В последнее время радиолюбителям стали доступны некоторые электронные компоненты,благодаря применению которых стало возможным построение УКВ радиоприёмных устройств,в том числе конвертеров,имеющих очень простую схемотехнику,но вместе с тем обладающимх весьма высокими техническими параметрами,иногда практически недостижимыми при применении обычных дискретных деталей.
Чрезвычайно удобная вещь для разработки УКВ приёмных устройств – монолитные ВЧ усилители – MAR. (MAR8a.pdf).Обладая высоким усилением и низкими шумами,они являются идеальным прибором для применения в различных узлах радиоприёмного устройства.
Ниже приведена практическая схема конвертера диапазона 2 м.
С антенного гнезда принятый антенной сигнал поступает на двухзвенный полосовой диапазонный фильтр.Так как входное сопротивление MAR равно 50 Ом,то применено согласование УВЧ с фильтром при помощи ёмкостного делителя.Как показала практика,в этом случае удаётся компенсировать паразитную входную ёмкость усилителя,так как она входит в делитель.Применённый MAR-6 обладает несколько меньшим усилением,чем MAR-8,но меньшими шумами,что для УВЧ является определяющим параметром. Выход УВЧ нагружен двухзвенным полосовым фильтром,аналогичным входному.Благодаря применению четырёх контуров в УВЧ,удалось получить высокие параметры приёмного устройства по забитию и интермодуляции. В качестве смесителя применён готовый гибридный модуль SRA-1,представляющий собой кольцевой балансный смеситель на диодах Шоттки ,хотя и не имеющий усиления,но обладающий низкими шумами,высокой линейностью и позволяющий получить значительное подавление сигнала гетеродина на выходе.Для получения высоких параметров приёмного тракта необходимо уделять большое внимание гетеродину. Точнее – чистоте его спектра и минимизации фазовых шумов ,которые хотя и не слышны на слух,но которые приводят к фазовой модуляции принимаемого сигнала и резко снижают динамический диапазон приёмного устройства в целом.
Столь популярные в своё время кварцевые гетеродины с многократным умножением частоты "а-ля Жутяев” совершенно не удовлетворяют современным требованиям к этим узлам. Для снижения шумов гетеродина необходимо применять малошумяшие схемы автогенераторов и возбуждать резонатор на возможно более высокой механической гармонике. В идеальном случае – непосредственно на необходимой частоте. В описываемой конструкции автогенератор выполнен на специально разработанном для УКВ генераторов полевом транзисторе J310. Благодаря тому,что затвор транзистора непосредственно соединён с общим проводом,шумовая модуляция сводится к минимуму. Кварцевый резонатор возбуждается сразу на третьей гармонике,то есть на требуемой частоте 116 Мгц. В данной схеме могут быть применены и другие резонаторы,возбуждаемые на нечётных гармониках вплоть до 7ой,а при очень активных экземплярах кварцевых резонаторов – и на более высоких. С выхода автогенератора сигнал через подстроечный конденсатор С14 поступает на вход буферного усилителя сигнала,выполненного на MAR-8. Применение такого усилителя обусловлено тем,что применённый с конструкции пассивный смеситель требует достаточно высокого уровня сигнала с гетеродина и к тому же обладает низким входным сопротивлением. Для дополнительного снижения уровня гармоник в выходном спектре сигнал гетеродина проходит через двухзвенный полосовой фильтр,настроенный на частоту 116 Мгц.
Сигнальный вход и вход гетеродина смесителя согласованы в широкой полосе частот при помоши резисторных аттенюаторов,что положительно сказывается на динамическом диапазоне смесителя.С выхода смесителя преобразованный сигнал через согласующий контур L5C10 поступает на выходной разъём конвертера и далее на радиоприёмник или трансивер с диапазоном 28-30Мгц.Питание всей конструкции осуществляется от встроенного стабилизатора 8 вольт на микросхеме 78L08.
Конструкция и детали:
Все номиналы деталей и типы применённых приборов указаны на принципиальной схеме.Применять другие усилители нежелательно,но возможно. Однако наилучшие параметры были экспериментально подтверждены именно с MAR-6 в УВЧ. Смесители также можно применить и другие,но необходимо ,чтобы полоса их заявленных рабочих частот совпадала с применяемой в данной конструкции. Автором были испытаны и показали вполне удовлетворительные результаты модули смесителей от радиостанции Р-625 "Пихта” и от приёмопередатчика ПП3 ,входящего в комплект железнодорожной радиостанции 55Р22В - "РВ1М”. Всё подстроечные конденсаторы – миниатюрные воздушные,так как популярные керамические обладают низкой стабильностью и износоустойчивостью. Конвертер собран на плате из двухстороннего фольгированного стеклотекстолита методом одностороннего монтажа,когда одна сторона представляет собой сплошной экран,а детали припаиваются к дорожкам,сформированным с помощью резака. Вся конструкция помещается в коробку,выполненную из тщательно пропаянных кусков стеклотекстолита . Входные и выходные разъёмы – любые коаксиальные,вполне подойдут популярные СР50…
Настройка:
Настройку следует начинать с гетеродина. Вращением сердечника катушки L6 добиваемся устойчивой генерации и максимального выходного сигнала,замеряя его на выходе MAR. Вполне возможно,что придётся подобрать ёмкость конденсатора С13.Затем настраиваем выходной фильтр гетеродина. Такую настройку необходимо проводить при наличии ИЧХметра (Х1-50 вполне подойдёт). Настройкой конденсаторов контуров добиваемся одногорбой характеристики фильтра со средней частотой 116Мгц. Вполне возможно,что в зависимости от конструктива необходимо будет подобрать значение ёмкости связи. Иногда можно вообще от неё отказаться,если индуктивная связь будет достаточной. А если контура слишком сильно связаны индуктивно,то можно применить экран в виде небольшой пластинки жести,припаянной между контурами. После настройки фильтра необходимо выставить подстроечным конденсатором С выходной уровень сигнала в точке подключения к смесителю на уровне 1.5 – 2 в. Так как смеситель пассивный,его параметры сильно зависят от уровня сигнала гетеродина.При росте уровня сигнала растёт коэффициент передачи и шумы,но при дальнейшем росте амплитуды сигнала гетеродина коэффициент передачи остаётся прежним,а шумы продолжают расти.Для поиска "золотой середины” и сделана плавная регулировка уровня сигнала гетеродина. Настройка контуров УВЧ также производится при помощи ИЧХ,но контура можно настроить по разному – или же получить широкую равномерную полосу по всему диапазону или же выстроить максимум на наиболее желаемом участке.
Практические испытания конвертера показали,что субъективно он работает лучше,чем приёмники в трансиверах IC-706MK2G и IC-746. И даже лучше,чем IC-R8500. Принимаемый сигнал выглядит более чистым и прозрачным,а совсем слабые сигналы разбираются лучше. И это закономерно,если учесть,что сигнал кварцевого гетеродина всегда будет иметь более чистый спектр,нежели сигнал синтезатора частот,пусть даже самого хорошего и дорогого.
