УКВ радиостанция на 430 - 440 Мгц (6С1Ж, 12С3Сб 6Ж8, 6П3)

Описываемая радиостанция конструктивно достаточно проста и не содержит дефицитных деталей. Постройка ее доступна широкому кругу радиолюбителей, которые захотят направить свои силы на освоение 70 - сантиметрового диапазона. Питание радиостанции может производиться от силового блока, содержащего выпрямительное устройство, или от аккумулятора и гальванических батарей.

Принципиальная схема

Принципиальная схема радиостанции приведена на рис. 1. Она состоит из приемо-передатчика и блока питания. Радиостанция выполнена по трансиверной схеме.

Передатчик собран на лампах Л1 и Л2 - УКВ триодах 12СЗС. В нем могут быть также применены двойные триоды типа 6Н15П (электроды соединены параллельно). В передатчике применена схема двухтактного автогенератора. Она проста в выполнении и налаживании, надежна в эксплуатации и достаточно экономична по питанию.

Некоторые свойственные такому автогенератору недостатки (невысокая стабильность частоты и наличие паразитной частотной модуляции), не имеют особого значения, так как применяемые в настоящее время радиолюбителями приемники для этих частот, выполняются в основном по простой сверхрегенеративной схеме и имеют широкую полосу пропускания.

Рис. 1. Принципиальная схема УКВ радиостанции 430-440 МГц на лампах 6С1Ж, 12С3Сб 6Ж8, 6П3.

Колебательный контур автогенератора состоит из двух трубок L1 и L2 и междуэлектродной емкости анод-сетка ламп Л1 и Л2. Конструкция и размеры трубок приведены на рис. 2. Материалом для них может служить медь или латунь. Поверхность трубок желательно посеребрить.

Рис. 2. Панель передатчика. а - вид сверху на панель передатчика; б - вид сзади на панель передатчика

Самовозбуждение генератора обеспечивается за счет межэлектродных емкостей сетка-катод ламп Л1 и Л3. Для получения наилучших условий режима возбуждения и генерации в макальные и катодные цепи ламп включены дроссели ВЧ Др6 - Др12. Сопротивление утечки R1 подключено через ВЧ дроссель Др6 к сеточной цепи ламп Л1 - Л2.

В передатчике применяется анодная модуляция. Промодулированное по низкой частоте анодное напряжение подается в анодные цепи через ВЧ дроссель Др5. Связь контура генератора с антенной осуществляется с помощью петли связи L3. Контур передатчика не имеет элементов подстройки.

Настройка производится только в процессе налаживания на одну из частот диапазона 430 - 440 Мгц. Приемник радиостанции собран по схеме прямого усиления 0-V-2. Сверхрегенеративный детектор приемника работает на лампе Л3 типа 6С1Ж (могут быть применены также лампы 6С1П, 6С2П, 6НЗП, 12СЗС и т. д.) по схеме с емкостной обратной связью с самогашением частоты. Контур сверхрегенератора состоит из отрезка двухпроводной линии L4 и междуэлектродной емкости анод-сетка лампы Л3.

Плавная перестройка контура в пределах частот 430 - 440 Мгц осуществляется с помощью подвижной короткозамыкающей перемычки на двухпроводной линии.

Катодная и накальные цепи лампы Л3 защищены ВЧ дросселями Др2 - Др4. Плавный подход к порогу сверхрегенерации устанавливается путем изменения напряжения на аноде лампы Л3 с помощью сопротивления R4. Наивыгоднейший режим работы сверхрегенеративного каскада подбирается путем изменения частоты самогашения (во время налаживания приемника) с помощью подстроечного конденсатора С5.

Усилитель НЧ, он же модулятор радиостанции, собран на двух лампах - Л4 - 6ЖЗ (в триодном включении) и Л5 - 6ПЗС. Коммутация усилителя - модулятора осуществляется с помощью обычных низкочастотных реле Р1 и Р2 телефонного типа.

Вход лампы Л4 в режиме передача присоединяется к микрофонному трансформатору Тр1, а в положении прием через конденсатор С9 - к низкочастотной нагрузке сверхрегенеративного детектора. Выход усилителя НЧ в положении прием через конденсатор С20 подключается к головным телефонам, а в положении передача, анодные цепи лампы Л1 - Л2 и лампы Л5 соединяются вместе.

Рис. 3 - Блок питания для ламповой радиостанции 430-440 МГц.

Для питания радиостанции при работе в стационарных условиях используется выпрямительное устройство (рис. 3), состоящее из двухполупериодного выпрямителя, собранного на лампе Л6 - кенотрон 5ЦЗС, служащего для питания анодных цепей ламп радиостанции, и однополупериодного выпрямителя, собранного на диоде типа ДГ-Ц24, используемого для питания реле, переключателей рода работы.

Напряжения 6,3 и 12,6 в снимаются с IV обмотки силового трансформатора Тр2. В батарейном блоке питания объединяются накальный аккумулятор и анодные гальванические батареи. Блоки питания с помощью соединительных кабелей, снабженных фишками (для которых могут быть использованы цоколи от перегоревших ламп), подключаются к контактной панели, укрепленной на корпусе радиостанции.

Конструкция и детали

Радиостанция заключена в деревянный ящик размерами 250х230х150 мм. Монтаж ВЧ узлов передатчика и приемника выполнен в виде отдельных блоков, объединенных в дальнейшем вместе с усилителем - модулятором на общем основании (рис. 4).

Рис. 4. Компоновка радиостанции. а - расположение блоков в ящике радиостанции, I - панель передатчика; II - панель приемника; III- панель модулятора; б - вид на блоки передатчика сверху.

Расположение деталей на панели передатчика показано на рис. 2, приемника - на рис. 5. На лицевую панель радиостанции выведены ручки настройки приемника, регулировки громкости, обратной связи, переключателя рода работы, выключатель выпрямителя, гнезда для включения приемной и передающей антенн, телефонов и микрофона.

Рис. 5. Приемник радиостанции. а - вид сбоку на панель приемника; б - вид сверху на панель приемника.

Монтаж ВЧ узлов передатчика произведен на гетинаксовой панели толщиной 2-3 мм и размерами 230x60 мм. Лампы Л1 и Л2 смонтированы таким образом, что одна из них находится над контурной линией, а другая - под ней. Это необходимо для того, чтобы обойтись без длинных соединительных проводников при подключении анода и сеток этих ламп к линии.

Все размеры проводников линии приведены на рис. 2. Петля связи с антенной (L3) выполняется из медного посеребренного провода диаметром 2-3 мм. Она припаивается к гнездам антенны передатчика и располагается на высоте 11 мм над контурной линией. Дроссели высокой частоты Др1-Др12 бескаркасной намотки.

Они содержат по 9 витков провода МГ 0,8, внутренний диаметр намотки 5 мм, длина намотки 16 мм. При отсутствии специальных малогабаритных пружинящих ламповых гнезд могут быть использованы также гнезда от контактных разъемов типа ШР.

Металлический цоколь лампы Л2 закрепляется в отверстии гетинаксовой панели с помощью клея БФ-2. Лампа Л1 укрепляется над линией с помощью металлического угольника. Монтаж и расположение всех деталей ВЧ генератора делается строго симметричным.

Для монтажа используется медный провод диаметром 1-1,5 мм. ВЧ дроссели Др7 и Др8 припаиваются вместе с дросселями Др10 и ДР11 и сопротивлением R1 к общей «земляной» шине. Конденсаторы цепей развязки C1, С2 и С3 - керамические, лучше всего применять типа КДК-1- При монтаже следует стремиться к тому, чтобы соединительные проводники были максимально короткими, весь монтаж должен быть жестким и пайки надежными.

Монтаж ВЧ узла приемника производится на панели. размерами 107х80 мм из листового гетинакса или органического стекла толщиной 3-4 мм. Контурная линия приемника выполняется из медных (или латунных) трубок диаметром 5 мм. Трубки линии закрепляются с помощью двух планок из органического стекла толщиной 3-4 мм.

Короткозамыкающая перемычка изготавливается из двух пружинящих латунных полосок толщиной 0,5 мм, скрепляемых заклепками, в центре их укрепляется стерженек с ручкой из изоляционного материала. С помощью его в дальнейшем производится перестройка приемника путем перемещения короткозамыкающей перемычки по отрезку контурной линии.

Петля связи с антенной L5 имеет такую же конструкцию как и L3. Панель для лампы Л3 следует применить керамическую. Подстроечный конденсатор С5 - керамический, типа КПК-1, С6 и С7 - керамические типа КДК-1 (или слюдяные).

Усилитель НЧ - модулятор монтируется на пластине из листового алюминия или стали толщиной 1-1,5 мм размерами 230x135 мм. Др13 намотан на сердечнике из пластин Ш-15, толщина набора 12 мм. Он содержит 2500 витков провода ПЭЛ-0,2. В качестве этого дросселя может быть также использована первичная обмотка выходного трансформатора, рассчитанного под лампу 6ПЗС.

Микрофонный трансформатор Tp1 выполнен на сердечнике из пластин Ш-12, толщина набора 15 мм. Обмотка I содержит 400 витков провода ПЭЛ-0,25, обмотка II - 1600 витков провода ПЭЛ-0,1. Микрофон угольный, любого типа. При применении капсюля типа МБ напряжения 1,5в вполне достаточно для нормального питания микрофонной цепи.

Элемент типа 1,5 СТМЦ-6 или ФБС-025 укрепляется на шасси модулятора. Переход с приема на передачу осуществляется с помощью двух электромагнитных реле Р1 и Р2. В качестве них с успехом могут быть использованы малогабаритные реле типа ВСМ-1, или РСМ-3, или любые другие подходящие (например телефонные) реле. При их монтаже следует только учитывать, чтобы они были установлены на достаточном расстоянии друг от друга.

Цепи, подходящие к контактным группам этих реле, экранируются. Это необходимо для предотвращения возможности паразитного возбуждения модулятора.

Вместо реле Р1 и Р2 для перехода с передачи на прием можно использовать обычный двухплатный переключатель на два положения. Платы переключателя должны быть разнесены и установлены соответственно- одна около лампы Л4, вторая около лампы Л5. Все цепи экранированы и расположены таким образом, чтобы возможность взаимосвязи между ними была минимальной.

Однако, несмотря даже на некоторый добавочный расход электропитания, применение реле для коммутации усилителя-модулятора более желательно, так как в этом случае налаживание его значительно упрощается.

Силовой трансформатор Тр2 для блока питания выполнен на сердечнике из пластин Ш-30, толщина набора 35 мм. Сетевая обмотка I содержит 1135 витков с отводами от 550 и 635 витков: 635 витков этой обмотки намотаны проводом ПЭЛ-0,69, остальные - проводом ПЭЛ-0,5. Обмотка II содержит 750+750 витков ПЭЛ-0,25.

Обмотка III имеет 25 витков провода ПЭЛ-1,2. Обмотка IV содержит 32 витка провода ПЭЛ 1,5+32 витка провода ПЭЛ-0,69. Дроссель Др14 выполнен на сердечнике из пластин Ш-19, толщина набора 20 мм. Его обмотка содержит 2500 витков провода ПЭЛ-0,25.

Налаживание

Налаживание радиостанции следует начинать с передатчика. Убедившись в исправности накальной цепи ВЧ генератора, включаем анодное напряжение. Налаживание передатчика рекомендуется вести при пониженном (до 150-200 в) анодном напряжении.

На время налаживания желательно включить в цепь питания анодов ламп Л1-Л2 миллиамперметр постоянного тока со шкалой до 75-100 ма. Если монтаж генератора выполнен правильно, он обычно начнет работать сразу же при первом включении. Для того чтобы убедиться в нормальной работе генератора, неоновая лампочка (например, типа МН-3) подносится к концам линии L1-L2.

По ее свечению можно убедиться в наличии ВЧ колебаний в контуре генератора. Для проверки может быть использована и лампочка накаливания (2,5Bх0,15 а). Взявшись пальцами за стеклянный баллон лампочки, касаются концом цоколя лампочки центральной точки трубки L1, постепенно перемещают лампочку вдоль трубки по направлению к одному из ее концов.

Свечение лампочки, увеличивающееся по мере приближения к концу линии, будет свидетельствовать о наличии ВЧ колебаний в контурной линии генератора. Наблюдая в это же время за показаниями анодного миллиамперметра, отмечают одновременно постепенное возрастание анодного тока.

Для определения рабочей частоты генератора лучше всего воспользоваться двухпроводной измерительной линией, методика работы с которой неоднократно описывалась в радиотехнической литературе.

При подгонке диапазона передатчика следует учитывать следующие факторы, влияющие на частоту генератора: длину трубок линии (чем трубки короче, тем выше частота), расстояние между трубками линии (чем больше расстояние, тем выше частота). Изменение расстояния между контурной линией L1-L2 и петлей связи с антенной, а также изменение величины нагрузки на выходе передатчика также вызывает изменение частоты генератора.

Подгонка диапазона передатчика может быть произведена и с помощью простейшего волномера, который предварительно должен быть проградуирован с помощью генератора стандартных сигналов (например, типа ГСС-12) или двухпроводной линии и вспомогательного ВЧ генератора.

Далее, с помощью такого волномера или индикатора поля, путем изменения расстояния между витками ВЧ дросселей (с помощью пинцета), добиваются максимальной отдачи на выходе передатчика.

После этого на генератор подается рабочее напряжение (250-300 в) и, заменив сопротивление R1 переменным сопротивлением порядка 10 ком, ориентируясь на максимальные показания индикатора поля, устанавливают наивыгоднейший рабочий режим генератора. Анодный ток при этом не должен превышать 111 - 130 ма.

Налаживание приемника сводится в основном к получению наивыгоднейшего режима работы сверхрегенеративного детектора. При правильном монтаже и исправности всех деталей этого каскада сверхрегенерация должна плавно возникать и прекращаться при вращении движка переменного сопротивления R4.

Наивыгоднейший режим сверхрегенератора, при котором чувствительность его будет наибольшей, устанавливается с помощью подстроечного конденсатора С5. При вращении его ротора неметаллической отверткой характерный шум, сопровождающий работу сверхрегенеративного детектора, претерпевает следующие изменения: в положении максимальной емкости конденсатора С5 он сопровождается свистом, далее свист пропадает, потом шипение заметно усиливается.

В этой точке чувствительность сверхрегенератора будет наибольшей. При дальнейшем уменьшении емкости конденсатора С5 сверхрегенерация срывается.

Подгонка рабочего диапазона приемника производится так же, как и передатчика с помощью двухпроводной линии или резонансного волномера. На его частоту, кроме перечисленных факторов, влияющих на частоту передатчика, будет влиять также изменение емкости конденсатора С5.

Расстояние между контурной линией и петлей связи с антенной (L5) следует подобрать особо тщательно, так как при слабой связи снижается реальная чувствительность приемника, а при чрезмерно сильной связи возможен срыв сверхрегенерации.

В. Ломанович (UA3DH), Д. Пенкин (UA3HP). 1963 г.