23 апреля 2006 г.

Активная антенна на диапазон 144 МГц

В связи со значительными трудностями, возникающими при установке эффективных антенн на диапазон 144-146 МГц, предлагаю использовать активные антенны состоящие из простенькой антенны, предварительного УВЧ каскада на транзисторе T10 и усилителя мощности (см. рисунок 1).


Защита от мощных ВЧ наводок осуществляется как по входной так и по выходной цепям двумя парами комплементарных транзисторов включенных в диодном включении. На выходе УВЧ каскада, имеющего усиление не менее 12-15 дБ, стоит Т-образный резистивный аттенюатор, снижающий уровень выходного сигнала на 10 дБ но благодаря ему снижается уровень перекрёстной модуляции на 20 дБ и взаимной модуляции на 30 дБ. Наиболее оптимально в усилителе использовать транзисторы 2Т610Б(А) так как они имеют большую крутизну характеристики по отношению к другим типам. Несколько худшими параметрами обладают КТ608 и КТ904, другие транзисторы не заслуживают внимания. Оптимальное напряжение на коллекторе транзистора должно составлять половину от подводимого к каскаду напряжения питания. Защита транзистора от мощной импульсной помехи или грозового разряда обеспечивается диодом D8, вместо указанного на схеме вполне подойдут Д311А, КД407А, КД409А.

Для обеспечения минимального уровня шума от УВЧ следует применять резисторы типа МЛТ. На вывод базы надето ферритовое кольцо, снижающее вероятность возбуждения транзистора. В цепи питания УВЧ стоит электронный фильтр на транзисторе T7 снижающий уровень пульсаций питающего напряжения. В качестве транзистора фильтра лучше использовать КТ3102 обладающий большим коэффициентом усиления.

Усилитель мощности стандартный от «буржуйских» радиостанций. Единственная особенность его заключается в том, что в режиме приема на предварительный каскад УМ должно подаваться напряжение через резистор R5 обеспечивая потребляемый ток менее 62 мА при 14,8 В напряжения питания иначе УМ будет шуметь. На «холодный» конец дросселя L2 следует также надеть ферритовое кольцо исключающее возможность самовозбуждения по цепи питания. При подаче питании на ножку 2 блока УМ в пределах 13,8 В выходная мощность может возрасти до 65 Вт, но в этом случае нужен хороший радиатор на схему, ток потребляемый предварительным каскадом УМ не превышает 2,5А. Аттенюатор емкостной на входе УМ обеспечивает постоянство входного ВЧ напряжения 5,5 В независимо от выходной мощности трансивера 1-6 Вт. Уровень входного ВЧ напряжения выставляется резистором R2, вместо диода D1 можно использовать КД407А, КД409А. Аттенюатор – регулируемый не изменяет ни входное ни выходное сопротивления.

При разработке схемы основной задачей было избавиться от механических реле для обеспечения перехода с приема на передачу. Выход трансивера, вход предварительного каскада УМ и выход дополнительного УВЧ приемника имеют гальваническую развязку за счет магнитных петель связи из кабеля, которые кроме этого обеспечивают дополнительную фильтрацию высших гармонических составляющих. В центре должна расположиться петля образованная на конце кабеля идущего от трансивера, а сверху и снизу, по плоскости от этой петли располагают петли связи идущие от выхода УВЧ и входа УМ. Точки соединения центральной жилы с оплеткой всех трех петель должны располагаться друг на против друга. Петли следует изолировать друг от друга.

Схема управления на транзисторах T8, T9, T11 работает следующим образом. При подаче ВЧ сигнала на конденсатор C24 первым откроется транзистор Т11 обеспечив закрытие транзистора Т8 в результате обесточится транзистор Т10 УВЧ приемника. Следом срабатывает Т9 блокируя коллекторную цепь Т10 на корпус и лишь за тем, с некоторой задержкой за счет конденсатора С18, подается питание на предварительный каскад УМ. Оконечный каскад УМ постоянно подключен к источнику питания. При переходе в режим «приём» сигнал ВЧ на конденсаторе С24 исчезнет, так как трансивер в режиме приёма. В данной ситуации уже первым закроется транзистор Т9, так как конденсатор способный задержать закрытие отделен от базы транзистора диодом D4. В результате цепь питания Т10 разблокируется и одновременно прервётся подача питания через Т4 в базовую цепь стабилизатора напряжения. Затем включится транзистор Т11 и через Т8 пойдет питание на УВЧ на транзисторе Т10 одновременно увеличив через R13 напряжение запирания на транзисторе Т4.

В режиме приёма входная цепь УВЧ каскада L5, С22, С23 (в некоторых случаях и С29) настраивается на максимальную чувствительность.

Резистор R4 мощностью 2 Вт типа МЛТ предназначен для снятия статического электричества наводимого в антенне.

Магнитные петли связи могут располагаться за пределами печатной платы.

Выходное гнездо УМ лучше всего соединить с вибратором антенны отрезком кабеля длиной 1/2λ (с учётом коэффициента укорочения).

В случае самовозбуждения УМ следует включить R1 номиналом до 100 Ом.

Источник питания лучше располагать рядом с антенной так как не разумно подавать ток 13А по кабелю, к примеру, длиной 40-50 метров.

Блок SA-AV17 крепят к радиатору, смазав предварительно невысыхающей теплопроводящей пастой. Точку заземления на плате соединяют с точкой заземления блока.

Печатная плата схемы крепится над радиатором на расстоянии 2,5 мм от радиатора, высота катушек над платой (имеется в виду верх катушки) составляет: L3 – 17.5 мм; L1 – 14мм; L5 – 18 мм; L4 – 11 мм. Катушка L3 намотана проводом диаметром 1,5 мм на оправке диаметром 8,5 мм, длина намотки (по краям катушки) 20 мм, шаг намотки 7,75 мм, количество витков 3. Катушка L1 намотана проводом диаметром 1,5 мм, на оправке диаметром 6,5 мм, длина намотки 9,6 мм, шаг 1,2 мм, количество витков 2. Катушка L5 намотана проводом диаметром 1 мм, на оправке диаметром 10 мм, длина намотки 13 мм, количество витков 2. Катушка L4 намотана проводом диаметром 0,8 мм, на оправке диаметром 5 мм, длина намотки 7 мм, шаг 1 мм, количество витков 4. Для намотки катушек используется медный провод с гальваническим посеребрением.

Транзисторы Т2, Т3, Т5, Т6, Т10 крепятся на радиаторе через медную фольгу которая затем распаивается на печатной плате, что уменьшает индуктивность эмиттерных выводов.

Можно ввести защиту оконечного каскада по схеме предложенной в журнале Радио № 6 за 1984 год, стр.24, но особой необходимости в этом не вижу.

Все каскады, кроме схемы управления, по раздельности были испробованы в работе. Надеюсь на помощь в доводке схемы до кондиции.

Автор статьи и авторский коллектив сайта выражает особую благодарность Михаилу Егоренкову (RA9YQB) за помощь в подготовке материала.

Владимир Масленников UA9YZ

Комментариев нет:

Отправить комментарий