В нашей заключительной статье по высокочастотному генератору, прежде всего необходимо отметить следующее обстоятельство. Этот прибор имеет дело с измерениями, которым требуется наивысшая точность среди всех работ радиолюбителя-самодельщика. Для измерения постоянных токов и напряжений в домашних лабораториях радиолюбителей и даже в цехах радиозаводов применяются стрелочные тестеры с допустимой погрешностью до 1,5, а то и 2,5 %. При измерении переменных напряжений и токов погрешность может быть еще больше. Но, несмотря на это, мало кто жалуется, что такие погрешности слишком велики.
Но для измерений частот такие погрешности явно великоваты. Так на 20-метровом радиолюбительском диапазоне (14,0 - 14,35 МГц) погрешность в 1,5% - это около 200 кГц. Больше половины ширины диапазона! Поэтому необходимо предпринимать все возможные меры для устранения самых разных источников погрешностей. Поэтому познакомимся с некоторыми понятиями.
ВЫБЕГ ЧАСТОТЫ. После включения любого генератора электрические и тепловые режимы в нем не сразу приходят в равновесие. Некоторое время они неизбежно будут непрерывно уплывать в определенную сторону.
По мере приближения к положению равновесия это явление будет постепенно ослабевать и скоро станет незаметным на фоне обычных хаотических нестабильностей. Поэтому перед окончательной точнейшей градуировкой генератора желательно подержать его включенным около 10 минут. И перед измерениями, требующими максимальной точности - тоже.
ПЕРЕКРЕСТНАЯ МОДУЛЯЦИЯ. Человеку, поверхностно знакомому с принципами радиосвязи, все кажется простым: приёмник принимает сигналы в полосе пропускания и отфильтровывает лежащие за ее пределами. Но во время приема некоего полезного сигнала приемник может воспроизводить и очень сильные сигналы, лежащие далеко за пределами его "официальной" полосы пропускания. Из-за нелинейности входных каскадов мощный внеполосный сигнал может "пересесть" на несущую сигнала, на которую настроен приемник.
Особенно зловредны в этом плане помехи, не звенящие на какой-то одной частоте, а носящие импульсный характер. Они завешивают шумами практически весь радиодиапазон. Их источниками являются быстродействующие цифровые устройства, импульсные блоки питания и любые искрящие цепи - системы зажигания, коллекторные узлы электромоторов.
Проделаем простой опыт. Включите радиоприемник на свободный от станций участок, а затем включите свет в комнате. Вы явственно услышите щелчок, даже если приемник питается от батарей и не может получить помеху по цепям питания. Вы будете слышать этот щелчок на любом диапазоне, на какой бы ни настроились. Выехав за город, или поймав момент отключения электричества в вашем районе, или просто включившись посредине ночи, вы явственно ощутите, насколько слабее станет эта шумовая завеса.
Поэтому, градуируя генератор, или налаживая радиоприемник, или выполняя иные подобные работы, постарайтесь, чтобы никаких источников подобных помех не было включено в соседние розетки и не находилось рядом.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕЗОНАНСНОЙ ЧАСТОТЫ КОНТУРА.
Начнем с простой аналогии. Представьте себе, что вы решили померять освещенность в разных местах комнаты с помощью фоторезистора и собрали схему по рисунку А. Боюсь, что толку с этого будет мало - батарейка будет свободно выдавать свои обычные 4,5 или, там, 6 вольт независимо от того, сколько берет с нее фоторезистор. Их и будет показывать вольтметр. И только если батарейка окажется совсем дохлой, а фоторезистор достаточно низкоомным, то что-то будет слегка заметно. А вот на схеме по рисунку B результаты станут куда вразумительнее.
Аналогичное явление имеет место и при определении резонансной частоты колебательного контура с помощью генератора. Или при настройке его на некую заданную частоту. Причем там это еще важнее - при прямом соединении паразитные емкости самого генератора и кабеля к нему прибавятся к емкости контура и сдвинут его резонансную частоту. Поэтому лучше всего подключать контур через конденсатор связи Ссв. с емкостью в десяток раз меньше контурного С1. Еще хороший способ - подключать генератор с помощью катушки связи с меньшим числом витков.
Совсем уж хорошие результаты по точности получатся, если вы используете измерительный прибор генератора по его прямому назначению - устанавливая с его помощью одинаковое выходное напряжение по всем точкам диапазона, а измерять напряжение на контуре будете каким-нибудь отдельным прибором. Да еще и этот прибор тоже подключить через конденсатор или катушку связи.
Еще один неплохой способ подобной настройки - включить исследуемый контур в измерительную цепь не параллельно, а последовательно. В этом случае на резонанс укажет не максимум, а минимум сигнала. Вот только этот способ неприменим, если контур у вас уже прочно впаян в большую плату и один его конец заземлен.
Именно так производится первоначальная настройка входных контуров радиоприемников на нужные диапазоны. Не переживайте из-за некоторых погрешностей - они невелики и приемник будет работать. А когда все будет собрано вы сможете окончательно поправить настройку по максимуму приема либо настоящих радиостанций, либо сигнала от нашего генератора. В передатчиках - по максимуму отдачи.
Что же касается настройки контуров в усилителях промежуточной частоты супергетеродинов, то их удобнее настраивать прямо в составе штатной схемы УПЧ, подав на нее положенное питание. Только временно отключите систему АРУ - автоматической регулировки усиления, которая будет пытаться держать вам неизменный уровень сигнала.
Еще несколько советов. Резонанс контура начинайте искать сверху от предполагаемой частоты. Иначе вы рискуете обнаружить сигнал, когда частота генератора окажется вдвое ниже резонанса - прибор будет ловить вторую гармонику. Это если вы ищете резонанс, настраивая генератор. Если же вы установили на генераторе нужную вам частоту и настраиваетесь подстройкой контура, то начинать надо снизу - с полностью вкрученного сердечника катушки.
Пытаясь ловить сигнал генератора радиоприемником, обшарьте пространство, как минимуму, на +/- 1 мегагерц вокруг, чтобы убедиться, что ловите именно основной канал, а не какой-то более слабый побочный - зеркальный канал приемника или какую-нибудь гармонику.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГЕНЕРАТОРА ВЧ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ ОБСТОЯТЕЛЬСТВАХ. Любой радиопередатчик или сколько-нибудь солидный приемник имеет такой узел - стабильный генератор ВЧ с градуированной шкалой настройки. Так что если у вас есть наш прибор, то вам будет проще осуществить на скорую руку радиосвязь в том или ином направлении. Так вам будет достаточно только собрать 1-2 каскада усиления для получения передатчика, способного на подходящем диапазоне и антенне для него быть услышанным за несколько тысяч километров. Чтобы передать сигнал бедствия в случае какого-либо катаклизма, либо не дать реакционерам совершить втихаря какое-нибудь преступление против человечности.
На VT1 собран предоконечный каскад - удвоитель частоты. Кстати, радиолюбители издавна называют его таким знакомым сегодняшним людям словом "драйвер".
С1 - сотни пикофарад. Резистор R1 (сотни килоом) - обычный резистор смещения транзистора. Им устанавливается ток каскада в 1-5 мА (измеряется миллиамперметром, включенным в разрыв коллекторной цепи транзистора). Выходной каскад передатчика лучше всего ламповый. Конечно, если у вас есть чем обеспечить ему анодное питание никак не ниже 250 вольт. Если же оконечный каскад придется делать на мощном транзисторе, то коллекторный ток драйвера лучше раскочегарить побольше. И сигнал с контура L1 C2 подавать на оконечный усилитель через катушку связи с меньшим числом витков. Контур L1 C2, а также контур выходного каскада настраиваются с помощью нашего генератора на выбранную вами частоту передачи. А вот сам наш ВЧ-генератор, используемый в качестве задающего - на вдвое меньшую. R2 (около сотни ом) C (сотые доли мкФ) предотвращают возникновение резких широполосных щелчков при манипуляции (изменение параметров сигнала при работе на телеграфном ключе называют не модуляцией, а манипуляцией). Если вы не знаете телеграфа, то можете постоянно включить этот каскад и использовать амплитудную модуляцию, подключив ко входу внешней модуляции генератора микрофонный усилитель. Но дальность связи тут станет намного меньше. Подробности об устройстве антенны и выходного лампового каскада - в нашей старой статье о радиопередаче, а также в первой статье об усилительных радиолампах.
Аналогичным образом можно на скорую руку наладить прием даже любительских однополосных станций. Собираете и настраиваете генератором фильтр из 1-2 контуров на выбранный диапазон. Собираете по любой схеме смесительный детектор, примитивный фильтр низких частот и подключаете это к любому достаточно чувствительному УНЧ. ВЧ-генератор используете в качестве гетеродина.
Ну, как? По-моему, неплохо. Полгода назад вы обреченно знали, что любая схема, содержащая хотя бы 3-4 настраиваемых контура, вам недоступна. А сейчас вы можете взяться за самые замысловатые радиотехнические конструкции.
