Десять лет назад я собирал приёмник коротковолнового диапазона, неспешно шагая от простого приёмника прямого усиления до супергетеродина с двойным преобразованием частоты. Эту работу я описывал в блоге с аналогичным названием клуба. Домен (com) оказался ненадёжным и картинки с изображением заблокировались. Я временно восстановил картинки и в сокращении решил перенести описание сборки в ленту Дзена.
До профессионального приёмника КВ диапазона я так и не дошёл, они, как правило, имеют до трёх преобразований, но радость творчества была достигнута. Весь приёмник уместился на ладошке. Весь мир поместился в кармане.
Я торжествовал, вращая ручку настройки, настраиваясь на радиостанции. Такой плотности приёма никогда еще не видел, ещё бы, ведь чувствительность получилась 1,5 мкВ при соотношении сигнал/шум 10 дБ, а это почти уровень профессионального приёмника! С антенной в виде кусочка провода в 5 см, самоделка соизмерима с приёмником «VEF – 202» с полностью выдвинутой штыревой антенной. Но как всегда бывает, что трудно остановиться на достигнутом пределе, и всегда есть желание модернизировать приёмник, сделать его ещё лучше.
В те годы, я начал описание с самого простого детекторного приёмника, добавляя ему усилитель низкой частоты и поочерёдно усилители высокой частоты. Таким образом, получился приёмник прямого усиления на средневолновый диапазон.
Работоспособность приёмника вполне устраивала благодаря работе мощных российских радиостанций средневолнового диапазона, что позволяло без измерительных приборов убедиться в правильности монтажа.
Была попытка улучшить чувствительность приёмника путём добавления ещё одного каскада УВЧ, а потом этот же каскад я превратил в усилитель промежуточной частоты, добавив вместо катушек индуктивностей пьезокерамические фильтры 455 кГц.
Установив фильтры в усилитель высокой частоты, я получил усилитель промежуточной частоты, той частоты, которая указана на фильтре. Сразу заметил, что уровень шума на выходе приёмника резко упал, так как высокочастотный тракт усиливает узкую полосу частот. Если фильтр имеет полосу 15 кГц, а их два, то общая полоса приёма будет в 1,4 раз меньше, и будет составлять 11 кГц. Всё, что вне этой полосы не усиливается, ни радиостанции, ни помехи, - фильтры всё подавляют, задавливают почти на 60 дБ.
А если добавить преобразователь частоты, то получится супергетеродин с одним преобразованием частоты.
На этом этапе я решил не останавливаться, а идти дальше. Меня даже не остановил комментарий типа: «Это одна из самых глупых статей. Автору явно мозг надуло с буржуйской схемотехники, основанной на штампованной сборке».
Для примера приведу характеристики профессионального «буржуйского» приёмника WJ 8888 КВ диапазона. Рабочий диапазон 0,5 – 30 МГц. Промежуточные частоты: 82,8 МГц, 10,7 МГц, 455 кГц. Чувствительность 0,56 мкВ при соотношении сигнал/шум 10 дБ. Входное волновое сопротивление 50 Ом. Селективность по побочным каналам приёма и каналу ПЧ составляет 100 дБ.
Решено, вторая промежуточная частота будет 10,7 МГц. Так получился приёмник с двойным преобразованием частоты.
Под «штампованной сборкой» подразумевается авто монтаж, обеспечивающий высокую повторяемость изделия, включая его характеристик. А чем сложнее приёмник, тем меньше он требует регулировочных работ. Так весь диапазон КВ разбит на узкополосные непестраеваемые фильтры, состоящие из ЧИП-катушек индуктивностей, которые не нуждаются в настройке. Построить приёмник с двойным преобразованием частоты можно без измерительных приборов. Справиться может даже начинающий радиолюбитель, здесь важно только исключить ошибки монтажа.
Да, кстати, буржуи не сразу пришли к приёмникам с несколькими преобразователями частотот. Качественные параметры приёмного тракта с одним преобразователем частоты получались только с 9-ти секционным конденсатором переменной ёмкости. Часть секций конденсатора принадлежала гетеродину, а остальные секции перестраивали контура преселектора. Такой приёмник требовал сложных регулировочных работ.
Именно штамповку я применил в целях модернизации своего приёмного тракта. Так, вместо смесителей на двухзатворных полевых транзисторах применил схемы балансных смесителей из уже готовых микросхем. Совсем необязательно использовать микросхемы SA636 (простые FM тюнера мобильных телефонов). Как вариант можно использовать микросхемы ТЕА5710 и на одной полностью собрать тракт с ПЧ 455 кГц, а на другой аналогичной микросхеме тракт ПЧ 10,7 МГц, включая встроенный гетеродин и усилитель высокой частоты.
Сам приёмник получился комбинированным и называется инфрадином, если его диапазон ниже промежуточной частоты 10,7 МГц, а переключаясь на диапазон выше этой частоты, он превращается в обычный супергетеродин. В любом случае, имея высокую промежуточную частоту, удобно применить электронную настройку.
Гетеродин второго преобразователя (транзистор Т7) сделан на кварцевом резонаторе. К примеру, если фильтр на 10,7 МГц имеет полосу 260 кГц или 10,57 – 10,83 МГц, то кварцевый резонатор выбирается в пределах 10,57 + 0,455 = 11,025 МГц и 10,83 + 0,455 = 11,285 МГц, таким образом, частота кварцевого резонатора может лежать в пределах от 11, 025 до 11, 285 МГц. Я использовал кварц с частотой 11 МГц, а его реально замеренная частота составила 11,06 МГц.
Первый преобразователь с перестраиваемым гетеродином, настройка осуществляется с помощью варикапа. В дальнейшем возможно использование синтезатора частот.
Так получилось, что первое ПЧ 1, то, что на 10,7 МГц осталось без усилителя, то есть вместо усилителя промежуточной частоты - просто полосовой фильтр. Пусть будет так на первых порах. Ведь интересно сначала сделать приёмник, а уже потом заниматься его модернизацией.
На этом этапе используются все готовые блоки–модули, которые прошли испытания. Теперь как в старом телевизоре или приёмнике осталось подключить блок ПТК или ПК, и всеволновый построен.
Канальные блоки-модули.
Выбираю любой растянутый канал диапазона КВ и на этот диапазон делаю канальный блок. Нет смысла всё усложнять, у кого-то есть свой любимый диапазон. На этот диапазон делается канальный блок. Сам модуль делается сменным. Его всегда можно подвергнуть модернизации, усложнить, добиться прекрасной его работы, а затем по аналогии сделать точно так же другой канальный блок на другой диапазон, и пусть переключатель переключает не катушки, как в приёмниках ретро, а целиком готовые канальные блоки-модули.
Первоначально я выбрал середину КВ диапазона и смастерил для него канальный блок в одном экземпляре, чтобы проверить работу своего приёмника.
Сам канальный блок состоит из УВЧ и гетеродина.
Выбрал стандартный диапазон 31 м (9 – 9,9 МГц). Для унификации решил использовать стандартные индуктивности 1,5 мкГн.
УВЧ решил делать не перестраиваемым, так как одиночный контур на этих частотах занимает весь диапазон растяжки. В процессе выяснилось, что с этими катушками, на выбранной частоте приёма полоса пропускания 500 кГц по уровню 3 дБ.
В штопор входить не стал, пусть будет половина растянутого диапазона КВ. А после первых же испытаний пришёл к выводу, что всё получилось очень удобно, как я уже говорил, такого сгустка принимаемых радиостанций ещё не видел. Потом только обнаружил, что существуют другие стандарты растянутых радиовещательных диапазонов, где тот же участок 31 м занимает всего полосу 275 кГц (9,5 – 9,775 МГц).
Если делать канальные блоки на радиолюбительские диапазоны по этой схеме, то там всё замечательно, поскольку радиолюбителям отведены очень маленькие отрезки используемых частот.
Усилитель высокой частоты УВЧ (преселектор) Рис. 5.
На входе усилителя, выполненного на транзисторе Т1, включен одиночный контур (L1), который настроен на середину выбранного участка диапазона. Нагрузкой усилителя служит полосовой фильтр состоящий из связанных контуров, загруженный на большое входное сопротивление эмиттерного повторителя на транзистора Т2. В качестве катушек использую ЧИП-индуктивности. При расстройке в обе стороны на 1 МГц от центральной частоты, подавление получилось от 50 до 45 дБ, неплохо для преселектора. К контурным конденсаторам С1, С2, С3 для обеспечения точной настройки можно добавить подстроечные конденсаторы. Резисторы R1, R2 повышают устойчивость каскада к возбуждению.
Перестраиваемый гетеродин (Рис. 5).
Он выполнен на транзисторах Т3 – Т4. Частота гетеродина выбрана на 10,7 МГц выше диапазона. Настройка осуществляется вручную путём изменения напряжения на варикапе. Буферным каскадом гетеродина на транзисторе Т3 также служит эмиттерный повторитель на транзисторе Т4. Последовательно включенный по сигналу резистор R3 совместно с входным сопротивлением буферного каскада образует делитель и служит для уменьшения амплитуды сигнала, чтобы последний транзистор не входил в ограничение. Коэффициент подавления высших гармоник в этой схеме составляет 40 дБ.
Диапазон перестройки устанавливают с помощью двух конденсаторов: С7, С8. При необходимости их можно сделать подстроечными.
Диапазон 41м (7 – 7,4 МГц).
Он захватывает любительский диапазон 40 м (7,0 - 7,2 МГц).
Сама схема осталась без изменений, но несколько номиналов конденсаторов скорректированы на другую частоту. Точно такая же получилась чувствительность 1,5 мкВ при соотношении сигнал/шум 10 дБ. Сегодня я уже слушал радиолюбителей. Этот диапазон сильно оживает к вечеру.
Пока ещё всё не растерял, привожу данные номиналов для этого диапазона частот.
С1-300 пФ, С2-160 пФ, С3-270 пФ, С4-30 пФ, С7-27 пФ, С8-10 пФ. L1- L4 -1,5 мкГн. Катушка L5 состоит из двух таких чипов, соединённых последовательно (3 мкГн). Выход на буферный каскад снимаю с середины объединённых катушек.
Далее я решил продолжить освоение КВ диапазонов и для разнообразия выбрал
любительский диапазон 10 м (28,0 – 29,7 МГц).
Это самый конец коротких волн, после этого диапазона волны называются метровыми.
Схема канального блока осталась без изменений, отличия претерпели только номиналы, причём в большем количестве, чем в предыдущем диапазоне (41м). Благодаря более высокой частоте настройки схема преселектора с запасом в 1 МГц перекрывает диапазон частот при использовании одних и тех же катушек индуктивности (1,5 мкГн). Изменению подверглась только катушка гетеродина, она уменьшилась до 330 нГн.
С1-1 пФ (Тут же рядом, вместо 30 пФ поставить 12 пФ и 56 пФ поменять на 24 пФ), С2-5,6 пФ, С4-2,7 пФ, С3-13 пФ, С7- 27 пФ, С8-10 пФ, L1 – L4 -1,5 мкГн, L5 -330 нГн.
Резистор R3 -1,2 к, а 7,5 к - заменить на 24 к.
Гетеродин работает на 10,7 МГц выше диапазона и варикап без проблем перекрывает полосу перестройки.
Несмотря на то, что внешне сквозная частотная характеристика преселектора представляет идеальный прямоугольник, его селективность на этих частотах хуже. Так промежуточную частоту 10,7 МГц он задавливает на 60 дБ.
На частоте 20 МГц его подавление составляет 45 дБ.
А вот на 40 МГц всего 25 дБ. Поэтому не буду говорить, что вблизи Останкинской телебашни я услышал ЧМ вещание в результате сопутствующих преобразований. Я уже знал, что это случится, потому, как чувствительность составила 0,6 мкВ при соотношении сигнал/шум в 10 дБ. Это можно исправить, если использовать антенный полосовой фильтр с полосой пропускания от 1,5 МГц до 30 МГц.
Правда, всё это нужно, если вы находитесь рядом с Останкино. Другим каналам плохо от этого не будет. Но это уже пошла модернизация. Это всё подождёт, потому, как я не знаю, для чего я сделал этот диапазон.
Несколько раз я принимался крутить ручку настройки этого канального блока, но так и ничего не услышал ни радиолюбительские, ни вещательные передачи. Но стоило мне спуститься немного ниже, всего на 1 МГц – приёмник ожил.
«Дальнобойный» диапазон (около 27 МГц).
Я попал в Америку 80-х, это путешествие в прошлое. Был такой иностранный фильм про дальнобойщиков, которые «навели порядок» в провинциальном тихом городке (мне напомнили в комментариях название фильма - "Конвой"). Задержавшись на этой частоте на 15 минут, я уже знал всё, что происходит на автомобильных трассах, расположенных около меня в радиусе 5 км. Где можно хорошо перекусить, какие произошли аварии, кто прав, кто виноват, где пробки, какие пути объезда, где подвесили новые фены и т. д.. Я так подумал - полезная волна, да только слушать её придётся в наушниках, сами понимаете, разговор-то мужской, матерок проскакивает. А вообще качество приёма, в смысле разборчивости - хорошее, несмотря на амплитудную модуляцию.
.
