Поделиться ссылкой
Список тегов
Популярное
Наши друзья
RadioStorage.net - электронные схемы, статьи и программы радиолюбителю, самоделки своими руками

Особенности конструирования УКВ радиостанций

Как выполнять монтаж электронных компонентов УКВ радиостанции, изоляция деталей, монтаж и параметры соединительных проводников в схеме.

Конструкцию радиостанции с наименьшими габаритами удается получить только на ультракоротких волнах. Объясняется это тем, что размеры конденсаторов и катушек здесь значительно меньше, чем в аппаратах, работающих на более длинных волнах.

Применяемые антенны на УКВ диапазоне также сравнительно невелики (до 1—2,5 м) и это особенно удобно в походных условиях. Однако при конструировании УКВ аппаратуры необходимо учитывать и некоторые специфические особенности.

Изоляция деталей

Следует прежде всего иметь в виду, что к деталям и изоляционным материалам, работающим на ультра высоких частотах, предъявляются повышенные требования. Многие радиолампы, обычно хорошо работающие на длинных и коротких волнах, оказываются непригодными или малоэффективными на УКВ.

Во избежание потерь изоляция деталей в цепях ультра-высокой частоты должна быть высококачественной, т. е. изоляторы крепления деталей (конденсаторов, дросселей высокой частоты, катушек, выводов антенны) и панельки ламп должны быть из хороших диэлектриков, например из радиофарфора, полистирола или специальной керамики (на частотах 28—29,7 Мгц могут быть применены несколько худшие по свойствам эбонит или органическое стекло). Не следует применять гетинакс, текстолит и карболит, так как в этих материалах потери значительно выше.

Детали колебательного контура

Особенно высокие требования предъявляются к колебательному контуру. Он должен иметь большую добротность, поэтому в качестве конденсатора настройки применяется либо воздушный, либо керамический конденсатор. Катушка контура изготовляется из толстого медного посеребренного провода.

Прочность катушки должна быть достаточной для того, чтобы при сотрясениях не изменилась ее индуктивность, что может привести к значительной неустойчивости частоты контура.

Лучше всего применять катушки на керамическом каркасе с винтовой канавкой, на которую нанесен слой серебра. В любительских условиях можно изготовить катушку, намотав с некоторым натяжением на керамический каркас медный провод.

Обычно диаметр катушек бывает от 10 до 50 мм. Металлические детали желательно располагать от катушки на расстоянии не меньше 5—7 мм.

Расчет параметров колебательного контура

Число витков катушки определяется, исходя из индуктивности контура. Предполагается, что рабочая частота и емкость конденсатора настройки известны. Тогда индуктивность (в микрогенри):

 

формула для расчета индуктивности катушки

где fcp —средняя частота диапазона, Мгц; С — суммарная емкость контура, пф.

Суммарная емкость контура разна средней емкости конденсатора настройки плюс емкость лампы и соединительных проводов (приблизительно 5 пф).

Для получения необходимой индуктивности число витков катушки определяется по ее геометрическим размерам. Если l — длина намотки, a D — диаметр катушки, то число ее витков

Формула расчета числа витков катушки по ее геометрическим размерам

Пример. При средней емкости конденсатора 6пф и общей емкости лампы и соединительных проводов 5 пф, индуктивность катушки на средней частоте любительского диапазона 28 — 29,7 Мгц:

Пример расчета параметров катушки индуктивности по формулам

Для обеспечения перекрытия любительского диапазона 28 — 29,7 МГц, следует определить максимальную и минимальную емкости конденсатора настройки. Для этого сначала находим максимальную суммарную емкость контура

Формула для определения максимальной и минимальной емкости конденсатора настройки

и его минимальную суммарную емкость

Формула расчета суммарной емкости конденсатора настройки

Тогда при емкости лампы и соединительных проводов, равной 5 пф, максимальная и минимальная емкости конденсатора настройки равны:

формула с учетом емкости лампы и проводников

Дроссели высокой частоты

Дроссели высокой частоты выполняются в виде однослойных катушек. Каркасом такой катушки для намотки провода служит керамический стержень или на высокоомное сопротивление типа ВС и содержат несколько десятков витков изолированного провода.

Такие дроссели мотаются либо виток к витку, либо с принудительным шагом (с некоторым расстоянием между витками). Лучше всего применять дроссель с переменным, так называемым прогрессивным шагом намотки. Конец такого дросселя с наибольшим расстоянием между витками подсоединяют к управляющей сетке или к аноду лампы.

Высокочастотные дроссели должны быть выполнены таким образом, чтобы их собственная емкость и индуктивность создавали резонанс на максимальной рабочей частоте. Поэтому рекомендуется длину (в метрах) провода дросселя определять по формуле:

Формула расчета рекомендуемой длины (в метрах) провода дросселя

где fмакс — максимальная рабочая частота, Мгц.

Пример. Для любительского диапазона 28 — 29,7 МГц, дроссель следует наматывать отрезком провода длиной

Пример расчета рекомендуемой длины (в метрах) провода дросселя

а для диапазона 144 — 146 МГц,— проводом длиной:

Еще один пример расчета по формуле

Для диапазона 28 — 29,7 МГц при намотке на каркас диаметром 4 мм -число витков такого дросселя:

Расчитываем число витков для дросселя на 28 — 29,7 Мгц

 для диапазона 144 — 146 МГц:

Расчет числа витков дросселя для диапазона 144 — 146 МГц

Для дросселей высокой частоты лучше всего применять провод ПЭВ 0,06—0,15.

Монтаж соединительных проводников

Детали УКВ радиостанции должны быть размещены так, чтобы провода, соединяющие высокочастотные цепи, имели минимальную длину.

Это необходимо потому, что емкость и индуктивность соединительных проводов образуют дополнительные колебательные контуры, в которых могут возникнуть паразитные колебания, которые приводят к неустойчивой работе приёмо-передатчика. В связи с этим монтаж УКВ аппаратуры должен быть выполнен особенно тщательно и аккуратно.

Все соединения должны производиться кратчайшими путями. Каждый каскад высокой частоты должен иметь свою общую точку заземления. Экраны и шасси нельзя использовать как проводники для высокой частоты.

Для конструкций УКВ аппаратуры обычным является размещение деталей в непосредственной близости от панельки радиолампы. Взаимное расположение деталей должно быть таким, чтобы между ними не возникла паразитная емкостная или индуктивная связь.

При конструировании следует обращать особое внимание на жесткость конструкции, так как в процессе работы вибрация или перемещение деталей и проводов, плохо закрепленных на шасси, может привести к значительному изменению частоты настройки контуров.

Л. И. Куприянович - Карманные радиостанции.

 голосов: 0  просмотров: 579   → Принципы и технологии  


Добавить комментарий
Ваше имя:

Ваш E-Mail:



Введите код с картинки