УКВ передатчик с кварцевой стабилизацией на 85мГц, 10Вт (6Н7С, 6V6, 832)

Схема лампового УКВ передатчика с кварцевой стабилизацией на 85мГц, 10Вт (6Н7С, 6V6, 832). Передатчик с одной ступенью имеет ряд недостатков, главным из которых является неустойчивость частоты. Известно, что достаточную устойчивость частоты в передатчике можно обеспечить применением кварцевой стабилизации.

При этом отпадают наиболее трудно устранимые «болезни» УКВ передатчика: неустойчивость частоты и паразитная частотная модуляция, вызывающая фон переменного тока и искажения. Однако введение кварцевой стабилизации затруднено тем, что для получения рабочей частоты 85 мгц необходимо применять редкие и дорогие кварцы на ультравысокие частоты или использовать многократное умножение частоты.

Это затруднение можно разрешить, использовав кварцевый генератор, работающий по схеме с подвозбуждением. В этой схеме кварц способен стабилизировать частоту на 3-й, 5-й и более высоких нечетных гармониках. Схема проста в налаживании и работает очень устойчиво, давая возможность использовать сравнительно длинноволновые кварцы для стабилизации УКВ передатчика.

Принципиальная схема

Принципиальная схема передатчика изображена на фиг. 1. Первая и вторая ступени собраны на лампе Л1 (6Н7С). Контур L1-С1 настроен на 3-ю гармонику кварца Кв.

Высокая частота с анода первого триода лампы Л1 через конденсатор С3 подается на сетку второго триода. В его анодную цепь включен контур L2C4, на котором выделяется 3-я гармоника частоты, полученной в первом контуре. Таким образом, при кварце, имеющем частоту 3,2 мггц, первый контур настроен на частоту 9,6 мггц, а второй - на 28,8 мггц. Подбирая различные комбинации гармоник, можно пользоваться различными кварцами, чтобы получить на выходе первой лампы частоту 28,8 мггц или 43 мггц. Так, например, при кварце 4,75 мггц, выделяя 3-ю и 2-ю гармоники, получаем на выходе 28,5 мггц или 3-ю и 3-ю гармоники - 42,75 мггц.

Используя в первой ступени кварц на частоту порядка 9,5 мггц, можно получить на выходе первой лампы нужную частоту в диапазоне 85-87 мггц, однако получаемая при этом мощность оказывается недостаточной для раскачки оконечной лампы усилителя мощности. Поэтому в передатчик введена третья ступень на лампе Л2 (6V6), которая помимо умножения частоты дает некоторое усиление мощности и, кроме того, разделяет модулируемую лампу и задающий генератор. Эта ступень может работать удвоителем или утроителем в зависимости от частоты применяемого кварца.

Последняя ступень - двухтактный усилитель на лампе Л3 (832). В телефонном режиме с анодно-экранной модуляцией эта лампа имеет следующий типовой режим: анодное напряжение 325 в; напряжение на экранной сетке 210 в, смещение на управляющей сетке 50 в; анодный ток 68 ма, ток экранной сетки 15 ма, ток управляющей сетки 1,2 ма; выходная мощность 12 вт. В данном передатчике режим несколько отличается от типового ввиду того, что на анод лампы 832 подается напряжение около 300 в.

Рис. 1. Принципиальная схема лампового УКВ передатчика на 85 МГц с кварцевой стабилизацией.

Произведя некоторое изменение схемы и конструкции последней ступени, можно применить лампы Г-807 или П-50 (LS-50). В этом случае необходимо обратить особое внимание на экранирование и отделение цепей сетки от цепей анода выходных ламп.

Кроме того, для питания потребуется большее анодное напряжение (порядка 600 в), и должен быть соответственно пересчитан выходной трансформатор модулятора. Хорошие результаты дает использование лампы типа 829, имеющей выходную мощность до 63 вт. Для работы на этой лампе потребуется повышение мощности модулятора. Лампы 6ПЗ (6Л6) показали себя непригодными для усиления на этих частотах.

Детали

Конденсаторы постоянной емкости: С2, С3, С5, С6, С9, С10 и С12 - керамические; их величины указаны на принципиальной схеме. Конденсаторы С7, С11 и С14 - бумажные. Конденсаторы настройки С1 и С4 - малогабаритные подстроечные воздушные. Конденсаторы С8 и С13 - сдвоенные с общими подвижными пластинами и раздельными неподвижными. Их можно сделать, использовав два одинаковых конденсатора емкостью по 5-15 мкмкф, совмещенных на одной оси. Данные всех катушек приведены в таблице.

Катушка	Число витков	Провод	Диаметр катушки	Расстояние между центрами витков, мм	Отвод от витка	Частота, МГц
L1	15	ПЭЛ 1,25	На каркасе 25 мм	Виток к витку	2 или 3	9,6
L2	7	ПЭЛ 1,5	Без каркаса 16 мм	3	-	28,8
L3	5	ПЭЛ 1,25	Без каркаса 18 мм	3,5	2,5	86,4
L4	5	Голый 3 мм	Внутренний 25	4	2,5	86,4
L5	0,8	Голый 3 мм	30 мм	-	-	-

Эти данные выбраны для частот: первого контура - 9,6 мггц, второго - 28,8 мггц, третьего и четвертого - 86,4 мггц при кварце 3,2 мггц. При другой частоте кварца первый и второй контуры будут иметь иные данные. Третий и четвертый контуры остаются неизменными.

Дроссели высокой частоты Др1 и Др2 наматываются на основании от сопротивлений. Др1 имеет 70 витков провода ПЭШО 0,2 мм с отводам от середины. Дроссель Др2 состоит из 50-60 витков провода ПЭШО 0,3 мм.

Панелька лампы типа 832 делается из эбонита или органического стекла, ее размеры показаны на фиг.2. Там же указаны (цифрами в кружках) номера штырьков лампы Гнезда для самодельной панельки можно взять от готовой гетинаксовой восьмиштырьковой панельки. Они крепятся к панельке заклепками, сделанными из алюминиевой проволоки.

Изготовленная панелька крепится под горизонтальным шасси передатчика на таком расстоянии, чтобы внутренний экран (тарелочка) лампы находился на одном уровне с шасси. Отводы от анодов лампы 832, расположенные сверху, производятся гибкой медной или латунной полоской шириной 5-6 мм.

Рис. 2. Размеры ламповой панели лампы 832 и устройство гнезда.

Для настройки передатчика нужен один или два миллиамперметра. Они включаются в цепи сетки и анода лампы Л3. По прибору в сеточной цепи настраиваются предварительные ступени передатчика, а по прибору в анодной цепи-выходная степень. Для измерения сеточного тока нужен прибор до 5 ма и для измерения анодного тока - до 100 ма.

Можно использовать и один прибор, включая его попеременно параллельно соответствующим сопротивлениям - шунтам, включенным в цепь сеток и в цепь анодов. В этом случае для переключения нужен двухполюсный переключатель на двіа положения. На монтажной схеме включение приборов не показано.

Монтаж и налаживание

Передатчик монтируется на металлическом шасси, размеры которого приведены н,а фиг. 3. Размещение деталей и монтаж показаны на фиг. 21. Шасси вдвигается в общий с усилителем и блоком питания ящик. При сборке не рекомендуется отступать от указанного на монтажной схеме р тспол оліепия деталей.

Рис. 3. Размеры шасси генератора.

Цепи питания монтируются проводом в кембриковой изоляции, а цепи высокой частоты голым проводом 1,5- 2 мм. Провода в цепях высокой частоты должны быть возможно короче. Для налаживания передатчика, особенно для подгонки контуров, полезно собрать небольшой гетеродинный волномер по схеме, приведенной на фиг. 5.

В таком волномере (с лампой RL-2,4-T-1 или 6Ж5) можно использовать миллиамперметр, который позднее будет поставлен в передатчик. Питаться он может от любого сетевого приемника илист батарей. С помощью волномера очень удобно измерять собственную частоту контуров, включенных в схему.

Катушка волномера приближается к измеряемой катушке. Вращая конденсатор волномера, находим резонанс по падению тока сетки, который показывает прибор. Гетеродинный волномер может быть проградуирован, или же его частота, каждый раз после нахождения резонанса, определяется по градуированному приемнику. Кроме того, для налаживания нужно иметь виток провода с лампочкой от карманного фонаря на 1,5-3,5 в.

Рис. 4. Монтажная схема передатчика.

Настройка передатчика ведется в следующем порядке. Сначала регулируется первая ступень - кварцевый генератор (первая половина лампы 6Н7С). Конденсатор С3 отключается, и анодное напряжение подается только па первую ступень. Контролируя наличие колебаний в катушке L1 витком с лампочкой и вращая конденсатор С1, находим резонанс с гармоникой кварца.

Если в анодную цепь временно включить миллиамперметр, то возникновение колебаний будет проявляться резким спаданием анодного тока.

Рис. 5. Схема гетеродинного лампового волномера.

Может оказаться, что отвод на катушке установлен неправильно, и генерация совсем не возникает или, наоборот, генерация имеется при любом положении конденсатора С1. В первом случае это означает, что обратная связь слишком мала, и тогда отвод нужно передвинуть по катушке вверх к аноду на 1-2 витка. Во втором случае связь слишком велика, и отвод нужно переместить ниже. В любом случае желательно попробовать несколько положений отвода на катушке.

Во время настройки первой ступени желательно проводить контроль с помощью коротковолнового приемника, имеющего второй гетеродин, слушая на частоте данной гармоники кварца. При правильно подобранном положении отвода на катушке в телефонных трубках приемника слышен чистый музыкальный «кварцевый» тон, который при вращении конденсаторѣ настройки генератора не изменяется.

При уходе от резонанса генерация должна срываться. При наличии самовозбуждения помимо кварца настройка конденсатором изменяет тон и частоту. Тогда нужно уменьшить обратную связь.

Следует иметь в виду, что емкость кварцедержателя является частью схемы, и вынимание держателя вместе с кварцем из передатчика не может служить проверкой отсутствия самовозбуждения. В этой схеме хорошо работают любые исправные кварцы, и если ни при каких условиях генерация с кварцем не получается, то можно предположить, что кварц неисправен или кварцедержатель загрязнен.

При разборке кварцедержателя следует быть осторожным и не повредить кварц. В случае, если пластины держателя окислились, а кварц загрязнен, пластины нужно отчистить мелом до блеска, а кварц промыть спиртом.

Когда в кварцевом генераторе получена устойчивая генерация, переходят к налаживанию второй ступени. Если имеется гетеродинный волномер, іо с его помощью производится настройка на 9-ю гармонику кварца (3,2 X 9 = 28,8 мгц). При этом анодное питание на лампы не подается.

Если нужная частота не получается ни при какой настройке конденсатора С4, то можно добиться изменения диапазона, сданная или раздвигая витки у катушки L2. С помощью волномера легко определить, в какую сторону следует изменить величину индуктивности этой катушки. После такой проверки, на лампу Л1 подается анодное напряжение. Приближая виток с контрольной лампочкой к катушке L2, находят по свечению этой лампочки резонанс. Миллиамперметр в анодной цепи лампы Л1 отмечает резонанс с третьей гармоникой очень незначительным падением анодного тока, поэтому резонанс лучше находить с помощью лампочки.

Далее производится проверка третьей ступени. Анодное напряжение при этом на последнюю лампу не подается. Настройку можно произвести по миллиамперметру, включенному ,в цепь управляющих сеток выходной лампы. При резонансе всех контуров ток сеток последней лампы достигает 3 ма.

Ввиду небольшой емкости конденсатора С8 может понадобиться подгонка частоты контура третьей ступени. Это можно сделать при выключенном анодном напряжении с помощью волномера, сдвигая и раздвигая витки катушки. Нужно подогнать индуктивность так, чтобы резонанс достигался при средней емкости конденсатора С8.

В заключение при выключенном анодном напряжении с помощью волномера производится подгонка контура L4 С13. Затем все контуры настраиваются в резонанс по сеточному и анодному приборам при включенном анодном напряжении.

Отдаваемая передатчиком мощность проверяется прикосновением к одному из анодов лампы Л3 контакта осветительной лампы 127 в 15-25 Вт, которая при настройке последнего контура в резонанс должна светиться довольно ярко. Модулятор.

В передатчике применена анодно-экранная модуляция, дающая возможность снять с выходной лампы передатчика наибольшую мощность при работе телефоном. Мощность модулятора при анодно-экранной модуляции должна равняться половине мощности, потребляемой модулируемой лампой. Лампа 832 при анодном напряжении 300 В потребляет ток около 80 ма (этот ток состоит из тока анода и тока экранной сетки).

Следовательно, потребляемая мощность составляет 24 вт. Для 100%-іной модуляции нужен модулятор с выходной мощностью около 15 вт. Требуемую мощность можно получить от усилителя-модулятора, выходная ступень которого собрана по двухтактной схеме на лампах 6ПЗ. Предварительные ступени модулятора должны давать усиление, обеспечивающее нормальную работу от электродинамического микрофона.

Схема модулятора приведена на фиг. 6. Первая лампа Л1 (6SJ7) - усилитель напряжения на сопротивлениях, вторая Л2 (6Н7)-усилитель напряжения (первый триод) и фазопереворачивающая ступень (второй триод), третья Л3 (6ПЗ) и четвертая Л4 (6ПЗ) работают в двухтактной ступени усиления мощности в классе АБ2.

При работе от электродинамического микрофона используются все ступени усилителя, а при работе от звукоснимателя - только две последние. Вместо электродинамического микрофона можно применить пьезоэлектрические телефоны, которые работают вполне удовлетворительно, не требуя входного трансформатора. Кроме того, можно значительно упростить модулятор, если пользоваться угольным микрофоном. В этом случае лампа Л1 не нужна.

Данные деталей и напряжения на электродах ламп, измеренные ламповым (вольтметром, приведены на схеме. Выходной трансформатор Тр2 собирается из пластин Ш-25. Толщина их набора 4,8 см. Первичная обмотка трансформатора имеет 2 900 витков (с отводом от середины) провода ПЭЛ 0,18 мм. Вторичная обмотка состоит из 3 000 витков провода ПЭЛ 0,21 мм.

Если передатчик предназначается только для передач речи, особенно с угольного микрофона, то трансформатор можно изготовить меньших размеров (сердечник Ш-25, набор 4 сму первичная обмотка 2 X 1 000 витков и вторичная 2 100 витков того же провода), Намотка трансформатора ведется (виток к витку с прокладками между каждым слоем. Для прокладок можно использовать бумагу от конденсатора.

При намотке необходимо следить, чтобы витки из верхних слоев не проваливались вниз. Первичная обмотка должна быть хорошо изолирована от вторичной несколькими слоями парафинированной бумага или лакоткани.

Рис. 6. Принципиальная схема модулятора для УКВ передатчика.

Модулятор монтируется на панели, размеры которой показаны на фиг. 7. При сборке модулятора следует придерживаться обычных правил монтажа. Сеточные цепи второй и особенно первой ламп во избежание появления фона переменного тока и возбуждения должны быть тщательно экранированы.

Особенно хорошо должны быть экранированы входные цепи. Микрофон и звукосниматель также должны быть присоединены с помощью экранированных проводов. Несоблюдение это-го неизбежно приведет к появлению сильного фона переменного тока.

Провода питания накала ламп размещаются около самого шасси; они должны быть возможно короче и располагаться подальше от сеточных проводов. Для упрощения налаживания модулятора перед монтажем нужно проверить качество и величины всех сопротивлений и конденсаторов.

Рис. 7. Шасси модулятора.

Рис. 8. Расположение на шасси основных деталей модулятора.

Переходные конденсаторы С4, С7 и С3 во избежание появления положительного потенциала на управляющих сетках ламп не должны иметь утечки. При сборке рекомендуется придерживаться указанных величин сопротивлений. Расположение ламп и деталей усилителя показано на фиг.

8. Налаживание модулятора значительно облегчается, если производить монтаж и проверку по ступеням, начиная с последней. Для проверки к выходу модулятора подключается мощный громкоговоритель с выходным трансформатором, а на вход проверяемой ступени подается сигнал с радиоприемника, звукоснимателя или микрофона.

Отсутствие фона переменного тока проверяется с помощью высокоомных телефонных трубок, включенных па выход модулятора. При полном усилении в телефонных трубках должен быть слышен довольно значительный шорох - собственный шум ламп, но никакого фона при этом не должно прослушиваться.

Наличие фона объясняется неудачным монтажем или недостаточной экранировкой сеточных цепей. Кроме того, фон может появиться при плохом заземлении и от наводок высокой частоты с передатчика на (вход усилителя Этот фон можно устранить присоединением хорошего заземления к шасси модулятора и передатчика, а также тщательным экранированием всех входных цепей модулятора.

Выпрямитель

Передатчик и модулятор получают анодное питание от общего выпрямителя, работающего на лампе Л1 (5U4 или 2 шт. 5Ц4С) и дающего 300 В постоянного напряжения при токе 250 ма. Схема двухполупериодного выпрямителя изображена на фиг. 9.

Рис. 9. Принципиальная схема выпрямителя для УКВ передатчика.

Силовой трансформатор Тр1 собирается на сердечнике из пластин Ш-25 или Ш-32. Сечение сердечника 16 см2. Первичная обмотка / для сети 127 в имеет 425 витков провода ПЭЛ 0,9 мм. Высоковольтная обмотка // на 700 в с отводом от середины состоит из 2 100 витков провода ПЭЛ 0,35-0,4 мм.

Обмотка III накала кенотрона содержит 15 витков провода ПЭЛ или ПБД 1,5 мм. Обмотка IV накала ламп состоит из 21 витка провода ПЭЛ или ПБД 2,0 мм. Дроссель фильтра Др1 собирается на сердечнике из пластин Ш-25 при толщине пакета 3 см и с воздушным зазором 0,1 мм (прокладка из бумаги).

На каркас дросселя до его заполнения наматывается провод ПЭЛ 0,35-0,4 мм. Активное сопротивление дросселя при этом не превышает 100-125 ом. Шасси выпрямителя изображено на фиг. 10. Монтаж ведется хорошо изолированным многожильным проводом, связанным в жгуты. Для включения питания передатчика и модулятора сзади шасси помещаются две восьмиштырьковые панельки. Спереди шасси выпрямителя помещаются выключатели Вк1 и Вк2.

Фиг. 10. Шасси выпрямителя.

При отсутствии мощного трансформатора Тр1 можно собрать два одинаковых по мощности выпрямителя на трансформаторах от приемника (мощность каждого трансформатора в этом случае должна быть порядка 60-70 Вт). Тогда один выпрямитель будет питать передатчик, а другой модулятор. Три отдельных узла передатчика можно смонтировать в общем ящике, поместив наверху генератор, в середине - модулятор и внизу - выпрямитель.

Работа на передатчике

Пуск и настройка передатчика весьма просты. Сначала включается напряжение накала, после разогрева ламп - анодное напряжение. Настройка первых трех ступеней передатчика производится по максимуму тока сеточного миллиамперметра оконечной лампы, а выходной ступени - по минимуму анодного тока.

Можно также контролировать отдачу в антенну, включив последовательно в один из проводов фидера лампочку от карманного фонаря. Ток в антенне (вертикальный штырь с фидером 73 ом) равен примерно 0,3-0,5 а. На время работы лампочка закорачивается.

Затем с помощью УКВ приемника нужно проверить качество сигналов без модуляции. Несущая частота должна быть совершенно свободна от фона переменного тока. Наличие фона или расплывчатая настройка свидетельствуют о самовозбуждении усилителя передатчика или о самовозбуждении (помимо кварца) в задающем генераторе.

При срыве колебаний кварца несущая частота передатчика должна полностью пропадать. При обнаружении самовозбуждения необходимо более тщательно подобрать обратную связь в задающем генераторе. Самовозбуждение в выходной ступени возможно только при использовании других ламп вместо лампы 832. Оно устраняется более тщательной экранировкой и развязкой цепей сетки от цепей анода.

Когда получена устойчивая несущая частота, можно включить модулятор. Качество работы модулятора предварительно проверяется с помощью громкоговорителя. Регулятором усиления подбирается нужный уровень модуляции. Контроль ведется на УКВ или КВ приемнике. На этом настройка и регулировка передатчика заканчиваются.

Передатчик может работать на симметричную горизонтальную антенну, однако применение вертикальной антенны более целесообразно, так как она обладает круговым излучением. Если нужно вести направленную работу, можно применить горизонтальный диполь с рефлектором и директорами. Настроенный передатчик работает очень устойчиво, совершенно не требуя подстройки или какой-либо дополнительной регулировки.

О. Г. Туторский - Простые любительские приемники и передатчики УКВ, 1952г.