РАДИОСТАНЦИЯ ПЕРВОЙ КАТЕГОРИИ

Г. ДЖУНКОВСКИЙ, Я. ЛАПОВОК, Радио №5/1967, ст.18

Радиостанция предназначена для работы на всех любительских КВ диапазонах. Она выполне­на по трансиверной схеме, благодаря чему частота передатчика будет точно соответствовать частоте настройки приемника. При необходимости мож­но изменить частоты настройки пере­датчика или приемника на +- 20 кгц. Переход с приема на передачу осу­ществляется либо автоматически (при начале фразы, произносимой в мик­рофон или нажатии на телеграфный ключ), либо вручную — переключа­телем.

В приемнике и передатчике радио­станции применено двойное преоб­разование частоты, причем плаьная перестройка по диапазону осуществ­ляется ГИД, который служит гете­родином первого преобразователя приемника и второго преобразова­теля передатчика. Второй преобразо­ватель приемника и первый пре­образователь передатчика имеют общий гетеродин с кварцевой стаби­лизацией частоты. Такое построение радиостанции имеет следующие до­стоинства: она перестраивается по диапазону одной ручкой; каждый любительский диапазон растянут на всю шкалу настройки; оказалось возможным установить только один кварц.

Недостатком примененной схемы является необходимость подбирать элементы термокомпенсации конту­ра генератора плавного диапазона (ГПД) отдельно на каждом диапазо­не. При тщательном выполнении этой операции стабильность частоты ра­диостанции будет вполне удовлетво­рительной.

Основные технические характери­стики радиостанции приведены ниже.

Блок-схема радиостанции приве­дена на рис. 1. Во время приема работают каскады, соединенные меж­ду собой черными линиями в поряд­ке, указанном стрелками, а во время передачи — каскады, соединенные цветным пунктиром.

В режиме приема сигналы из антенны поступают па вход резо­нансного усилителя ВЧ. Усилен­ные этим каскадом сигналы подаются па вход первого преобразователя приемника. Гетеродином для этого преобразователя служит генератор плавного диапазона (ГПД). При работе в диапазонах 10, 14 и 20 м частота ГПД ниже частоты сигнала, и поэтому боковые полосы первой НЧ и принятого сигнала будут оди­наковыми. На диапазонах 40 и 80 м частота ГПД выше принимаемой. Вследствие этого боковая полоса первой ПЧ на этих диапазонах будет обратной боковой полосе входного сигнала. Так как любительские ра­диостанции в диапазонах 10, 14 и 20 м почти всегда работают на верх­ней боковой полосе, а в диапазонах 40 и 80 м — на нижней боковой по­лосе, первая ПЧ будет за редкими исключениями иметь верхнюю боко­вую полосу.

Специальный каскад усиления первой ПЧ в радиостанции отсут­ствует. С выхода ФСС, которым на­гружен первый преобразователь, на­пряжение первой ПЧ поступает не­посредственно на вход второго пре­образователя. Частота гетеродина этого преобразователя на 500 кгц ниже первой ПЧ, так что сигнал второй ПЧ будет иметь такую же боковую полосу, как у первой ПЧ.

На входе двухкаскадного уси­лителя второй ПЧ включен элект­ромеханический фильтр с полосой пропускания 3 кгц. С выхода этого усилителя напряжение сигнала пода­ется на вход балансного детектора, который в режиме передачи выполня­ет роль балансного модулятора.

С выхода первого каскада усилите­ля второй ПЧ напряжение сигнала подается на усилитель системы АРУ. Напряжение АРУ поступает на обе лампы усилителя второй ПЧ и на лампу усилителя ВЧ. Это обеспечи­вает достаточное постоянство гром­кости принимаемых сигналов при значительном изменении их силы и близкую к линейной шкалу 5- метра.

За балансным детектором следует двухкаскадный усилитель НЧ, кото­рый может быть нагружен высоко­омными головными телефонами или электродинамическим громкогово­рителем.

В режиме передачи сигнал с мик­рофона поступает на усилитель. С вы­хода этого усилителя напряжение IIЧ через катодный повторитель по­дается на балансный модулятор, где модулирует сигнал опорного гене­ратора. Полученный в балансном модуляторе сигнал с подавленной несущей и двумя боковыми полосами (DSB) поступает на усилитель и затем, пройдя через электромехани­ческий фильтр, преобразуется в сиг­нал SSB с верхней боковой полосой. Изменяя частоту опорного генера­тора, можно получить и нижнюю бо­ковую полосу, После первого преоб­разователя полученная ПЧ проходит через ФСС и поступает на второй пре­образователь, на выходе которого при работе на диапазонах 10, 14 и 20 м выделяется сигнал верхней боковой полосы, а при работе на диапазонах 40 и 80 м — нижней боковой поло­сы.

Сформированный SSB-сигнал усиливается общим для приемника и передатчика резонансным усилите­лем ВЧ, предоконечным усилителем и поступает на вход усилителя мощ­ности.

Когда амплитуда на сетках ламп последнего усилителя превышает на­пряжение смещения, начинает ра­ботать система ALC, которая подает отрицательное смещение па сетки ламп усилителей ВЧ и DSB. Система ALC поддерживает при работе теле­фоном постоянный максимальный уровень излучаемого сигнала за счет сжатия динамического диапа­зона выходного сигнала передат­чика. В радиостанции предусмотре­на возможность работы и без ALC, что улучшает качество сигнала при местных связях.

При работе телеграфом микрофон­ный усилитель превращается в ге­нератор частоты 1000 гц,. выходное напряжение которого используется для формирования телеграфного сиг­нала точно таким же образом, как усиленное напряжение от микрофона используется для формирования сиг­нала одной боковой полосы. При этом телеграфный сигнал оказывается сдвинутым на 1000 гц от положения несущей однополосного сигнала, что очень удобно при переходе с SSB на CW: корреспондент услышит те­леграфный сигнал без перестройки приемника. Паразитные излучения передатчика вблизи телеграфного сигнала (остаток несущей и вторая боковая полоса) подавлены на 50 дб и практически не прослушиваются. Для автоматического перехода с приема на передачу применено уст­ройство, состоящее из усилителя IIЧ с двойным управлением, детектора и усилителя постоянного тока. Про- детектированное напряжение, сни­маемое с выхода приемника, блокиру­ет это устройство, предотвращая его срабатывание от звуков, попадаю­щих в микрофон из громкоговори­теля.

Принципиальная схема радио­станции приведена на рис. 2.

Во время приема сигнал из антен­ны поступает на соответствующий входной контур усилителя ВЧ, ко­торый связан с управляющей сет­кой лампы 6К13П (Л₄) через емкост­ной делитель С₃₂С₃₃. Конденсаторы делителя подобраны таким образом, что уровень внутренних шумов при­емника оказывается достаточно низ­ким, а устойчивость работы каскада усилителя ВЧ сохраняется. Напря­жение сигнала с выхода усилителя ВЧ подается на управляющую сетку первого преобразователя на лампе 6Ж2П (Л6). Гетеродинное напряже­ние снимается с выхода ГПД на третью сетку этой лампы.

ГПД выполнен на лампе 6Ж1П (Л₇) по схеме Шембеля, причем на диапа­зонах 20 и 80 м резонансная частота контура в анодной цепи Л₇ равна ре­зонансной частоте сеточного контура, а на диапазонах 40, 14 и 10 м — удвоенной частоте этого контура. Требуемое изменение частоты сеточ­ного контура ГПД обеспечивается только переключением конденсато­ров С83 — С₉₇, включенных парал­лельно высокостабильной катушке индуктивности L₂₉— Первая промежуточная частота зависит от частоты кварца, исполь­зуемого во втором преобразователе, и может лежать в пределах от 5,1 до 5,4 Мгц. В экземплярах радио­станции, построенных авторами, был использован кварц на частоту 4,9 Мгц, так что первая ПЧ прием­ника оказалась равной 5,4 Мгц. Частоты на выходе и сеточном кон­туре ГПД в этом случае должны из­меняться в пределах, указанных в табл. 1.

Радио №6/1967, ст.17

В анодную цепь Л₆ включен трех­контурный ФСС (L₃₀-L₃₂, C₇₂— C_7б), настроенный на первую ПЧ. С выхода ФСС сигнал поступает на второй преобразователь, собранный на лампе 6И1П (Л₈). В гетеродине этого преобразователя, выполненном на триоде Л₈, может быть использован только кварц, работающий на первой гармонике. В анодную цепь гептода Л₈ включен электромеханический фильтр ЭМФ-Д-500-ЗВ. Частота вто­рой ПЧ-500 кгц определяется этим фильтром. Напряжение сигнала вто­рой ПЧ, полученное на выходе ЭМФ, усиливается двухкаскадным усили­телем на лампах 6К4П (Л₁₀ и Л₁₁) и поступает на балансный детектор, собранный на полупроводниковых диодах Д2Ж (Д7Д8)

Первый каскад усилителя второй

ПЧ одновременно работает в качест­ве усилителя системы АРУ. Второй каскад этого усилителя выполнен на лампе 6К4П (Л₁₂). С катушки связи L₃₇ анодного контура этой лампы (L₃₈C₁₂₉) усиленное напряжение сиг­нала подается на диод Д1ОЗ (Д₆) детектора АРУ. Продетектированное постоянное напряжение выделя­ется на резисторе R₆₆. Это напряже­ние через диод Д103 (Д₅) быстро за­ряжает конденсатор С₁₂₅. При умень­шении силы принимаемого сигнала С125 медленно разряжается через резистор R₆₄. Такая система АРУ хорошо работает во время приема любого вида сигналов (как CW, так и SSB) и дает возможность легко произвести градуировку и отсчет показаний 5-метра (прибор 5-метра измеряет величину постоянной со­ставляющей катодного тока лампы Л₁₁ и его показания зависят от на­пряжения АРУ).

Ручная регулировка усиления ВЧ каскадов приемника осуществляет­ся потенциометром R₆₂. Отрицатель­ное напряжение, снимаемое с движ­ка R_б2, одновременно служит для за­держки АРУ. Таким образом при изменении усиления ВЧ каскадов при помощи R₆₂ автоматически ме­няется и напряжение срабатывания АРУ. Когда напряжение сигнала, поступающее на детектор системы АРУ, превышает напряжение его срабатывания, АРУ и 5-метр бу­дут продолжать работать. Система АРУ, обеспечивая защиту приемника от перегрузок, одновременно умень­шает усиление приемника во время появления кратковременных слу­чайных помех.

Для восстановления несущей час­тоты при детектировании сигналов SSB и для приема телеграфных сиг­налов используется опорный гене­ратор на лампе 6Ж1П (Л₁₄). Высокая стабильность генерируемой частоты достигнута без применения кварца при помощи установки в сеточном контуре генератора термокомпенси­рующих элементов (конденсаторов с отрицательным ТКЕ). Отсутствие кварцевой стабилизации частоты опорного генератора облегчает ис­пользование в радиостанции некон­диционного электромеханического фильтра со смещенной частотной характеристикой. Переход на прием другой боковой полосы осуществля­ется переключением подстроечных конденсаторов С₁₆₁ и С₁₆₂. Тембр зву­чания сигналов во время работы возможно подбирать, изменяя часто­ту опорного генератора при помощи конденсатора C_1б0. Если имеется возможность приобрести кварц, час­тота которого соответствует частоте нижнего среза характеристики ЭМФ, целесообразно собрать опорный гене­ратор по схеме, изображенной на рис. 3.

При желании сохранить возмож­ность изменять боковую полосу не­обходимо установить два переклю­чающихся кварца с частотами ниж­него и верхнего среза характеристи­ки ЭМФ.

Усилитель НЧ приемника — двух­каскадный на одном триоде лампы 6Н2П (Л₁₇) и лампе 6П15П (Л₁₉). Последняя работает с пониженным напряжением на экранирующей сетке. Во время приема на телефоны громкоговоритель может быть вы­ключен выключателем П₁. При передаче в режиме SSB вы­ходное напряжение микрофона усиливается микрофонным усили­телем на триоде лампы 6Н2П (Л₁₈). В режиме CW этот усилитель пре­вращается в RC генератор, в кото­ром возбуждаются колебания с час­тотой 1000 гц. Для приближения формы этого напряжения к синусои­дальной, а также подавления второй и третьей гармоник частоты 1000 гц в анодной цепи Л₁₆ установлена ин­тегрирующая цепь R₉₈C₁₆₉. С этой цепи напряжение НЧ поступает че­рез катодный повторитель на триоде лампы 6Н1П (Л₁₅) в балансный моду­лятор. Сигнал DSB с частотой 500 кгц, полученный в балансном модуляторе, пройдя через усилитель на лампе 6К4П (Л₁₃), в анодной цени которой установлен ЭМФ, превра­щается в SSB-сигнал первой ПЧ передатчика. Этот сигнал подается на управляющую сетку лампы 6Ж2П (Л9) первого преобразователя пере­датчика. Одновременно на защитную сетку Л9 поступает напряжение кварцевого гетеродина, собранного на триодной части лампы 6И1П (Л₈). В результате смешения частот в ФСС, находящемся в анодной цепи Л9, выделяется сигнал второй ПЧ пере­датчика.

При частоте кварцевого генератора 4900 кгц появляются паразитные ко­лебания с обратной боковой полосой на частоте 14200 кги (4900 кгц X 3—500 кгц). Для подавления этих колебаний в анодную цепь Л₉ вклю­чен режекторный фильтр L₃₄С₁₁₇, настроенный на частоту 14200 кгц. При использовании в генераторе кварца с другой частотой должна быть изменена и частота режекторного фильтра. Если частота кварца находится в пределах 4600-4800 кгц, режекторный фильтр вообще не ну­жен. Выделенный ФСС сигнал второй ПЧ подается на первую сетку гептодной части лампы 6И1П (Л₅) второго преобразователя передатчи­ка, где смешивается с гетеродинным напряжением, поступающим на тре­тью сетку лампы с выхода ТПД. В результате на выходе преобразо­вателя появляется сигнал с рабочей частотой любительского диапазона. Он выделяется в контуре, находя­щемся в цепи управляющей сетки лампы Л4 усилителя ВЧ. Усиление рабочей частоты происходит в кас­кадах, собранных на лампах 6К13П (Л4) и 6П15П (Л₃). В этих каскадах установлены три резонансных кон­тура с высокой добротностью, что позволяет практически полностью исключить паразитное излучение пе­редатчика вне границ любительских диапазонов. Усилитель мощности вы­полнен на двух лампах 6П20С (Л1 и Л₂), включенных параллельно. Вместо ламп 6П20С могут быть при­менены лампы 6П36С, но, так как последние имеют несколько более нелинейные характеристики, для со­хранения линейности выходного кас­када начальный ток двух ламп 6П36С должен быть равен 100 ма (вместо 60 ма для 6П20С) и для предотвраще­ния перегрева анодов, напряжение на них должно быть снижено до 500 в. Можно также заменить лампы 6П20С на ГУ-50, увеличив напряжение пи­тания анодов до 1000 в, а напряжение на экранирующих сетках — до 300 в.

Для предотвращения самовозбуж­дения усилителя мощности на рабо­чей частоте применена нейтрализация емкости сетка—анод с помощью де­лителя напряжения, состоящего из конденсаторов С₅ и С_1б-С₁₉. Пара­зитную генерацию на УКВ предот­вращают антипаразитные ячейки ДР2R2 Др3R4 Др4Rз, ДР5R5

Детектор системы ALC на двух диодах Д103 (Д₂Дз) выполнен по схеме, аналогичной схеме детектора АРУ. Напряжение на детектор ALC подается только в режиме «SSB ALC».

Радиостанция может быть пере­ключена с приема на передачу как автоматически, первыми звуками голоса, сказанными в микрофон или нажатием ключа («VOX»), так и вруч­ную при помощи переключателя П₆. На принципиальной схеме (рис. 2) все реле, управляющие переключе­нием, показаны в положении «при­ем».

В режиме «прием» реле Р₅ не мо­жет сработать, так как через его обмотку, включенную в анодную цепь триода 6Н1П (Л₁₆), протекает малый ток. Когда якорь Р₅ не при­тянут, его контакт КР²₅ включает зеленую индикаторную лампу, а контакт КР¹₅ подключает выход вы­прямителя + 24 в к цепи «+24R». В этой цепи находятся обмотки реле Р₁ и Р₃. Эти реле срабатывают. Кон­такт КР¹₁ реле Р₁ устанавливается в правое (по схеме) положение, а кон­такт КР₃² подключает к цепи управ­ляющей сетки конденсатор перемен­ной емкости С₉₈, которым можно подстроиться на частоту корреспон­дента, если она отличается от рабочей частоты радиостанции. Во время приема питание на обмотки реле Р₂ и Р₄ не подается, и они не срабаты­вают. В этом случае положение кон­тактов этих реле таково, что микро­амперметр будет работать в качестве S-метра, а лампы, работающие только во время передачи (Л₁, Л₂, гептодная часть Л₅, Л₇, Л₁₃ и Л₁₅), окажутся запертыми большим отри­цательным напряжением на их уп­равляющих сетках.

Радиостанция переключается на передачу при помощи устройства «VOX» следующим образом. Напря­жение НЧ с микрофонного усилите­ля подается, кроме катодного повто­рителя, на управляющую сетку лам­пы 6Ж2П (Л₂о) усилителя НЧ с двой­ным управлением. Если при этом лампа Л₂₀ не заперта отрицатель­ным напряжением, поступающим на ее защитную сетку либо из анодной цепи Л₁₉ через диод Д103 (Д₁₁), либо из цепи ненажатого телеграф­ного ключа, на потенциометре R₁₂₃, установленном в анодной цепи Л₂₀, появляется напряжение НЧ. Это напряжение детектируется диодом Д103 (Д_1о), заряжает конденсатор С₁₇₉ и подается в положительной полярности на сетку Л₁₆. Ток через Л₁₆ увеличивается и реле Р₅ срабаты­вает. Его контакт КР₅² включает красную индикаторную лампу, а контакт KP₅¹ переключает выход вы­прямителя + 24 в на цепь «+24Т». В результате этого контакт КР₁¹ реле Р₁ переходит в левое (по схеме) положение, снимается питание об­мотки реле Р₃ (при условии если пе­реключатель П₃ останется в положе­нии «ВХ»), а обмотки реле Р₂ и Р₄ подключаются к источнику питания.

Тогда к контуру в цепи управляющей сетки лампы Л₇ вместо С₉₈ подклю­чается конденсатор С₉₉; входной кон­тур усилителя ВЧ отсоединяется от антенны; микроамперметр, в зависи­мости от положения переключателя П₄, переключается либо на измере­ние анодного тока ламп Л₁ и Л₂, либо на измерение тока в антенне; управляющая сетка лампы Л4 от­ключается от цепи АРУ и подключа­ется к цепи ALC‘, открываются лампы Л₁, Л₂, гептодная часть Л₅, Л₇, Л₁₃ и Л₁₅ и запираются работающие только в режиме приема лампы Л₆, гептодная часть Л₈, Л₁₀, Л₁₁ Л₁₂ и Л₁₇. Разряд конденсатора Ć₁₇₉ че­рез резистор R_1оо происходит мед­ленно, так что в коротких паузах между словами или телеграфными по­сылками контакты реле Р₅ не размы­каются.

Переход на передачу вручную осу­ществляется переводом переключа­теля П₆ в положение «передача». При этом реле Р₅ срабатывает вне зависимости от наличия напряжения НЧ на потенциометре R₁₂₃. Если П₈ установить в положение «прием», лампа Л₁₆ запирается и автоматиче­ское переключение на передачу при разговоре перед микрофоном или нажатии на ключ не происходит.

В калибраторе радиостанции, соб­ранном на триодной части лампы 6И1П (Л₅), может быть использован не только указанный на схеме кварц на 500 кгц, но и любой другой, при помощи которого можно получить опорные точки внутри каждого диа­пазона. При отсутствии подходящего кварца калибратор можно вообще не собирать, исключив в переключателе П₂ положение «калибровка» и его платыП₂б, П₂ж’

Питание радиостанции осуществ­ляется от четырех выпрямителей, которые дают напряжения: +750 в при нагрузке 3004-400 ма, +210 в при нагрузке 200 ма, —100 в при нагрузке 20 ма и +24 в при нагрузке 0,7 а.

От выпрямителя +210 в питаются два источника стабилизированных напряжений: +105 в (питание экра­нирующих сеток ламп) и +150 в (питание ГПД и генератора опорной частоты). Стабилизация этих напря­жений осуществляется газоразряд­ными стабилизаторами СГ2П (Л21} и СГ1П (Л₂₂).

Напряжение накала ламп Л₅, Л₆, Л₇ и Л14 стабилизировано баретте­ром 0,85Б5,5—12 (Л23. Применение бареттера необходимо только при больших колебаниях напряжения се­ти переменного тока.