Когда у меня возникло желание измерить параметры собранных своими руками антенн самодельным антенноскопом, родилась идея сделать недорогой генератор УКВ диапазона. Я до сих пор вспоминаю это великолепное дачное лето десятилетней давности. Самодельные антенны, самодельные приборы. Всё сделано своими руками! Разложив в беседке антенну, подключённую к генератору, ходил вокруг неё, помахивая крышкой от кастрюльки и по подёргивающейся или зависшей стрелке микровольтметра воочию видел диаграмму направленности, а жена, смотревшая сериал в летней кухни, в это время говорила о сбоях изображения работающего телевизора, потому что самоделка создавала помехи в эфире.
«Реально, для антенн с количеством более 5 элементов требуется очень тщательная настройка, что мало кому доступно», - вот такой я получил комментарий к самодельной антенне.
В скором времени всем известная антенна Яги или Уда-Яги (имена японских изобретателей), она же волновой канал, имеющая аналогичное количество элементов, отметит своё столетие (1926год).
Я представил, какая же «сложная» измерительная техника была 100 лет назад и насколько она стала доступной сегодня. Взять хотя бы сайты с онлайн расчётом антенн. Современные телевизоры, которые показывают уровни сигнала и качества и реально заменяют сложные измерительные приборы. А последние, чисто для радиолюбителей, КСВ-метры начинаются по цене от 3,5 т.р. Не время говорить о доступности...
Быстро и удобно сделать такой генератор удалось, используя сменные блоки-модули. В те годы собрал несколько генераторов на: радиовещательный 87,5 – 108 МГц, радиолюбительские 144 – 146 МГц и 430 - 440 МГц, включая PRM (446 МГц) диапазоны, диапазон эфирного цифрового телевидения 480 - 590 МГц (для московского региона и ближайшего Подмосковья) .
Такой мобильный и простой измерительный прибор помещается в кармане. Линейку шкалы легко дополнить, поменяв несколько номиналов в схеме или модульную плату.
Структурная схема для всех используемых диапазонов одинаковая — это задающий генератор, фильтр нижних частот и линейный усилитель мощности.
Задающий генератор (на транзисторе Т1) с параметрической стабилизацией частоты, который определяет необходимый диапазон перекрытия. Для упрощения конструкции, перестройка по диапазону осуществляется подстроечным конденсатором. На практике такая схема включения, при соответствующих номиналах, на стандартизированных чип-индуктивностях и чип-конденсаторах, проверялась вплоть до частоты 1300 МГц.
Фильтр нижних частот (ФНЧ) подавляет высшие гармоники более чем на 55 дБ, выполнен на контурах с катушками индуктивности L1, L2, L3. Конденсаторы, параллельные индуктивностям, образуют режекторные фильтры-пробки, будучи настроенными на вторую гармонику гетеродина, дополнительно обеспечивают их подавление.
Линейный усилитель на микросхеме имеет нормированное выходное сопротивление 50 Ом, и для данной схемы включения развивает мощность от 15 до 25 мВт, достаточную для настройки и проверки параметров антенн, не требующую регистрации. Именно такую мощность на выходе имеет высокочастотный генератор Г4 – 176. ФНЧ на выходе микросхемы отсутствует, поэтому подавление высших гармоник генератора ухудшилось на 10 дБ.
Микросхема ADL5324 предназначена для работы на частотах от 400 МГц до 4-х ГГц, но практика показала, что она вполне работоспособна и на более низких частотах УКВ диапазона.
Генератор диапазона 87.5 – 108 МГц.
Параметры. Реальная перестройка частоты составила 75 – 120 МГц. Напряжение питания Vп = 3,3 – 4,2 В. Выходная мощность до 25 мВт (Vп = 4 В). Выходное сопротивление Rвых = 50 Ом. Подавление высших гармоник более 40 дБ. Неравномерность в частотном диапазоне 87,5 – 108 МГц менее 2 дБ. Ток потребления не более 100 мА (Vп = 4 В).
Питание генераторов осуществляется от литиевого аккумулятора с напряжением до 4,2 вольта. Устройство имеет разъём для внешнего питания и подзарядки аккумулятора и высокочастотный разъём для подключения внешнего счётчика, а самодельный антенноскоп может служить индикатором уровня.
Генератор радиолюбительского диапазона 430 – 446 МГц. (рис 1,5).
Параметры. Реальный диапазон перестройки при указанных номиналах составил 415 – 500 МГц. Напряжение питания Vп = 3,3 – 4,2 В. Выходная мощность до 15 мВт (Vп = 4 В). Выходное сопротивление Rвых = 50 Ом. Подавление высших гармоник более 45 дБ. Неравномерность в частотном диапазоне 430 – 440 МГц менее 1 дБ. Ток потребления не более 95 мА (Vп = 4 В).
Если вместо подстроечного конденсатора поставить варикап, а вместо перестройки по частоте переменным резистором, модулировать варикап микрофонным усилителем, то получится
передатчик PRM любительского диапазона 446 МГц (рис 1,5).
не требующий сертификации. Его мощность можно увеличить до 500 мВт. При направленных антеннах (волновой канал до 5 элементов) — связь до трёх километров при расположении антенн на уровне 1,5 метра от поверхности земли и 35 км, если одна из антенн находится на вертолётной высоте.
Генератор диапазона эфирного цифрового телевидения 480 – 590 МГц (рис 1,3,4).
Параметры. Реальный диапазон перестройки при указанных номиналах составил 480 – 590 МГц. Напряжение питания Vп = 3,3 – 4,2 В. Выходная мощность до 15 мВт (Vп = 4 В). Выходное сопротивление Rвых = 50 Ом. Подавление высших гармоник более 45 дБ. Неравномерность в частотном диапазоне менее 1 дБ.
Ток потребления не более 95 мА (Vп = 4 В).
Генератор других диапазонов.
Стоит только заменить катушку в задающем генераторе на другую, с меньшей индуктивностью, например, 33 нГн на 18 нГн, а в ФНЧ 18 нГн на 10 нГн и дециметровой диапазон телевизионного эфирного вещания перекрыт полностью до частоты 850 МГц.
Для дальнейшего движения вверх по частоте, поступаем аналогичным образом и в дополнение уменьшаем значение конденсаторов С 1, С 2 до номинала, равного 1,5 пФ.