Коротковолновый приемник начинающего радиолюбителя

Модифицированная широкополосная антенна T2FD

Предложена модификация известной многим антенны T2FD, которая позволяет перекрыть весь диапазон радиолюбительских КВ частот, совсем немного проигрывая полуволновому диполю в 160 метровом диапазоне (0,5 дБ на ближних и около 1,0 дБ на DX трассах). При точном повторении, антенна работать начинает сразу и в настройке не нуждается. Подмечена особенность антенны: не воспринимаются статические помехи, и по сравнению с классическим полуволновым диполем. В таком исполнении приём эфира получается довольно-таки комфортный. Нормально прослушиваются совсем слабые DX станции, особенно на низкочастотных диапазонах.

Длительная эксплуатация антенны (более 8 лет) позволила заслуженно отнести её к малошумящим приёмным антеннам. В остальном, по эффективности, эта антенна практически не уступает диапазонному полуволновому диполю или Inverted Vee на любом из диапазонов от 3,5 до 28 МГц.

И ещё одно наблюдение (основанное на отзывах дальних корреспондентов) — во время проведения связи отсутствуют глубокие QSB. Из произведённых 23 вариантов модификаций этой антенны, предложенный здесь, заслуживает особого внимания и может быть рекомендован для массового повторения. Все предложенные размеры антенно-фидерной системы рассчитаны и точно выверены на практике.

Полотно антенны

Размеры вибратора приведены на рисунке. Половины (обе) вибратора симметричны, лишняя длина «внутреннего угла» урезается на месте, там же крепится и небольшая площадка (обязательно изолированная) для соединения с питающей линией. Балластный резистор 240 Ом, плёночный (зелёного цвета), рассчитанный на мощность 10 Вт. Можно также использовать любое другой резистор той же мощности, главное, чтобы сопротивление было обязательно безиндукционное. Медный провод — в изоляции, сечением 2,5 мм. Распорки — деревянные рейки в разрезе с сечением 1 х 1 см с лаковым покрытием. Расстояние между отверстиями равно 87 см. На растяжки применяем капроновый шнур.

Воздушная линия питания

Для линии питания применяем медный провод ПВ-1, сечением 1мм, распорки винипластовые. Расстояние между проводниками составляет 7,5 см. Длина всей линии равно 11 метров.

Авторский вариант установки

Применяется металлическая, заземленная снизу, мачта. Мачта установлена на 5-этажном доме. Мачта — 8 метров из трубы Ø 50 мм. Концы антенны размещены в 2 м от крыши. Сердечник согласующего трансформатора (ШПТР) сделан из строчного трансформатора ТВС-90ЛЦ5. Катушки там удалены, сам же сердечник склеен  клеем «Супермомент» до монолитного состояния и с тремя слоями лакоткани.

Намотка произведена в 2 провода без скрутки. Трансформатор содержит 16 витков одножильного изолированного медного провода Ø 1 мм. Трансформатор имеет квадратную (иногда прямоугольную) форму, поэтому на каждую из 4-х сторон наматывают по 4 пары витков — наилучший вариант распределения тока.

КСВ во всем диапазоне получается от 1,1 до 1,4. ШПТР помещается в хорошо пропаянный с оплёткой фидера экран из жести. С внутренней стороны к нему надёжно припаивается средний вывод обмотки трансформатора.

После сборки и установки антенна будет работать сразу и практически в любых условиях, то есть располагаясь низко над землей или над крышей дома. У неё отмечен очень низкий уровень TVI (телевизионных помех), и это дополнительно может заинтересовать радиолюбителей, работающих из сёл или дачников.

RK1AC

Антенна Loop Feed Array Yagi на диапазон 50 МГц

Антенны Yagi (Яги) с рамочным вибратором, расположенным в плоскости антенны называются LFA Yagi (Loop Feed Array Yagi) и характеризуются большим, чем у обычных Яги рабочим диапазоном частот. Одной из популярных LFA Yagi является 5-элементная конструкция Джастина Джонсона (G3KSC) на 6-метровый диапазон.

Схема антенны, расстояния между элементами и размеры элементов, показаны ниже в таблице и на чертеже.
Размеры элементов, расстояний до рефлектора и диаметров алюминиевых трубок, из которых выполнены элементы согласно таблицы: Элементы установлены на траверсе длиной около 4,3 м из квадратного алюминиевого профиля сечением 90×30 мм через изоляционные переходные планки. Вибратор питается по 50-омному коаксиальному кабелю через симметрирующий трансформатор 1:1.

Настройка антенны по минимальному КСВ в середине диапазона производится путем подбора положения торцевых П-образных частей вибратора из трубок диаметром 10 мм. Изменять положение этих вставок нужно симметрично, т.е., если правую вставку выдвинули на 1 см, то и левую нужно выдвинуть на столько же.

Антенна имеет следующие характеристики: максимальное усиление 10,41 дБ на 50,150 МГц, максимальное отношение фронт/тыл 32.79 дБ, рабочий диапазон частот 50,0-50,7 МГц по уровню КСВ=1,1

«Prakticka elektronik»

Антенна наклонная рамка

Горизонтальные рамки весьма популярны. Рик Роджерс (KI8GX) провел эксперименты с «наклонной рамкой», крепящейся к одной мачте.
Для установки варианта «наклонной рамки» с периметром 41,5 м, необходима мачта высотой 10…12 метров и вспомогательная опора высотой около двух метров. К этим мачтам крепятся противоположные углы рамки, которая имеет форму квадрата. Расстояние между мачтами выбирают таким, чтобы угол наклона рамки по отношению к земле был в пределах 30…45°.Точка питания рамки расположена в верхнем углу квадрата. Питается рамка коаксиальным кабелем с волновым сопротивлением 50 Ом. По измерениям KI8GX в этом варианте рамка имела КСВ=1,2 (минимум) на частоте 7200 кГц, КСВ=1,5 (довольно «тупой» минимум) на частотах выше 14100 кГц, КСВ=2,3 во всем диапазоне 21 МГц, КСВ=1,5 (минимум) на частоте 28400 кГц. На краях диапазонов значение КСВ не превышало 2,5. По данным автора некоторое увеличение длины рамки сместит минимумы ближе к телеграфным участкам и позволит получить КСВ меньше 2 в пределах всех рабочих диапазонов (кроме 21 МГц).
 QST №4 2002 год

УКВ приемник с ФАПЧ

Предлагаемое вниманию читателей радиоприемное устройство с ФАПЧ рассчитано на прием программ радиовещательных станций в диапазоне УКВ (65.8…73 МГц). Его отличают низкое напряжение питания (6 В) и повышенная термостабильность.

Принципиальная схема радиочастотной части приемника приведена на рис. 1. Сигнал, принятый антенной WA1, поступает на входной контур L1C1C2, настроенный на среднюю частоту УКВ диапазона, а с него — черед цепь R2C3 — на смеситель, выполненный на встречно-параллельно включенных диодах VD2, VD3. Гетеродин собран по схеме мультивибратора со стабилизацией напряжения генерации коллекторными переходами транзисторов VT1, VT2. Частота настройки гетеродинного контура L2C8C9VD4 в два раза ниже частоты принимаемого сигнала. По диапазону гетеродин перестраивается конденсатором переменной емкости С9. Автоподстройку обеспечивает включенная параллельно контуру гетеродина варикапная матрица VD4. На смеситель напряжение гетеродина поступает через цепь R5C6. Резистор R5 уменьшает возможность преобразования смесителя на гармониках гетеродина, что существенно повышает стабильность системы смеситель — гетеродин при перестройке последнего по частоте.

Регенератор

Идея решения этой проб­лемы — исполь­зовать положи­тель­ную обратную связь — витала в воз­духе дав­но. На рисун­ке пред­став­лена схе­ма типич­ного для тех вре­мен регене­ратив­ного при­емни­ка, она взя­та из бо­лее поз­дне­го изда­ния, но лишь для того, что­бы боль­ше напоми­нала сов­ремен­ную манеру начер­тания схем — смот­реть при­выч­нее, а суть та же. Ее мож­но наз­вать схе­мой Армстрон­га. Отли­читель­ная чер­та этой схе­мы — индуктив­ная обратная связь.

Ти­пич­ный регене­ратив­ный при­емник 1910–20-х годов

Вы­игрыш в уси­лении дос­тига­ется бла­года­ря час­тично­му воз­вра­ту уси­лен­ного сиг­нала из анод­ной цепи в сеточ­ную. Тем самым ком­пенси­руют­ся потери в кон­туре, в резуль­тате повыша­ется его доб­ротность. А так как ампли­туда сиг­нала в кон­туре про­пор­циональ­на доб­ротнос­ти, то интенсив­ность сиг­нала рас­тет. Кро­ме того, полоса про­пус­кания сужа­ется обратно про­пор­циональ­но доб­ротнос­ти, что в дан­ном слу­чае тоже хорошо. Одна­ко нак­ручивать уси­ление положи­тель­ной обратной связью мож­но лишь до извес­тно­го пре­дела — порога генера­ции. По дос­тижении это­го порога потери в кон­туре пол­ностью ком­пенси­руют­ся и сиг­нал начина­ет экспо­нен­циаль­но рас­ти, пока лам­па не дос­тигнет насыще­ния, а уси­литель не прев­ратит­ся в генера­тор.

Пос­ле это­го уси­ление при­нято­го сиг­нала уже невоз­можно, и ампли­туда собс­твен­ных колеба­ний не зависит от уров­ня вход­ного сиг­нала, при усло­вии, что ампли­туда сиг­нала нам­ного мень­ше ампли­туды собс­твен­ных колеба­ний. Впро­чем, работу регене­рато­ра мож­но пред­ста­вить себе и по‑дру­гому. Так, бла­года­ря положи­тель­ной обратной свя­зи вход­ной сиг­нал мно­гок­ратно про­ходит через уси­литель­ный кас­кад, каж­дый раз уси­лива­ясь. Оче­вид­но, что наиболь­шее уси­ление получа­ется в непос­редс­твен­ной бли­зос­ти от порога генера­ции, и это глав­ная проб­лема регене­рато­ров, пос­коль­ку око­ло порога к генера­ции могут при­вес­ти совер­шенно нез­начитель­ные изме­нения парамет­ров схе­мы или величи­ны вход­ного сиг­нала.

Усу­губ­ляет­ся это наличи­ем гис­терези­са, то есть порог генера­ции лежит выше порога сры­ва генера­ции. Ины­ми сло­вами, что­бы оста­новить генера­цию, нуж­но зна­читель­но осла­бить обратную связь. В пред­став­ленной схе­ме обратную связь регули­рова­ли сбли­жени­ем и отда­лени­ем катушек. Что же каса­ется самого детек­тирова­ния сиг­налов, то здесь за него отве­чает учас­ток «катод — сет­ка — грид­лик R» (резис­тор утеч­ки сет­ки, пря­мая каль­ка с англий­ско­го). Учас­ток «катод — сет­ка» работа­ет как диод, а вып­рямлен­ное нап­ряжение филь­тру­ется кон­денса­тором и потом уси­лива­ется лам­пой. Такой детек­тор в нашей литера­туре называл­ся се­точ­ным, а в зарубеж­ной — Grid-leak detector.

Впро­чем, о грид­лике мы еще погово­рим. Парал­лель­но схе­ме Армстрон­га сущес­тво­вала схе­ма упо­мяну­того Ли де Форес­та, наз­ваная им «уль­тра­удион» (поз­днее наз­вание пере­ина­чили на «уль­тра­ауди­он»). Схе­ма базиру­ется на трех­точеч­ном генера­торе.

Уль­тра­ауди­он Форес­та

Эта иллюс­тра­ция поза­имс­тво­вана пря­миком из патен­та от 1914 года, по поводу которо­го и была тяж­ба дли­ной в двад­цать лет. В более при­выч­ном нам исполне­нии схе­ма сущес­тво­вала во вто­рой полови­не 1920-х.

Уль­тра­ауди­он

Од­нако широко­го рас­простра­нения в качес­тве регене­рато­ра уль­тра­ауди­он не получил из‑за слож­ности регули­ров­ки обратной свя­зи. Час­то обратную связь не тро­гали, а регули­рова­ли уси­ление лам­пы изме­нени­ем тока накала или анод­ного нап­ряжения. Сто­ит отме­тить, что в ран­нем вари­анте отсутс­тво­вал резис­тор утеч­ки, это свя­зано с тем, что в пер­вых лам­пах был пло­хой ваку­ум и роль соп­ротив­ления утеч­ки выпол­нял ион­ный ток. Впос­ледс­твии ваку­ум стал глуб­же, ион­ный ток сде­лал­ся пре­неб­режимо мал, и инже­неры добави­ли в схе­му резис­тор.

Радиоприемник для начинающих

Александр ДМИТРИЕНКО (RA4NR). Радио №5, 2001, с.66,67.

Постройка радиоприемника для прослушивания любительских станций была и остается проблемой для начинающих коротковолновиков и наблюдателей. Журнал «Радио» уже предлагал достаточно простой вариант KB приемника на 160 м, выполненного на одной микросхеме. Автор данной статьи описывает доработку и усовершенствование этого приемника.

Очень понравилась работа приемника прямого преобразования В.Т. Полякова, опубликованного в журнале «Радио» . Конструкция легко повторяема и весьма эффективна. Например, в диапазоне 160 м на не слишком длинную антенну в зимнюю ночь были приняты SSB сигналы радиостанций всех радиолюбительских районов России, а телеграфом и стран Европы: ОН. DL. LZ. SM и др. Приемник оказался простым в налаживании и потому весьма подходящим в качестве первой конструкции начинающего радиолюбителя-коротковолновика. Под впечатлением его хорошей работы была разведена печатная плата и собрано несколько экземпляров на различные диапазоны. Для повышения удобства эксплуатации схема приемника немного усложнена. В основном это коснулось входной цепи, где добавлен плавный аттенюатор R1R2T1, и выходной — собран дополнительный каскад усиления мощности на транзисторах VT1, VT2. В самом приемнике после смесителя улучшена фильтрация сигнала за счет введения П-образного ФНЧ. Реализована также упомянутая автором регулировка усиления по низкой частоте. Полностью схема приведена на рис. 1. Теперь, кроме ручки настройки. в приемнике есть еще три регулятора — «аттенюатор входа», «усиление ВЧ» и «усиление НЧ». с помощью которых общее усиление можно распределить по тракту приемника более рационально в соответствии с конкретной обстановкой в эфире.

Вертикальный диполь

Хорошо известно, что для работы на дальних трассах вертикальная антенна имеет преимущество, так как её диаграмма направленности в горизонтальной плоскости круговая, а главный лепесток диаграммы в вертикальной плоскости прижат к горизонту и имеет малый уровень излучения в зенит.

Однако изготовление вертикальной антенны сопряжено с решением ряда конструктивных проблем. Применение алюминиевых труб в качестве вибратора и необходимость для его эффективной работы установить в основании «вертикала» систему «радиалов» (противовесов), состоящую из большого числа проводов длиной в четверть волны. Если использовать в качестве вибратора не трубу, а провод, мачта, его поддерживающая, должна быть выполнена из диэлектрика и все оттяжки, поддерживающие диэлектрическую мачту, также диэлектрическими, либо разбиты на нерезонансные отрезки изоляторами. Всё это связано с затратами и часто невыполнимо конструктивно, например, из-за отсутствия необходимой площади для размещения антенны. Не забываем, что входное сопротивление «вертикалов» обычно ниже 50 Ом, а это ещё и потребует его согласования с фидером.

ПРОСТОЙ УКВ ЧМ СВЕРХРЕГЕНЕРАТОР

Е.СОЛОДОВНИКОВ, г.Краснодар.

В статьях приведена схема простого УКВ ЧМ приемника типа «сверхрегенератор». От классического сверхрегенератора эта схема отличается способом получения и подачи на базу транзистора колебаний экспоненциальной формы, обеспечивающих «автосуперизацию» (генерацию «вспышек», или, иначе, пакетов высокочастотных колебаний). В данном случае это достигается при помощи базовой RC-цепи R1-R2-C4. Сразу после включения питания переход база-эмиттер транзистора VT1 имеет большое сопротивление. Это продолжается до тех пор, пока напряжение на конденсаторе С4, заряжающемся от источника питания через R1, R2, не достигнет порога открывания. После этого начинает течь ток через переход база-эмиттер, что приводит к увеличению коллекторного тока и, соответственно, к увеличению усиления транзистора. По достижении некоторого значения усиления начинается генерация высокочастотных колебаний. Ток через переход база-эмиттер разряжает конденсатор С4, и процесс повторяется снова.

История

Здесь сто­ит начать нес­коль­ко изда­лека, а имен­но с изоб­ретения Ли де Форес­том тре­хэлек­трод­ной лам­пы в 1906 году.

Пер­вый три­од

На фотог­рафии не вид­но нити накала — она, веро­ятно, сго­рела или осы­палась. Но так или ина­че это пер­вая лам­па, спо­соб­ная уси­ливать сиг­нал, с нее все и началось. При­мер­но в 1912 году Ли де Форест и незави­симо от него Эдвин Армстронг изоб­рета­ют регене­ратив­ный при­емник. На самом деле на пер­венс­тво в этом воп­росе пре­тен­довали еще нес­коль­ко человек, но это не так важ­но. Любопыт­нее, что начиная с 1914 года Форест с Армстрон­гом судились за пра­во счи­тать­ся изоб­ретате­лем это­го девай­са и успо­коились толь­ко в 1934-м, ког­да патент стал уже неак­туален.

Пер­венс­тво перехо­дило из рук в руки четыр­надцать раз и в ито­ге оста­лось за Форес­том. На этом мы оста­вим Форес­та и будем даль­ше говорить об Армстрон­ге. Перед инже­нера­ми и любите­лями в то вре­мя сто­яла острая проб­лема: как выжать из лам­пы все, что она может. Ведь тог­дашние лам­пы обла­дали очень скром­ными парамет­рами (низ­кий коэф­фици­ент уси­ления, низ­кая пре­дель­ная час­тота) и при этом очень нес­кром­ной ценой.

ПРОСТОЙ УКВ ПРИЕМНИК

Ю.АРАКЕЛОВ, Д.ОПАРИН, С.КОРЖ, г.Харьков. Радио №5, 2001г., с.15.

Эта конструкция разработана членами кружка радиоэлектроники «Сонар» Центра детского и юношеского творчества г.Харькова. Несмотря на свою простоту, приемник позволяет с хорошим качеством принимать сигналы радиостанций даже в условиях «густозаселенного» диапазона.

УКВ приемники на микросхемах К174ХА34, К174ХА42 и других аналогичных пользуются большой популярностью у радиолюбителей. В частности, многих заинтересовали публикации в журнале «Радио» . К сожалению, при всей их простоте в реализованных конструкциях не всегда удается добиться качественного приема радиостанций, так как в УПЧ данных микросхем используется низкая промежуточная частота (около 70 кГц). Главный недостаток приемников с низкой ПЧ — наличие зеркального канала приема, который из-за близости по частоте к основному не может быть подавлен входными контурами. В обычных промышленных супергетеродинных УКВ приемниках промежуточная частота принята равной 10,7 МГц, что обеспечивает хорошее подавление помех зеркального канала. Однако повторение такой конструкции начинающими радиолюбителями связано с большими трудностями, так как здесь не обойтись без применения сложной измерительной аппаратуры. Поэтому для создания кружковцами простого УКВ радиоприемника был выбран промышленный модуль усилителя промежуточной частоты звука телевизионных приемников (УПЧЗ-1) с промежуточной частотой 6,5 МГц, частотный детектор и фильтры которого не требуют настройки. В качестве смесителя использована широко распространенная микросхема К174ПС1.