jest tak dobre, jak w przypadku wzmacniaczy RF o niższej częstotliwości, które mają tendencję do spadku wraz ze wzrostem częstotliwości.

Problem jest spowodowany stratami w obwodzie, a także ograniczeniami w samych tranzystorach. Kondensatory muszą być rurkowe i ceramiczne tarczowe lub innego rodzaju odpowiednie dla VHF.

Stopień RF 70 MHz

Ten obwód RF jest zasadniczo przeznaczony do pracy z amatorskim pasmem transmisji na 4 metry. Posiada uziemioną bramkę FET. Ten typ uziemionego stopnia bramkowego jest bardzo stabilny i nie wymaga dużej uwagi, aby uniknąć oscylacji, poza tymi zapewnianymi przez układ, jak opisano w pierwszej koncepcji RF.

Zysk z tego projektu jest niższy w porównaniu z konstrukcją stopnia z uziemionym źródłem. Strojenie cewki L2 jest dość płaskie. R1, wraz z kondensatorem obejściowym C1, jest ustawiony tak, aby polaryzować zacisk źródła FET i powinien być odczepiony od L2, ponieważ wejście TR1 oferuje dość niską impedancję w tym obwodzie RF.

Możesz uzyskać niewielką poprawę wyników, dotykając drenu FET przez L3.

L2 i L3 są regulowane za pomocą odpowiednich śrub, które są rdzeniowe. Strojenie jest optymalizowane poprzez regulację rdzeni powiązanych z L2 i L3.

To powiedziawszy, można również zastosować stałe rdzenie zaprojektowane tak, aby pasowały do ​​konwerterów RF 70 MHz, a następnie można odpowiednio skonfigurować C2 i C3.

Szczegóły cewki indukcyjnej

L2 i L3 są zbudowane po 10 zwojów, każdy z emaliowanych drutów miedzianych 26 swg o średnicy 3/16 (lub 4 mm do 5 mm) z rdzeniem.

L1 jest nawinięty na L2 na uziemionym końcu L2, mocno owinięty wokół L2.

L1 jest zbudowany z 3 zwojami.

L4 jest nawijany kilkoma zwojami, w ten sam sposób sprzężony z L3.

TR1 może być tranzystorem typu VHF o górnej granicy częstotliwości nie mniejszej niż 200 MHz. Można wypróbować BF244, MPF102 i porównywalne formy. Aby uzyskać najbardziej efektywną wydajność, możesz spróbować zmodyfikować R1 i dotknij L2, które nie są zbyt istotne.

Ten obwód RF jest dogodnie zaprojektowany pod kątem odbioru 144 MHz. Następnie można było zainstalować samonośne cewki z rdzeniem powietrznym, wykorzystujące równoległe trymery 10 pF. L1 / L2 może mieć łącznie pięć zwojów, nawinięte drutem 20swg i zewnętrzną średnicą 8 mm. Przestrzeń między zwojami należy wyregulować tak, aby cewka miała długość 10 mm.

Zaczep wyprowadzony do podłączenia anteny powinien znajdować się 1,5 obrotu od górnego końca L1, a zaczep źródła przez C1, R1 może być wyciągnięty z dwóch zwojów od uziemionego końca L2. L3 jest realizowany z zastosowaniem podobnych proporcji.

Zacisk spustowy FET można teraz podłączyć za pomocą L3, 3 zwoje od końca C4 tego uzwojenia. L4 może być jednym zwojem izolowanego drutu miedzianego, ciasno nawiniętego na L3.

Jak wspomniano wcześniej, nie można oczekiwać, że stopień uziemionej bramki zwiększy siłę sygnału do poziomu, który jest generalnie osiągany przez obwody, jak opisano w pierwszej koncepcji.

Wzmacniacz sygnału radiowego AM

Ten prosty wzmacniacz AM może być używany do zwiększania zasięgu lub głośności domowego przenośnego odbiornika poprzez utrzymywanie obwodu w pobliżu żądanego odbiornika MW. Korzystając z wyciągniętej anteny, obwód działa teraz z każdym małym przenośnym tranzystorem lub podobnym odbiornikiem, zapewniając doskonały odbiór sygnałów, które w przeciwnym razie byłyby po prostu niedostępne.

Wzmacniacz może nie być tak przydatny dla pobliskich stacji lub odbioru lokalnych kanałów, co w rzeczywistości nie ma znaczenia, ponieważ ten wzmacniacz MW i tak nie powinien być na stałe zainstalowany z odbiornikiem radiowym.

Zakres podbicia tego obwodu wynosi od około 1,6 MHz do 550 kHz,
które można dostosować do pasma odbiornika AM, po prostu zmieniając położenie rdzenia cewki.

Jak zrobić cewkę strojenia anteny

Cewki są zbudowane na plastikowym wzorniku o średnicy 3/8 z gwintem wewnętrznym dla odpowiedniej śruby żelaznej, dzięki czemu można je obracać w górę / w dół za pomocą śrubokręta do regulacji indukcyjności.

Uzwojenie sprzężenia wejściowego od strony anteny składa się z 11 zwojów drutu nawiniętego powyżej uzwojenia głównego.

Główne uzwojenie połączone przez bramkę VC1 i FET jest wykonane za pomocą 30 zwojów.

Oba przewody powinny mieć grubość 32 SWG.

L1 jest zbudowany z 15 zwojów izolowanego drutu o średnicy 1 cala.

Jak dostroić wzmacniacz AM

Ustaw L1 blisko anteny dowolnej cewki średniofalowej, poza odbiornikiem. Ustaw radio na słabe pasmo lub stację. Teraz wyreguluj trymer VC1 obwodu wzmacniającego, aby uzyskać najbardziej optymalną głośność z radia. Jednocześnie wyceluj i ustaw L1 w pobliżu radia, aby uzyskać najbardziej efektywne sprzężenie.

Konieczne będzie wyregulowanie VC1 wraz ze strojeniem odbiornika, tak aby skalę VC1 można było skalibrować zgodnie z tarczą radia.

10-metrowy wzmacniacz RF

Konstrukcja 10-metrowego wzmacniacza RF jest raczej prosta. Stała sieć filtrów umieszczona na wyjściu pomaga wyeliminować szum o około 55 dB.

Gdy cewki są zbudowane zgodnie ze specyfikacjami podanymi na liście części, filtr nie będzie wymagał żadnych poprawek ani regulacji.

Oczywiście wprawne ręce mogą chcieć bawić się danymi cewki, żadnych problemów, ponieważ sugerowany wzmacniacz RF jest bardzo elastyczny, aby to umożliwić. Wzmacniacz jest w porządku dla większości transmisji, głównie dlatego, że prąd drenu FET jest regulowany za pomocą wstępnie ustawionego P1.

W przypadku zastosowań liniowych (AM i SSBI, dren musi być ustalony na 20 mA. Jeśli jest przeznaczony dla FM i CW, P1 musi być dostrojony, aby zapewnić, że żadna spoczynkowa porzeczka nie przechodzi przez FET). Jeśli chcesz ubiegać się o pierwotny cel, prąd spoczynkowy musi być ustawiony między 200 mA a 300 mA.

Przedstawiona poniżej gotowa płytka drukowana gwarantuje szybki i precyzyjny rozwój.

Cewki muszą być nawinięte na napowietrzne kuwety o średnicy 9 mm. Zawsze uważaj, aby uzwojenia były ciasno nawinięte bez żadnych odstępów. Upewnij się, że zastosowałeś radiator do FET