Κυκλώματα ενισχυτή RF και μετατροπέα για ραδιόφωνο Ham

Δοκιμάστε Το Όργανο Μας Για Την Εξάλειψη Των Προβλημάτων





Σε αυτήν την ανάρτηση θα συζητήσουμε μερικούς σχεδιασμούς κυκλωμάτων μετατροπέα RF και προενισχυτή υψηλής συχνότητας που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ενίσχυση ή την ενίσχυση της λήψης ενός υπάρχοντος δέκτη RF.

Όλα τα κυκλώματα ενισχυτή RF που παρέχονται παρακάτω προορίζονται να τοποθετηθούν κοντά σε έναν υπάρχοντα ερασιτεχνικό δέκτη ραδιοφώνου ή σε ένα αντίστοιχο σετ ραδιοφώνου, ώστε η λήψη να γίνει ισχυρότερη και πιο δυνατή.



Μετατροπέας 144 MHz

Στους περισσότερους δέκτες ζαμπόν ζώνης 2 μέτρων, η λήψη των σημάτων RF γενικά πραγματοποιείται μέσω μετατροπέα και δέκτη βραχυκυμάτων, ιδανικά για τύπο επικοινωνίας.

Ένας μετατροπέας αυτού του τύπου έρχεται συνήθως με τον προσωπικό του ενισχυτή RF, μαζί με έναν ταλαντωτή ελεγχόμενου κρυστάλλου αρκετά χαμηλής συχνότητας, που συνοδεύεται από πολλαπλασιαστές συχνότητας.



Αυτό επιτρέπει σημαντική ευαισθησία και εξαιρετική σταθερότητα συχνότητας, αν και είναι κάπως περίπλοκο και δαπανηρό προϊόν. Λαμβάνοντας υπόψη το γεγονός ότι σε αυτήν τη συχνότητα ο ενισχυτής RF ενδέχεται να μην προσθέσει μεγάλο κέρδος και ότι οι συντονισμένοι ταλαντωτές VHF χρησιμοποιούνται ευρέως σε πολλούς οικιακούς δέκτες VHF, ένα πολύ πιο απλό κύκλωμα που φαίνεται παρακάτω μπορεί στην πραγματικότητα να είναι πολύ βολικό.

Το L1 είναι περίπου συντονισμένο στην επιθυμητή ζώνη συχνοτήτων μέσω του T1, για να επιτρέψει στην είσοδο σήματος να φτάσει στην πύλη 1 του FET TR1.

Το TR2 λειτουργεί όπως ο τοπικός ταλαντωτής και η συχνότητα λειτουργίας σε αυτόν τον σχεδιασμό καθορίζεται μέσω του επαγωγέα L2 και του trimmer T2. Η λειτουργία ταλαντωτή υλοποιείται μέσω C3 στην πύλη 2 του FET TR1.

Η συχνότητα εξόδου από την αποστράγγιση TR1 που σχηματίζει το στάδιο του μίκτη προκαλεί τη διαφορά μεταξύ των συχνοτήτων των G1 και G2. Επομένως, όταν το σήμα στο G1 είναι 144 MHz, και το TR2 ρυθμίζεται σε ταλάντωση με συχνότητα 116 MHz, η έξοδος ρυθμίζεται στα 144 MHz - 116 MHz = 28 MHz.

Με τον ίδιο τρόπο, όταν ο ταλαντωτής είναι σταθερός στα 116 MHz, η παροχή μιας εισόδου με 146 MHz στην πύλη G1 παρέχει έξοδο 30 MHz. Κατά συνέπεια, τα 144 - 146 MHz θα μπορούσαν να καλυφθούν προσαρμόζοντας το δέκτη από 28 MHz σε 30 MHz. Το L3 προσαρμόζεται περίπου σε αυτή τη ζώνη και το L4 συνδέει το σήμα με τον δέκτη βραχυκυκλώματος.

Ο ταλαντωτής μπορεί βασικά να ρυθμιστεί πάνω ή κάτω από τη συχνότητα κυκλώματος κεραίας του μετατροπέα, καθώς είναι η διαφορά του μετατροπέα μεταξύ των συχνοτήτων εισόδου σήματος και ταλαντωτή που αποφασίζει τη συχνότητα εξόδου του μετατροπέα. Είναι επιπλέον εφικτό να επιλέξετε κάποιες άλλες ζώνες μετάδοσης και συχνότητες εξόδου, εάν τα πηνία L1, L2 και L3 προσαρμόζονται κατάλληλα.

Πώς να τυλίξετε τα πηνία

Τα L1 και L2 είναι πανομοιότυπα με τις προδιαγραφές περιελίξεώς τους, εκτός από το ότι το L1 αποτελείται από ένα πάτημα σε μία στροφή από το γειωμένο άκρο του. Και τα δύο πηνία είναι κατασκευασμένα με πέντε στροφές σύρματος 18 swg, αυτο-υποστηριζόμενες, επιτυγχάνοντας φτιάχνοντας τα πηνία πάνω από ένα διάμετρο 7 mm. Η απόσταση μεταξύ των στροφών ρυθμίζεται έτσι ώστε το συνολικό μήκος των κολώνων να είναι ½in ή περίπου 12 mm.

Το L3 τυλίγεται χρησιμοποιώντας δεκαπέντε στροφές από συρματόπλεγμα από σμάλτο 26 swg πάνω από ένα 7mm που διαθέτει ρυθμιζόμενο πυρήνα.

Το L4 αποτελείται από τέσσερις στροφές, τυλιγμένες πάνω από το πηνίο L3 κοντά στο γειωμένο (θετική γραμμή) άκρο του L3.

Προενισχυτής 144 MHz

Αυτός ο προενισχυτής 144 MHz μπορεί να εφαρμοστεί σε οποιονδήποτε Gadget δέκτη 2 μέτρων , ή χρησιμοποιήθηκε λίγο πριν από τον μετατροπέα σταδίου των 144 MHz που εξηγείται παραπάνω.

Το TR1 μπορεί να είναι οποιοδήποτε FET διπλής πύλης RF.

Η εναέρια είσοδος εφαρμόζεται σε ένα ενδιάμεσο χτύπημα στον επαγωγέα L1, ο οποίος μπορεί συνήθως να γίνει μέσω ενός ομοαξονικού τροφοδότη. Σε μερικές συνθήκες θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί μια μικρή ευθεία κεραία ή καλώδιο για να πάρει άφθονη ισχύ σήματος. Μια ανυψωμένη κεραία μπορεί κανονικά να βελτιώσει το εύρος λήψης.

Ωστόσο, μια αρχική προσπάθεια θα μπορούσε να είναι στατική με έναν απλό σχεδιασμό διπολικής κεραίας. Αυτό είναι συχνά από άκαμπτο σύρμα, το οποίο μπορεί να έχει μήκος περίπου 38 ίντσες συνολικά, με το καλώδιο σύνδεσης να ανεβαίνει κάτω από τη μέση.

Αυτό το είδος κεραίας μπορεί να έχει χαμηλότερη ευθεία, επομένως δεν χρειάζεται ρύθμιση και θα μπορούσε να ανυψωθεί πάνω από ένα ελαφρύ στύλο ή ιστό.

Για λήψη σήματος 144-146 MHz, το L1 προσαρμόζεται μόνιμα σε περίπου 145 MHz μέσω του T1. Η είσοδος εφαρμόζεται στην πύλη 1, μέσω ενός 2ου κτυπήματος και το R3 χρησιμοποιώντας τον πυκνωτή παράκαμψης C2 παρέχει πόλωση στο τερματικό πηγής.

Η πύλη 2 ελέγχεται με μια σταθερή τάση που εξάγεται μέσω του διαχωριστή R1 / R2. Η έξοδος αποστράγγισης TR1 συνδέεται με το πάτημα του L2, συντονισμένο από το trimmer T2.

Για να αποκτήσετε ένα στενό εύρος συχνοτήτων όπως η ζώνη ερασιτεχνικού μήκους 2 μέτρων, ο ρυθμιζόμενος συντονισμός δεν μπορεί να επικυρωθεί, ειδικά επειδή οι L1 και L2 δεν συντονίζονται ποτέ καλά.
Το L3 συνδέεται με οποιοδήποτε επιθυμητό gadget 2 μέτρων, το οποίο μπορεί συνήθως να είναι μετατροπέας που λειτουργεί σε δέκτη χαμηλότερης συχνότητας.

Περιτύλιξη πηνίου

Το L1 χρησιμοποιεί ένα σύρμα 18 swg ή παρόμοιο σταθερό, σμαλτωμένο ή κονσερβοποιημένο χαλκό και τυλίγεται με πέντε στροφές και στη συνέχεια κτυπάται σε μία στροφή από το άνω άκρο, για να συνδεθεί με το G1 και ένα ζευγάρι τυλίγματος από το πλευρικό άκρο του εδάφους για σύνδεση στο κεραία. Το πηνίο L1 μπορεί να έχει διάμετρο 5/16 με στροφές να απέχουν κατά τρόπο ώστε το πηνίο να έχει μήκος.

Το L2 είναι κατασκευασμένο με τον ίδιο τρόπο που έχει 5 στροφές, ωστόσο αυτό θα έχει μήκος και θα περιλαμβάνει μια κεντρική βρύση για την τροφοδοσία της αποστράγγισης FET.

Το L3 αποτελείται από μια μεμονωμένη στροφή μονωμένου σύρματος, τυλιγμένο γύρω από το κάτω άκρο του L2. Κατά την ανάπτυξη μονάδων VHF αυτού του τύπου, θα χρειαστεί ένας σχεδιασμός που θα βοηθά τις βραχυπρόθεσμες συνδέσεις ραδιοσυχνότητας και παράκαμψης, και το παρακάτω σχήμα δείχνει μια πραγματική διάταξη για το παραπάνω σχηματικό.

FM Booster

Για τη λήψη ραδιοσυχνοτήτων FM μεγάλης απόστασης, ή ίσως σε περιοχές με χαμηλή ισχύ σήματος, η ισχύς λήψης VHF FM θα μπορούσε να ενισχυθεί μέσω ενισχυτή ή προενισχυτή. Τα κυκλώματα που προορίζονται για αυτά τα 70 MHz ή 144 MHz θα μπορούσαν να σχεδιαστούν για την εκπλήρωση αυτής της απαίτησης.

Για οποιαδήποτε λήψη ευρείας ζώνης για παράδειγμα περίπου 88-108 MHz, η απόδοση μειώνεται πολύ σε συχνότητες μακριά στις οποίες συντονίζεται ο ενισχυτής.

Το κύκλωμα που εξηγείται παρακάτω διαθέτει ένα ρυθμιζόμενο συντονισμό για το πηνίο αποστράγγισης και, για να ελαχιστοποιηθούν τα ανεπιθύμητα εφέ, το λιγότερο σημαντικό κύκλωμα κεραίας, που στην πραγματικότητα συντονίζεται επίπεδη, είναι ευρείας ζώνης.

Πώς να τυλίξετε τα πηνία

Το Coil L2 διαθέτει 4 στροφές σύρματος 18swg πάνω από έναν πυρήνα, σιδερένιο πυρήνα VHF, διαμέτρου περίπου 7 mm.

Το L1 τυλίγεται πάνω από το τύλιγμα L2 με τρεις στροφές, το οποίο έχει επίσης πάχος 18swg.

Το L3 μπορεί απλώς να είναι ένα πηνίο με αέρα, με 4 στροφές σύρματος 18swg, χτισμένο πάνω σε διάμετρο 8 mm με πυρήνα αέρα. Οι στροφές του πρέπει να απέχουν μεταξύ τους από απόσταση ίση με το πάχος του σύρματος.

Η βρύση πηνίου στην αποστράγγιση FET απέχει τρεις στροφές από το γειωμένο άκρο του πηνίου.

Το L4 είναι ένα γύρισμα τυλιγμένο πάνω από το L3 στο γειωμένο άκρο του L3.

Το C4 θα μπορούσε να αντικατασταθεί με ένα trimmer, για να επιτρέψει πολύ περισσότερους χειρισμούς για τα εύρη.

Οι τιμές επιλέγονται για αντιστοίχιση ενός BFW10 FET, του βιομηχανικού χαμηλού θορύβου, του ενισχυτή ευρείας ζώνης VHF. Άλλα τρανζίστορ VHF μπορεί επίσης να λειτουργούν καλά.

Πώς να συντονιστείτε

Το καλώδιο τροφοδοσίας κεραίας συνδέεται στην πρίζα που σχετίζεται με το L1 και ένας βραχύς τροφοδότης μέσω του L4 συνδέεται με την έξοδο κεραίας του δέκτη.

Σε περίπτωση που ο δέκτης διαθέτει τηλεσκοπική κεραία, οι συνδέσεις θα πρέπει να συνδέονται χαλαρά με το πηνίο L4.

Ενώ εφαρμόζουμε ενισχυτές VHF, μπορεί να φανεί ότι η διαδικασία συντονισμού είναι αρκετά επίπεδη, ειδικά όταν τα κυκλώματα φορτώνονται έντονα, όπως και ο εναέριος επαγωγέας. Ακόμη και σε τέτοιες συνθήκες, μια εκτεταμένη κορυφή που προσφέρει βέλτιστη λήψη μπορεί να αναμένεται από αυτό το ενισχυτικό κύκλωμα FM.

Θα παρατηρηθεί επίσης ότι το κέρδος που προσφέρεται από αυτά τα είδη ενισχυτών δεν είναι τόσο καλό όσο με τους ενισχυτές RF χαμηλότερης συχνότητας, οι οποίοι τείνουν να μειώνονται καθώς αυξάνεται η συχνότητα.

Το ζήτημα οφείλεται σε απώλειες εντός του κυκλώματος, μαζί με περιορισμούς στα τρανζίστορ από μόνα τους. Οι πυκνωτές πρέπει να είναι σωληνοειδείς και κεραμικοί δίσκοι ή άλλα είδη κατάλληλα για VHF.

70 MHz RF Stage

Αυτό το κύκλωμα RF έχει σχεδιαστεί κυρίως για να λειτουργεί με μετάδοση ερασιτεχνικής ζώνης 4 μέτρων. Διαθέτει μια γειωμένη πύλη FET. Αυτός ο τύπος γειωμένου σταδίου πύλης είναι εξαιρετικά σταθερός και δεν απαιτεί πολλή προσοχή για να αποφευχθούν οι ταλαντώσεις, εκτός από εκείνη που παρέχεται από μια διάταξη όπως περιγράφεται στην πρώτη έννοια RF.

Το κέρδος από αυτόν τον σχεδιασμό είναι χαμηλότερο σε σύγκριση με έναν σχεδιασμό γειωμένου τύπου σκηνικού πηγής. Ο συντονισμός επαγωγέα L2 είναι αρκετά επίπεδος. Το R1, μαζί με τον πυκνωτή παράκαμψης C1, είναι τοποθετημένο για πόλωση του ακροδέκτη πηγής του FET και θα πρέπει να κτυπηθεί κάτω από το L2, καθώς η είσοδος TR1 προσφέρει αρκετά χαμηλή αντίσταση σε αυτό το κύκλωμα RF.

Μπορείτε να αποκτήσετε μια μικρή βελτίωση στα αποτελέσματα πατώντας το κάτω FET drain μέσω L3.

Τα L2 και L3 ρυθμίζονται μέσω των αντίστοιχων βιδών τους, οι οποίες είναι πυρήνες αέρα. Ο συντονισμός βελτιστοποιείται προσαρμόζοντας τους πυρήνες που σχετίζονται με τα L2 και L3.

Τούτου λεχθέντος, μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν μόνιμοι πυρήνες σχεδιασμένοι για να ταιριάζουν σε μετατροπείς RF 70 MHz, και στη συνέχεια τα C2 και C3 θα μπορούσαν να ρυθμιστούν ανάλογα.

Λεπτομέρειες πηνίου

Τα L2 και L3 είναι κατασκευασμένα με 10 στροφές το καθένα χρησιμοποιώντας σύρμα από χαλκό εμαγιέ 26 swg σε σχήμα πυρήνα διαμέτρου 3 / 16ο (ή 4mm έως 5mm).

Το L1 τυλίγεται πάνω από το L2 στο γειωμένο άκρο του L2, τυλιγμένο σταθερά γύρω από το L2.

Το L1 είναι κατασκευασμένο με 3 στροφές.

Το L4 τυλίγεται με μερικές στροφές, με τον ίδιο τρόπο σε συνδυασμό με το L3.

Το TR1 μπορεί να είναι τρανζίστορ τύπου VHF με ανώτατο όριο συχνότητας τουλάχιστον 200 MHz. Θα μπορούσαν να δοκιμαστούν τα BF244, MPF102 και συγκρίσιμες φόρμες. Για να έχετε την πιο αποτελεσματική απόδοση, μπορείτε να δοκιμάσετε να τροποποιήσετε το R1 και το πάτημα πάνω από το L2, τα οποία δεν είναι πολύ σημαντικά.

Αυτό το κύκλωμα RF είναι βολικά σχεδιασμένο σε σχέση με 144 MHz υποδοχές. Στη συνέχεια θα μπορούσαν να εγκατασταθούν αυτοδύναμα πηνία με πυρήνα αέρα, χρησιμοποιώντας παράλληλα trimmer 10 pF. Το L1 / L2 θα μπορούσε να είναι συνολικά πέντε στροφές, τυλιγμένο με σύρμα 20swg και εξωτερική διάμετρο 8 mm. Το διάστημα μεταξύ των στροφών πρέπει να ρυθμίζεται κατά τέτοιο τρόπο ώστε το πηνίο να έχει μήκος 10 mm.

Μια βρύση που προέρχεται για την εναέρια σύνδεση πρέπει να απέχει 1,5 στροφές από το άνω άκρο του L1 και η βρύση πηγής μέσω C1, R1 μπορεί να εξαχθεί από δύο στροφές από το γειωμένο άκρο του L2. Το L3 υλοποιείται εφαρμόζοντας παρόμοιες αναλογίες.

Ο ακροδέκτης αποστράγγισης FET θα μπορούσε τώρα να κτυπηθεί με L3, 3 στροφές από το άκρο C4 αυτής της περιέλιξης. Το L4 μπορεί να είναι μια στροφή μονωμένου χαλκού σύρματος, τυλιγμένο σφιχτά πάνω από το L3.

Όπως αναφέρθηκε νωρίτερα, το γειωμένο στάδιο της πύλης δεν μπορεί να αναμένεται να ενισχύσει την ισχύ του σήματος σε ένα επίπεδο το οποίο γενικά επιτυγχάνεται μέσω κυκλωμάτων όπως περιγράφεται στην έννοια του frist.

Ενισχυτής σήματος ραδιοφώνου AM

Αυτός ο απλός ενισχυτής AM μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ενίσχυση του εύρους ή της έντασης ενός οικιακού φορητού δέκτη διατηρώντας το κύκλωμα κοντά στην επιθυμητή μονάδα δέκτη MW. Χρησιμοποιώντας μια τεντωμένη κεραία, το κύκλωμα λειτουργεί τώρα με οποιονδήποτε μικρό τρανζίστορ φορητό ή παρόμοιο δέκτη παρέχοντας εξαιρετική λήψη σημάτων που διαφορετικά θα ήταν απλώς απρόσιτα.

Ο ενισχυτής μπορεί να μην είναι τόσο χρήσιμος για κοντινούς σταθμούς ή για λήψη τοπικών καναλιών, πράγμα που δεν έχει σημασία, δεδομένου ότι αυτός ο ενισχυτής MW δεν υποτίθεται ότι πρέπει να εγκατασταθεί μόνιμα στον δέκτη ραδιοφώνου.

Το εύρος ενίσχυσης αυτού του κυκλώματος είναι περίπου 1,6 MHz έως 550 kHz,
που θα μπορούσε να τροποποιηθεί ώστε να ταιριάζει με τη ζώνη δέκτη AM, απλά αλλάζοντας τη θέση του πυρήνα πηνίου.

Πώς να φτιάξετε το πηνίο συντονισμού κεραίας

Τα πηνία είναι χτισμένα πάνω σε πλαστικό διαμέτρου διαμέτρου 3/8 με εσωτερικό σπείρωμα για κατάλληλη σιδερένια βίδα, έτσι ώστε να μπορεί να ανασηκωθεί / κάτω με ένα κατσαβίδι για ρύθμιση της επαγωγής.

Η περιέλιξη σύνδεσης πλευρικής εισόδου κεραίας είναι 11 στροφές σύρματος, τυλιγμένες πάνω από την κύρια περιέλιξη.

Η κύρια περιέλιξη που συνδέεται κατά μήκος της πύλης VC1 και FET, γίνεται με 30 στροφές.

Και τα δύο καλώδια πρέπει να έχουν πάχος 32 SWG.

Το L1 είναι κατασκευασμένο με 15 στροφές μονωμένου σύρματος, διαμέτρου 1 ιντσών.

Πώς να συντονίσετε το AM Booster

Θέση L1 κοντά στην κεραία οποιουδήποτε πηνίου μεσαίου κύματος, έξω από το δέκτη. Συντονίστε το ραδιόφωνο σε μια αδύναμη μπάντα ή σταθμό. Τώρα προσαρμόστε το trimmer VC1 του κυκλώματος ενίσχυσης για να έχετε τη βέλτιστη ένταση από το ραδιόφωνο. Τοποθετήστε ταυτόχρονα και ρυθμίστε το L1 κοντά στο ραδιόφωνο για να έχετε την πιο αποτελεσματική σύνδεση.

Θα είναι απαραίτητο να ρυθμίσετε το VC1 μαζί με το συντονισμό του δέκτη, έτσι ώστε η κλίμακα του VC1 να μπορεί να βαθμονομηθεί σύμφωνα με το καντράν του ραδιοφώνου.

Ενισχυτής RF 10 μέτρων

Ο σχεδιασμός ενισχυτή RF 10 μέτρων είναι μάλλον απλός. Το σταθερό δίκτυο φίλτρων που τοποθετείται στην έξοδο, βοηθά στην εξάλειψη του θορύβου κατά περίπου 55 dB.

Όταν τα πηνία είναι κατασκευασμένα σύμφωνα με τις προδιαγραφές που δίνονται στη λίστα ανταλλακτικών, τότε το φίλτρο δεν θα απαιτήσει τροποποίηση ή προσαρμογή.

Φυσικά τα εξειδικευμένα χέρια μπορεί να θέλουν να παίξουν με τα δεδομένα πηνίου, χωρίς προβλήματα, καθώς ο προτεινόμενος ενισχυτής RF είναι εξαιρετικά προσαρμόσιμος για να το επιτρέψει αυτό. Ο ενισχυτής είναι εντάξει για την πλειονότητα της μετάδοσης κυρίως επειδή το ρεύμα αποστράγγισης FET είναι ρυθμιζόμενο μέσω του προκαθορισμένου P1.

Όσον αφορά τις γραμμικές εφαρμογές (AM και SSBI, η αποστράγγιση πρέπει να είναι σταθερή στα 20 mA. Εάν προορίζεται για FM και CW, το P1 πρέπει να τροποποιηθεί για να διασφαλιστεί ότι δεν περνάει ηρεμία σταφίδα μέσω του FET). Εάν θέλετε να υποβάλετε αίτηση για τον αρχικό σκοπό, τότε το ρεύμα ηρεμίας πρέπει να ρυθμιστεί μεταξύ 200 mA και 300 mA.

Η έτοιμη πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος που φαίνεται παρακάτω εγγυάται γρήγορη και ακριβή ανάπτυξη.

Τα πηνία πρέπει να τυλίγονται σε σχηματιστές εναέριου πηνίου διαμέτρου 9 mm. Να είστε πάντα προσεκτικοί ότι οι περιελίξεις τυλίγονται καλά χωρίς κενά. Βεβαιωθείτε ότι έχετε εφαρμόσει μια ψύκτρα για το FET




Προηγούμενο: Απλά κυκλώματα και έργα FET Επόμενο: Αυτόματος διακόπτης ευαίσθητου φωτός με ρυθμιζόμενη εναλλαγή Dawn ή Dusk