Récepteur FM sur la bande 430 MHz. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique

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Le développement de la communication radioamateur sur VHF utilisant la FM à bande étroite est limité, comme indiqué dans [1], principalement par le manque de conceptions simples de récepteurs, émetteurs et émetteurs-récepteurs VHF FM.

Le récepteur décrit, du fait de l'utilisation d'un détecteur de boucle à verrouillage de phase (PLL) [2], est relativement simple. L'appareil fonctionne dans la bande 430...440 MHz. Sa sensibilité à un rapport signal sur bruit de 10 dB est de 0,1 μV.

Le récepteur est construit sur un circuit superhétérodyne avec une conversion de fréquence (Fig. 1). L'oscillateur local se compose d'un oscillateur G1 avec stabilisation de fréquence à quartz, qui produit des oscillations avec une fréquence de 45 MHz, des tripleurs de fréquence U3, U4, un amplificateur A4 et des filtres passe-bande Z5, Z6.

Ris.1

Les oscillations d'une fréquence de 405 MHz provenant de l'oscillateur local sont transmises au mélangeur W. Les signaux de la station sont également reçus ici via le filtre d'entrée Z1. Le spectre des fréquences intermédiaires converties par le mélangeur U1 se situe dans la gamme 25...35 MHz. La largeur de bande du trajet IF (avec les amplificateurs A1, A2) est déterminée par les filtres Z2-Z4. La conception traditionnelle du récepteur implique en outre l'utilisation d'un deuxième convertisseur de fréquence, d'un deuxième oscillateur local accordable et d'un amplificateur IF à bande étroite avec un détecteur FM - en fait, un récepteur FM supplémentaire est nécessaire. Dans ce dispositif, en tant que récepteur FM à bande étroite, on utilise un récepteur à conversion directe avec une PLL U2, réalisé sur un seul transistor [3] et ayant une bonne sensibilité et sélectivité.

Le diagramme schématique du chemin du signal est présenté sur la fig. 2. Le mélangeur est réalisé sur une diode tunnel inverse VD1. L'amplificateur IF contient deux étages d'amplification du même type, construits selon un circuit cascode sur les transistors VT1, VT2 et VT3, VT4, respectivement. Un détecteur de phase synchrone est monté sur le transistor VT5, qui convertit la fréquence intermédiaire en son. La conversion a lieu à la deuxième harmonique des oscillations générées, puisque le circuit L7C18C20 est reconstruit par le condensateur C20 dans la plage de 12,5 ... 17,5 MHz. La sélectivité est assurée par l'action de la PLL : lorsque la fréquence de l'oscillateur local s'approche de la moitié de la fréquence du signal de la station reçue, cette fréquence est capturée et une détection FM synchrone se produit [3]. Dans le même temps, la tension de sortie est de 3H, quel que soit le niveau des signaux FM d'entrée, ce qui équivaut à l'action de l'AGC, et la modulation d'amplitude et le bruit impulsionnel sont également supprimés. La bande 3H (environ 3 kHz) est déterminée par le filtre passe-bas (LPF) R19C17. Un filtre passe-bas RC ou LC d'ordre supérieur peut être appliqué à la sortie du récepteur, améliorant encore le rapport signal/bruit.

Fig.2 (cliquez pour agrandir)

L'utilisation d'un seul transistor VT5 au lieu d'un récepteur FM à plusieurs étages a considérablement réduit le niveau de bruit global du trajet. Le facteur décisif ici est que la base de ce transistor est connectée à un fil commun pendant 3 heures via un condensateur haute capacité C16 (10 microfarads). Il a été établi expérimentalement que la capacité de ce condensateur détermine le fonctionnement du système PLL. Pour faire fonctionner à la fois l'oscillateur local et le mélangeur, il suffit que la capacité ne soit que de 10 000 pF. Cependant, dans le même temps, le système PLL ne fonctionne pratiquement pas et le niveau de bruit 3H du transistor VT5 augmente fortement.

Un signal sonore de sortie d'un niveau de plusieurs dizaines de millivolts peut être envoyé à un simple amplificateur de 3 heures.

Le schéma de principe de l'oscillateur local du récepteur est illustré à la fig. 3. L'oscillateur local est fabriqué selon le schéma traditionnel de multiplication de la fréquence de l'oscillateur maître, qui est assemblé sur un transistor VT1 et fonctionne à une fréquence de 45 MHz - la troisième harmonique mécanique de la résistance à quartz ZQ1. La cascade sur le transistor VT2 est un tripleur de fréquence. Sa charge est un circuit L2C8 accordé à 135 MHz. La cascade sur le transistor VT3 s'amplifie. Le circuit L3C12 alloue un signal avec une fréquence de 135 MHz. Le deuxième tripleur de fréquence est monté sur un transistor VT4. Sa charge - le circuit sur les éléments L4-L6, C17, C 18, C20 - sélectionne un signal avec une fréquence de 405 MHz et supprime les sous-produits de la multiplication de fréquence. 4à travers le circuit de communication C19L7, le signal est envoyé au circuit L8C21C22, ce qui améliore encore le filtrage du spectre du signal de sortie, 4à travers la boucle de communication L9, des oscillations avec une fréquence de 405 MHz sont envoyées au connecteur de sortie XW1 puis au mixer.

Fig.3 (cliquez pour agrandir)

Structurellement, le récepteur est assemblé en deux boîtiers en laiton argenté (cuivre) et divisé en sections par des cloisons. Le bloc de signal est réalisé par un câblage imprimé volumétrique sur la carte. L'oscillateur local utilise un montage volumétrique sur des broches de support isolées du boîtier avec des douilles en PTFE. Les éléments de support des circuits de puissance sont les condensateurs de blocage C5, C7, C9, C11, C13, C15, C16.

L'emplacement des principaux éléments dans les blocs est indiqué sur la fig. 4. Les bornes des éléments doivent être les plus courtes possible, les bobines L4, L5 et les lignes L6, L8 du bloc oscillateur local sont soudées directement aux bornes des condensateurs C17, C18, C20-C22. Pour réduire la taille des systèmes oscillatoires micro-ondes, des résonateurs en spirale sont utilisés dans le circuit d'entrée du chemin du signal et dans les circuits de sortie de l'oscillateur local, ayant une longueur plusieurs fois inférieure à celle des lignes à ruban [4]. La ligne L1 de l'unité RF est constituée d'une bande de cuivre argenté de 4 mm de large et 1 mm d'épaisseur, enroulée en spirale d'un diamètre de 6,5 mm et d'un pas de 2,5 mm. Le nombre de tours dans la spirale est de 5, les tarauds se font à partir du 1er et du 4ème tours. La ligne L8 du bloc oscillateur local est similaire, mais sans prises. Les boucles de communication L7, L9 sont réalisées sous forme de supports à partir de morceaux de fil de cuivre argenté d'un diamètre de 0,8 et d'une longueur de 30 mm (Fig. 4). Le résonateur L6 est une bande argentée mesurant 48X4X1 mm. Les robinets sont situés à une distance de 6,5 + 9,5 + 16 mm (à compter de l'extrémité reliée au corps).

Ris.4

Les bobines L2, L3, L5, L7 dans le bloc de signal sont enroulées ronde à ronde avec un fil PEV-2 0,5 ; L2 contient 5 + 4 tours, L3, L5 - 6 + 4 chacun, L7 - 12. Dans l'oscillateur local, les bobines L2 et L3 ont 2 + 1,5 tours, L4 et L5 - 3 tours chacun. L2 et L3 sont réalisés avec un pas de 2 mm avec un fil argenté d'un diamètre de 0,8 mm, L4, L5 - avec un pas de 4 mm avec un fil argenté d'un diamètre de 1,2 mm. Ces bobines sont enroulées sur des cadres en polystyrène d'un diamètre de 6,5 mm à partir des chemins UPCHI des téléviseurs unifiés. Selfs L4, L6 - DM-0,1. Le condensateur C20 de l'unité de signalisation est constitué d'un condensateur d'accord avec un diélectrique à air et un axe allongé; placé directement à côté du contour L7C18.

Résistances fixes - MLT. Condensateurs ajustables - KPVM, référence - KO-2 ou toute taille appropriée, d'une capacité de 1000 ... 6800 pF, le reste - KM, KD. Condensateurs C16, C22 dans le bloc de signal - K53-1 ou K50-6.

Au lieu de la diode GI401A, vous pouvez utiliser GI401B, AI402A avec n'importe quel index de lettre, au lieu des transistors GT313B - KT3128A, KT3127A, KT328B. Le transistor GT31 IE (VT5 dans l'unité de signalisation) sera remplacé par GT311I, KT306B, KT312B, KT316A.

Le récepteur est ajusté à partir du bloc de signal. Un amplificateur 1H est connecté au connecteur de sortie XW3. Ensuite, ils connectent la source d'alimentation et s'assurent que la cascade fonctionne sur le transistor VT5, pour lequel ils touchent l'émetteur du transistor avec un tournevis. Avec un transistor fonctionnel, un fond de courant alternatif devrait être entendu. Ensuite, une antenne ou un générateur de signal standard (GSS) est connecté au collecteur du transistor VT4 et la réception est obtenue en restructurant le circuit C20C18L7 ! stations de radio amateur ou "fréquence porteuse GSS dans la plage de 28 ... 30 MHz. Lors du réglage sur la porteuse, la capture et la rétention de fréquence doivent être observées. Si nécessaire, les condensateurs C18 et C19 sont sélectionnés, pour obtenir une réception stable [3]. Après cela, l'antenne ou GSS est connectée au transistor de base VT3, puis au point de connexion des éléments VD1 et C2 et vérifie le fonctionnement du chemin IF. Les circuits L2C3C4, L3C8R8, L5C14R16 sont configurés de manière à ce que la bande passante du SI le chemin est de 25 ... 35 MHz,

Le réglage du bloc oscillateur local commence par un oscillateur à quartz - il doit y avoir une génération stable au troisième harmonique mécanique du résonateur à quartz. Dans les étapes restantes, les circuits sont accordés sur les fréquences indiquées sur la Fig. 3. Ensuite, la sortie du bloc oscillateur local est connectée au mélangeur du bloc de signal et, en fournissant une fréquence porteuse dans la plage de 430 ... 440 MHz à l'entrée d'antenne du GSS, le signal est reçu par réglage le circuit L7C20C18. Après cela, le niveau du signal à l'entrée du récepteur est réduit à la défaillance de maintien de fréquence et, en ajustant les circuits L1C1 dans l'unité de signalisation et L6C20, L8C21C22 dans l'oscillateur local, une capture et un maintien fiables de la fréquence du signal sont obtenus. Ces opérations sont répétées jusqu'à ce que la valeur minimale du signal d'entrée soit atteinte, ce qui assure toujours le maintien en fréquence. Ceci termine la configuration du récepteur.

littérature

1. Polyakov V. Communication radio avec FM. - Radio, 1986, n° 1, p. 24-26.
2. Récepteurs FM de diffusion Polyakov V. T. avec boucle à verrouillage de phase.- M.: Radio et communication, 1983.
3. Zakharov A. Aux récepteurs KB FM avec PLL - Radio, 1985, n ° 12, p. 28-30.
4. Zherebtsov I. Introduction à la technique des ondes décimétriques et centimétriques.- L.: Energy, 1976.

Auteur : A. Mikhelson (UA6AFL), Krasnodar ; Publication : N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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