Приемники высокой чувствительности
Устройство высокой чувствительности работает при частоте 300 МГц. Если рассматривать простую модель, то она собирается на базе компаратора с проводимостью от 4 мк. При этом фильтры под нее разрешается применять с обкладкой.
Транзисторы на приемник устанавливаются однопереходного типа, а фильтры используются на 4 пФ. Довольно часто встречаются проводные трансиверы. Они обладают хорошей проводимостью и не требуют больших энергозатрат.
Модулятор разрешается применять только с одним варикапом. Таким образом, модель способна работать на разных каналах. Для решения проблем с отрицательным сопротивлением используется расширительный конденсатор.
Полуволновой вибратор.
Простейшая антенна — полуволновой вибратор, состоит из двух отрезков провода, направленных в противоположные
стороны, в одной плоскости.
Общая длина их составляет половину длины волны, а длина
отдельного отрезка — четверть.
Если один из концов вибратора направлен вертикально, вместо второго может использоваться земля,
или даже — общий проводник схемы передатчика.
Например, если длина вертикальной антенны составляет — 1 метр, то для радиоволны длиной 4 метра
(диапазон УКВ)
она будет представлять наибольшее сопротивление.
Соответственно, эффективность такой антенны будет максимальной — именно для радиоволн этой
длины, как при приеме, так и при передаче.
Говоря по правде, в диапазоне УКВ, наиболее уверенный прием должен наблюдаться, при горизонтальном
расположении антенны.
Это связано с тем, что передача в этом диапазоне с на самом деле, выполняется
чаще всего, с помощью горизонтально расположенных полуволновых вибраторов.
Поэтому, именно — полуволновой вибратор(а не четвертьволновой) будет являться более эффективной приемной антенной.
Однополюсные устройства
Легко настраиваются именно однополюсные самодельные ламповые КВ приемники. Своими руками модель собирается с переменными компараторами. Большинство модификаций устроены со стабилизаторами низкой проводимости. Стандартная схема приемника предполагает применение дипольных резисторов, у которых емкость на выходе равняется 4.5 пФ. Проводимость при этом может доходить до 50 мк.
Если самостоятельно собирать модификацию, то компаратор надо заготавливать с трансивером. Резисторы напаиваются на модулятор. Сопротивление элементов, как правило, не превышает 45 Ом, однако есть исключения. Если говорить про приемники на реле, то у них используются регулируемые триоды. Работают данные элементы от модулятора, и они отличаются по чувствительности.
Налаживание
Налаживание заключается в установке тока коллектора транзистора VТ2 в пределах 0,6-0,7 мА подбором сопротивления резистора R5. В крайне нижнем по схеме положении R6 схема должна переходить на самовозбуэдение, то есть, в режим генерации. Если этого не происходит — значит неправильно распаяна катушка L2 (поменяйте местами точки подключения её выводов).
На КВ диапазоне радиостанции занимают малые, в процентном отношении, участки шкалы, поэтому настройка получается очень острая. На ось переменного конденсатора нужно надеть пластмассовый шкив желательно большего диаметра, и вращать его очень и очень медленно.
В противном случае вы просто будете проскакивать радиостанции не замечая их, и создастся впечатление, что приема нет. В процессе настройки работают два органа — С4 и R6, конденсатором перестраиваете по диапазону, а резистором выбираете оптимальный режим. Процесс настройки на радиостанцию сложен, но весьма интересен.
Мне удавалось на данный аппарат, пользуясь антенной в виде монтажного провода, натянутого по диагонали комнаты, принимать станции Северной Америки и Западной Европы, и даже Австралии.
Конечно, качество приема, мягко говоря, странное. Особенно на пороге генерации, но разборчивость вполне нормальная.
Иванов А. РК-2010-04.
Ламповые устройства низкой чувствительности
Ламповый КВ приемник на любительские диапазоны низкой чувствительности способен работать на разных каналах. Стандартная схема устройства предполагает применение одного стабилизатора. При этом переходник используется открытого типа. Проводимость резистора должна составлять не менее 55 мк
Также важно отметить, что приемники производятся с обкладками. Чтобы собрать устройство своими руками, заготавливается набор конденсаторов
Емкость у них обязана составлять не менее 45 пФ. Отдельно важно отметить, что приемники данного типа выделяются наличием дуплексных адаптеров.
Супергетеродин.
Супергетеродин, приемник с преобразованием частоты — это наиболее распостраненная схема.
Она содержит в себе маломощный генератор колебаний
промежуточной частоты — гетеродин.
Частота генерации гетеродина меняется одновременно с изменением настройки входной частоты.
Для этого применяется двухсекционный конденсатор переменной емкости — одна секция использована
в входном колебательном контуре, вторая — в контуре гетеродина.
Причем, гетеродин настроен так, что разница между собственной его частотой и частотой
радиосигнала остается примерно неизменной на протяжении всего перестраевомого диапазона.
Это и есть промежуточная частота, которая выделяется в смесителе — каскаде где
обе частоты встречаются.
Причем, полученная таким образом промежуточная частота оказывается промодулированой полезным
сигналом.
Далее, происходит усиление промежуточной частоты каскадами усилителя промежуточной частоты.
Такие каскады имеют повышенный коэффициент усиления только на этой частоте, что исключает
самовозбуждение усилителя.
После усиления промежуточной частоты, происходит детектирование и окончательное усиление полезного сигнала.
Супергетеродин обеспечивает высокую селективность и достаточную чувствительность для работы
во всех радиовещательных диапазонах.
Кроме того, появляется возможность приема и детектирования частотно — модулированных сигналов
на частотах УКВ, что значительно улушает качество воспроизведения звука.
Самая распостраненная схема частотного детектора — балансная, содержит в себе два контура,
настроенных на несущую частоту с некоторым отклонением — слегка рассогласоваными.
Частота первого из них настраивается несколько выше, а второго — несколько ниже промежуточной
частоты.
Модулированная промежуточная частота отклоняясь от своего среднего значения наводит
колебания(может быть — звуковые) полезного сигнала выделяемые на резисторах R1 и R2.
КВ приемник прямого усиления
категорияСхемы радиоприемниковматериалы в категории
Радиоконструктор №12 2006
Приёмники прямого усиления не отличаются высокой чувствительностью и селективностью, поэтому, схемы прямого усиления очень редко используются для приёма в радиовещательных КВ-диапазонах. Обычно приёмник прямого усиления, — это несложное средство для приёма местных радиостанций на средних или длинных волнах.
И все же, существуют способы повышения чувствительности и селективности приёмника прямого усиления, один из которых, — введение регулируемой положительной обратной связи в УРЧ. Способ состоит в том, что уровень положительной обратной связи (ПОС) в каскаде усиления РЧ устанавливают таким, чтобы он находился на грани возбуждения. Оперируя органами настройки входного контура и регулировки глубины ПОС можно достигнуть чувствительности и селективности достаточной для уверенного приёма удалённых радиостанций в KB радиовещательных диапазонах.
Радиоприёмники, выполненные по такой схеме были широко распространены до Великой Отечественной Войны. Их широкое распространение было следствием значительно более низкой цены, чем супергетеродинного приёмника аналогичной чувствительности и селективности. Главный недостаток — в необходимости тщательной установки глубины ПОС для приёма каждой конкретной радиостанции.
Схема радиоприемника
Принципиальная схема приёмного тракта такого типа, выполненного на более современной элементной базе показана на рисунке. Первый усилительный каскад выполнен на полевом транзисторе VT1. Входной сигнал выделяется контуром L1-C2-C3-C4 и поступает на его затвор. Транзистор включён по схеме с общим стоком Положительная обратная связь осуществляется с затвора на исток через конденсатор С5. Глубина ПОС устанавливается переменным резистором RP1, регулирующим степень связи через С5 между затвором и истоком VT1. Конденсатор С7 снижает вероятность неконтролируемого самовозбуждения.
На транзисторе VT2 выполнен второй каскад усиления, по схеме с общим эмиттером. С9 необходим для уменьшения склонности каскада к самовозбуждению.
Третий каскад на транзисторе VT3 выполняет функции третьего каскада УРЧ и детектора. Продетектированный сигнал фильтруется конденсатором С11. Резистор RP2 служит регулятором громкости. С него сигнал можно подать на вход любого УНЧ.
Приёмник охватывает два радиовещательных KB диапазона, — 41 и 49 метров.
В качестве контурной катушки L1 используется готовый высокочастотный дроссель индуктивностью 5 мкГн. Катушка не подстраивается. Переменный конденсатор С4 — одна секция переменного конденсатора 2х10…495 пф с воздушным диэлектриком. Такие конденсаторы использовались в ламповых радиолах и приёмниках. Если нет именно такого, — сойдет любой другой от приёмника. Но желательно, всё же, с воздушным диэлектриком. Если это будет популярный конденсатор ёмкостью 2х5…260пф нужно обе его секции включить параллельно. Или соответствующим образом изменить С3.
Антенна, — отрезок монтажного провода длиной около двух метров.
Транзисторы КТ315 можно заменить на КТ3102, транзистор SST310 на J310, Т310 или КП302, КП303.
Эксперименты по приёму KB проводил в сельской местности (район Ладожского озера). В ночное время был возможен приём многих дальних КВ-радиовещательных станций.
Иванов А.
Различные радиоволновые диапазоны.
Радиоволны делятся на различные радиодиапазоны, в зависимости от их длины.
Что такое — длина радиоволны? Радиоволны распостраняются со скоростью света(который сам по себе
является одним из диапазонов электромагнитных колебаний). За секунду, они распостраняются
на расстояние около 300000 километров. Разделив это расстояние на частоту электромагнитных
колебаний можно узнать их длину волны.
Например, колебания частотой от 3 до 30 Кгц. порождают радиоволны сверхдлинного диапазона.
Соответственно, длина сверхдлинных радиоволн лежит в пределах от 10 до 100 километров.
Передача информации на большие расстояния, в этом диапазоне возможна, с применением очень больших передающих
антенных устройств(более километра) и очень мощных передатчиков.
Сверхдлинные волны применяют для дальней подводной связи.
Колебания частотой от 30 до 300 Кгц вызывают радиоволны длинноволнового диапазона.
Их длина от 1 до 10 километров. Они способны огибать земную поверхность, за счет явления —
дифракции.
Дифракцией радиоволн называют их способность
огибать в той или иной степени препятствия,
лежащие на пути распостранения — выпуклость
земного шара, горы, строения и. т. д.
Дифракция возникает в результате возбуждения радиоволной
высокочастотных колебаний на поверхности препятствий.
Эти колебания вызывают в свою очередь вторичное
излучение радиоволн, проникающих в области пространства
затененные от передающей антенны радиопередатчика.
Часть энергии радиоволн при этом неизбежно
теряется — на нагрев поверхности.
Передающие антенны длинноволнового диапазона довольно велики, как и мощность передатчика.
Главным достоинством длинных волн, является возможность очень устойчивой связи, на большое расстояние — без ретранслятора.
Частоты от 0,3 до 3Мгц — принадлежат средневолновому диапазону, от 3 до 30Мгц — коротковолновому.
Волны этих диапазонов способны отражаться от различных слоев ионосферы, что
способствует сверхдальней связи, при относительно невысокой мощности передатчика и
небольших размерах передающей антенны.
Распостранение радиоволн на большие расстояния за
счет пространственных волн объясняется отражением
в ионосфере.
Наряду с отражением имеет место частичное поглощение,
возрастающее с увеличением длины волны.
Отражение и поглощение в ионосфере также связано с концентрацией
электронов — величиной непостоянной.
Ее изменения носят циклический характер
— суточные, сезонные и связанные с 11-летним
солнечным циклом, но нередко случаются и внезапные
изменения — из за вспышек на солнце и падения
метеорных потоков.
Частоты от 30Мгц до 3Ггц — радиоволны ультрокороткого(метрового и дециметрового) диапазона.
Радиоволны этого диапазона хорошо поглощаются земной поверхностью и проходят через
ионосферу — устойчивая связь возможна до линии горизонта.
Плюсом здесь является качественная связь, при крайне малой мощности передатчика — и
сответственно,возможности миниатюризации его размеров.
Сверхвысокочастотный диапазон 3 — 30Ггц(сантиметровый) используется для космической связи.
Электромагнитные колебания такой частоты по своим свойствам вплотную приближаются к свету.
Их можно легко фокусировать с помощью сферических отражателей, для передачи на очень
большие расстояния.
Ламповые модели высокой частоты
Самодельные ламповые КВ приемники высокой частоты включают в себя контактные преобразователи и датчики с низкой проводимостью. Некоторые специалисты положительно отзываются о данных устройствах. В первую очередь они отмечают возможность подключения трансиверов. Триггеры под модификации подходят контроллерного типа. Наиболее часто встречаются устройства с полупроводниковыми резисторами.
Если рассматривать стандартную схему, то компаратор имеется регулируемого типа. Резисторы на выходе устанавливаются с емкостью не менее 3.4 пФ. Проводимость при этом не опускается ниже отметки 5 мк. Регуляторы устанавливаются на три или четыре канала. В большинстве приемников используется только один фазовый фильтр.
Меню
- Главная
- О сайте
-
Основы радиовещания
- История изобретения радио
- Свойства и диапазоны радиоволн
-
Передающие радиоцентры
- Излучение радиоволн
- Антенны ДВ радиостанций
- Антенны СВ радиостанций
- КВ и УКВ антенны
- Синхронное радиовещание
-
Распространение радиоволн
- Распространение поверхностных волн
- Пространственные волны
- Что и когда слышно?
-
Принципы радиопередачи и приема
- Звуковые колебания
- Амплитудная модуляция
- Частотная модуляция
- Радиоприемники и их параметры
-
Детекторные приёмники
- Колебательный контур
- Детектирование
- Телефоны
-
Радиоприёмные антенны ДСВ
- Типы и ориентация антенн
- Проволочные антенны
- Заземление
- Грозозащита
- Антенны для городских условий
- Антенна с магнитной связью
-
Мощность, отдаваемая приемной антенной
- Элементарная теория приемной антенны
- Сопротивление излучения и действующая высота антенны
- Мощность, отдаваемая антенной без потерь
- Антенная цепь с потерями
-
Усовершенствование детекторного приёмника
- Согласование антенной цепи
- Оптимизация антенной цепи и связи с детектором
- Емкостная связь детектора с антенной цепью
- Практическая конструкция универсального детекторного приемника
- Варианты приемника с емкостной связью
-
Высококачественные детекторные приемники
- Двухконтурные приемники
- Использование высококачественных телефонов
-
Портативные детекторные приемники
- Портативные антенна и заземление
- Необычные антенны и нестандартные решения
-
Акустические системы громкоговорящих детекторных приемников
- Громкость звука, чувствительность и отдача акустических систем
- Конструкции акустических систем
- Рупорные акустические системы
-
Практические схемы громкоговорящих детекторных приемников
- Схема без КПЕ
- Двухполупериодные мостовые детекторы
- Двухполупериодный детектор с индуктивной связью
- Ключевые детекторы
- Транзисторный детектор
- Двухполупериодные детекторы на комплементарных транзисторах
-
Питание приёмника свободной энергией
- Простейшая схема
- Усовершенствование простейшей схемы
- Питание полем мощных станций
- Более полное использование энергии несущей
- Приемник с мостовым усилителем
- Налаживание приемников с питанием свободной энергией
- Приемник с мостовыми детектором и усилителем
-
Радиотрансляция
- Альтернатива радиоточке
- Беспроводные радиоузлы
-
Приемники прямого усиления
- Мистика коротких антенн
- Истоковый детектор на полевом транзисторе
- Магнитные антенны
- Рамочная средневолновая антенна
-
Экономичные приемники
- Схема на трех транзисторах
- Карманный приемник
- Чувствительный амплитудный детектор
- Приемник на биполярных транзисторах с АРУ
- Приемники с УРЧ на полевом транзисторе
- Простые радиоприемники на микросхеме TDA1072
- Приёмник с низковольтным питанием
-
Усовершенствованные приемники прямого усиления
- Приемник-радиоточка
- Двухконтурный преселектор
- Приемник с двухконтурной входной цепью
- Средневолновый приемник
- Чувствительный приемник
- Радиотракт на микросхеме
- Приемник на МС КР174УН23
- Приемник на МС К174ХА10
-
Регенеративные приемники
- Принципы регенерации
- СВ регенератор с индуктивной ОС
- СВ регенератор с регулировкой ОС
- Регенератор на биполярных транзисторах
- Q-yмножители
- Приемник с Q-умножителем
- КВ регенератор
- Серийный регенератор
-
Автодины
- Захват частоты
- Простой регенератор
- Практическая схема
-
Синхродины
- СВ синхродин
- СВ синхродин с плавной регулировкой ОС
- Обобщенная структурная схема синхродина
- KB синхродин С. Коваленко
- КВ синхродин с полевым транзистором
Детали приемника
Катушки L1 и L2 намотаны на каркасе, склеенном из ватмана. Это пустая гильза диаметром 20 мм и длиной 40 мм. Сначала наматывают катушку L2. Она содержит 12 витков намоточного провода диаметром около 0,5 мм (например, ПЭВ 0,47). Затем на поверхность L2 нужно намотать L1, тем же проводом, 5 витков.
Обе катушки намотаны в одном направлении. Начала обмоток отмечены на схеме точками. L3 — дроссель, намотанный на ферритовом кольце диаметром 7 мм из материала 400НМ, 400НН, 600 НН, 600НМ. В нем 200 витков тонкого намоточного провода (например, ПЭВ0.12).
Питается приемник от батареи напряжением 9V. Приемник был сделан с чисто экспериментальными целями, потому он собран на макетной плате, и печатная плата для него не разрабатывалась.
Радиосвязь, Радио-начинающим
|
|||||
Рефлексный приемник можно выполнить и на одном транзисторе, имеющем большой коэффициент усиления (передачи) по току h21э. Это могут быть биполярные транзисторы типа КТ3102Г и КТ3102Е, у которых коэффициент передачи тока h21э достигает 1000. Приемник на таких транзисторах обладает высокой чувствительностью и в то же время имеет более простую конструкцию.
На рис. 10.30 представлена схема рефлексного приемника на транзисторе КТ3102Г, работающего в диапазоне длинных и средних волн. Работает приемник следующим образом. Сигнал, поступивший в антенну и выделенный колебательным контуром L1C1, через катушку связи L2 поступает на базу транзистора VT1. Нагрузкой транзистора является высокоомная обмотка головного телефона BF1. Усиленный радиосигнал с коллектора транзистора поступает на детектор, образованный диодом VD1 резистором R1 и конденсатором С2. На выходе детектора образуется сигнал низкой частоты, который через разделительный конденсатор СЗ и катушку связи L2 поступает на базу транзистора, осуществляющего теперь усиление сигнала на низкой частоте.Особенностью данного приемника по сравнению с трехтранзисторным является наличие в нем цепи, осуществляющей автоматическую регулировку усиления (АРУ). Данная регулировка заключается в том, что при приеме сигналов мощной или близко расположенной радиостанции увеличивается уровень напряжения (постоянная составляющая) низкочастотного сигнала, выделяемого на нагрузке детектора R1С2, который через резистор R2 передается на базу транзистора. Диод включен таким образом, что этот уровень напряжения имеет отрицательный знак и, поступая на базу транзистора, уменьшает коэффициент усиления, причем тем сильнее, чем больше амплитуда сигнала на входе.В качестве магнитной антенны можно использовать антенну, примененную в рефлексном приемнике на трех транзисторах. Для повышения чувствительности число витков катушки связи L2 следует увеличить до 9…11, а саму катушку намотать поверх контурной катушки L1.Головными телефонами могут служить телефоны типа ТА-56М, источником питания — гальванический элемент либо дисковый аккумулятор типа Д-0,06 или Д-0,1.
В.И. Галкин. Начинающему радиолюбителю 1989 г. |
|||||
|
|||||
|
|||||
Сигнальный тракт высококачественного приемника прямого преобразования
Приемник прямого преобразования непосредственно демодулирует ВЧ-сигнал на частоте несущей в основную полосу (полосу модулирующих сигналов), где сигнал можно детектировать и восстановить содержащуюся в нем информацию. Архитектура прямого преобразования была впервые предложена в 1932 году в качестве альтернативы супергетеродинным приемникам. Привлекательность этого решения — в сокращении числа компонентов в схеме за счет исключения из нее каскадов промежуточной частоты (ПЧ).
Также при исключении из схемы каскадов промежуточной частоты и прямом преобразовании сигнала на нулевую ПЧ можно избежать проблем зеркального канала приема, присущих супергетеродинным архитектурам. С другой стороны, ряд проблем, связанных с прямым преобразованием, среди которых утечка сигнала гетеродина, сдвиги постоянной составляющей и высокий уровень искажений, усложняют его реализацию на практике. Однако последние достижения в технологиях производства интегрированных ВЧ-схем сделали возможным использование традиционной архитектуры прямого преобразования (гомодинной архитектуры) при создании высококачественных широкополосных приемников.
На рис. 1 показан широкополосный приемник прямого преобразования и особо выделены некоторые из наиболее критичных параметров компонентов сигнального тракта. Сигнальный тракт приемника начинается с соединения антенного входа и дуплексера. Дуплексеры часто используются в системах с частотным разделением (Frequency Domain Duplex, FDD), таких как W-CDMA и некоторых версиях WiMax. Дуплексный фильтр предотвращает генерацию передатчиком чрезмерных помех вне лицензированного частотного диапазона и, в то же время, помогает подавить любые нежелательные внеполосные сигналы, которые могут привести к перегрузке приемника.
Как правило, за дуплексным фильтром следует несколько каскадов малошумящих усилителей (МШУ) с дополнительными цепями частотно-избирательной фильтрации и согласования, которые позволяют оптимизировать показатели в рабочем диапазоне частот. Показанные в качестве примера на рисунке МШУ обладают очень хорошими характеристиками в широком диапазоне частот и улучшенными показателями в узкой полосе частот при использовании внешних избирательных цепей. В задачах, где приемник должен работать с очень широким спектром частотных диапазонов, может потребоваться применение коммутационной матрицы, которая позволяла бы коммутировать между собой антенные тракты и каскады МШУ, оптимизированные для работы в конкретном диапазоне частот.
После прохождения входного каскада из малошумящих усилителей сигнал требуемой частоты несущей переносится в полосу модулирующих частот при помощи IQ-демодулятора. Для этого на смесители I и Q подается сигнал гетеродина, частота которого равна частоте несущей полезного сигнала. При этом на выходных портах I/Q формируется суммарная и разностная частоты. Сигнал суммарной частоты существенно ослабляется фильтрами нижних частот, которые пропускают на выход только сигнал разностной частоты. При работе на нулевой ПЧ сигнал разностной частоты представляет собой комплексную огибающую полезного сигнала. Зачастую дополнительным преимуществом является возможность масштабирования уровня отфильтрованного I/Q сигнала с переменным коэффициентом усиления. Усилитель с переменным коэффициентом усиления (VGA) позволяет оптимальным образом отрегулировать уровни I/Q сигнала перед выполнением аналого-цифрового преобразования. В общем случае, чтобы избежать проникновения высокочастотного шума, а также интерференционных и иных побочных гармонических составляющих в полосу анализируемого сигнала в результате эффекта наложения, перед подачей сигнала на аналого-цифровые преобразователи (АЦП) может выполняться дополнительная фильтрация.