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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Récepteur FM VHF avec résonateur à cavité. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / réception radio Les récepteurs détecteurs sont généralement conçus pour recevoir des stations de radiodiffusion fonctionnant avec AM dans les bandes LW, MW [1, 2] et moins souvent HF. Dans la gamme VHF, ils ne sont pratiquement pas utilisés. Ceci est dû, d'une part, au fait qu'il est nécessaire d'obtenir un niveau de signal suffisant pour sa détection. Dans les bandes LW et MW, cela est réalisé en augmentant la longueur de l'antenne, dans la bande VHF, il est presque inutile de le faire, car la longueur d'onde n'est que de quelques mètres. Deuxièmement, il faut assurer la sélection du signal reçu. Si, dans les gammes LW et MW, cela nécessite un facteur de qualité d'un circuit chargé de 25 ... 100 et que le circuit peut être mis en œuvre sur des éléments LC ordinaires, alors dans la gamme VHF, un facteur de qualité supérieur à 100 est requis et il est pas si facile de l'obtenir. Il y a un autre problème : un simple détecteur à diode ne peut démoduler que les signaux AM. Par conséquent, pour démoduler les signaux FM, il faut d’abord convertir le FM en AM. Cela peut être fait sur la pente de la caractéristique amplitude-fréquence (courbe de résonance) du circuit oscillatoire, comme le montre la Fig. 1.
Avec ce réglage, les changements dans la fréquence du signal reçu entraînent des changements dans son amplitude. Le signal peut ensuite être démodulé avec un simple détecteur à diode. Il est clair que pour une bonne conversion, une grande pente de la caractéristique est nécessaire, c'est-à-dire encore une fois, facteur de qualité élevé du circuit. Le résonateur à cavité spirale a un facteur de qualité élevé (Fig. 2).
Il contient un écran rond ou rectangulaire, à l'intérieur duquel est placée une bobine monocouche. Une extrémité est fermée à l’écran et l’autre est ouverte. Pour régler le résonateur en fréquence, du côté de la sortie ouverte de la spirale, un noyau ou une plaque métallique y est amené et la capacité du résonateur change. Le facteur de qualité des résonateurs en spirale non chargés, en fonction de leur conception et de leur fréquence d'accord, peut être compris entre 200 et 5000 XNUMX. Le schéma du récepteur VHF FM du détecteur est illustré à la fig. 3.
Sa base est un résonateur à cavité spirale. Une antenne externe est connectée à la spirale via le connecteur XS1. La fréquence du récepteur est ajustée par un condensateur variable C1. Un redresseur en demi-pont (détecteur) est assemblé à l'aide de diodes VD1, VD2, auxquelles un signal du résonateur est reçu via le condensateur C2. Une charge est connectée à la sortie du détecteur à l'aide d'un fil blindé (sa capacité lisse les ondulations RF du signal détecté) - des téléphones à haute impédance ou un appareil à fréquence ultrasonore avec une résistance d'entrée élevée. Plus la résistance de charge est élevée, plus le facteur de qualité du résonateur est élevé, ce qui signifie qu'un signal plus important ira aux diodes et que le niveau du signal 3H augmentera. Pour fabriquer un tel récepteur, il faut d'abord réaliser un résonateur en spirale. Un pot métallique cylindrique en étain étamé, de préférence avec un couvercle en métal, lui convient. La conception du récepteur est illustrée à la Fig. 4, il est conçu pour la plage 88...108 MHz.
Nous avons utilisé 1 canette de café Nescafé d'un diamètre de 75 et d'une hauteur de 70 mm. La spirale 2 est enroulée avec du fil PEV-2 d'un diamètre de 2 mm ; elle contient 6 spires. Le remontage est sans cadre, avec un diamètre de 35 mm et une longueur de 36...40 mm. Il est conseillé d'augmenter un peu le nombre de tours afin que, si nécessaire, un ajustement supplémentaire puisse être effectué en raccourcissant la spirale. L'extrémité inférieure du fil est passée à travers le trou de la paroi latérale, pliée et soudée au côté extérieur. Le connecteur XS1 est installé sur le côté inférieur ou latéral et le contact central est connecté à la spirale à une distance d'environ 0,1...0,15 tours depuis le début de l'enroulement (sans compter le morceau de fil droit). À l'intérieur du pot, plus près de l'extrémité de la spirale, des diodes sont soudées et l'une des bornes est sortie à travers un manchon isolant. Le condensateur C2 est un morceau de fil PEV-2 0,4 ... 0,5 20 ... 30 mm de long, placé à côté des spires de la spirale. La partie mobile du condensateur C1 est réalisée sous la forme d'un disque métallique 3, qui est fixé à la vis 4. Cette vis se déplace dans l'écrou ou manchon 5, qui est soudé au couvercle 6. Le disque 3 peut être réalisé d'étain, son diamètre est égal au diamètre de la spirale, pour y réduire les pertes il faut couper 1...3 secteurs avec un angle de plusieurs degrés. Pour la fabrication d'un résonateur en spirale, des boîtes métalliques de diamètre différent peuvent être utilisées, et plus le diamètre est grand, plus le facteur de qualité peut être élevé. Il est possible de calculer un résonateur avec une jarre de diamètre différent ou pour une gamme différente par une méthode simplifiée [3], qui donne des résultats tout à fait satisfaisants. Tout d'abord, il faut s'efforcer de choisir une jarre (voir Fig. 2) avec le rapport H/D = 1,2...1,3, où H est la hauteur de la jarre ; D est le diamètre de la boîte. Si le rapport est différent, l'erreur de calcul augmentera. Nombre de spires N = 2586/(Fr), où F est la fréquence d'accord supérieure (MHz) ; r - peut rayon (cm). Diamètre d'enroulement en spirale (au centre du fil) d = r, longueur d'enroulement I = 1,5r, pas d'enroulement a = I/N, diamètre du fil b = a/4. Il est souhaitable de maintenir la distance entre les extrémités de la bobine et les parois inférieure et supérieure dans L = 0,25 ... 0,3D. Lorsque vous choisissez une banque, tenez compte des points suivants. Ce qui compte, c'est la propreté du traitement de la surface intérieure, c'est bien si elle est brillante. Il est souhaitable qu'il n'y ait pas de joints parallèles à la bobine, mais comme ils le sont dans la plupart des cas, vous devez faire attention à leur qualité et, si nécessaire, à la soudure. L'extrémité inférieure et mise à la terre de la bobine doit être amenée à angle droit contre la paroi latérale. Sur la base de ce qui précède, nous pouvons conclure que le pot utilisé par l'auteur n'est pas la meilleure option. Le rapport H/D était d'environ 1, de ce fait les spires inférieures étaient trop proches de la paroi inférieure, ce qui signifie que le facteur de qualité a diminué. L'erreur de calcul n'a pas dépassé 8...10 % - le nombre de tours devrait être de 6,5, mais après ajustement, il s'est avéré être de 6. L'antenne était un morceau de fil d'un diamètre de 1 ... 1,5 mm et d'un quart de longueur d'onde, dans ce cas environ 70 cm.Le niveau du signal reçu dépend fortement de l'orientation de l'antenne et de son emplacement. Dans le récepteur, il est souhaitable d'utiliser des diodes détectrices au germanium haute fréquence avec la plus petite capacité possible. Pour obtenir une bonne réception au casque, vous avez besoin d'une grande intensité de champ de signal reçu, ce qui est possible à proximité immédiate de la station de radio. Dans ce cas, il faut s'efforcer d'augmenter le facteur de qualité du résonateur en réduisant la capacité du condensateur C2, c'est-à-dire en retirant un morceau de fil de la spirale. Si la distance par rapport à la station radio est importante, la réception sur les téléphones est difficile en raison du faible niveau du signal. Ensuite, le signal du détecteur doit être envoyé au sondeur à ultrasons, sa résistance d'entrée doit être supérieure à 100 kOhm et sa sensibilité doit être de 1 à 3 mV. S'il n'existe pas de tel sondeur à ultrasons, vous pouvez le fabriquer vous-même, créant ainsi l'intégralité du récepteur VHF FM. De plus, vous pouvez utiliser un sondeur à ultrasons existant en réalisant un étage d'adaptation sur un transistor à effet de champ. Lors du test de la disposition du récepteur avec l'auteur de l'article, en raison de la distance des stations de radio émettrices (la plus proche, mais pas la plus puissante, à une distance de 2 km, les autres sont plus loin), une seule station de radio a été reçue sur les téléphones avec une résistance de plusieurs kOhm, et faiblement. J'ai dû ajouter UZCH, après quoi trois stations de radio (sur sept fonctionnant dans cette gamme) ont été reçues très fort (à peu près la même) et avec une bonne qualité. Deux d'entre eux ont été reçus plus fort lorsque l'antenne était orientée horizontalement, et un a été reçu verticalement. En fréquence, ces stations radio sont séparées les unes des autres d'environ 2 MHz, et aucune interférence mutuelle n'a été observée. Le récepteur était situé sur le rebord de la fenêtre, l'antenne mesurait environ 70 cm de long.Les mesures ont montré que la bande passante du résonateur en spirale chargé dans cette disposition était d'environ 800...850 kHz, ce qui correspond à un facteur de qualité d'environ 125. Si le niveau du signal est élevé, il est conseillé d'augmenter le facteur de qualité, augmentant ainsi la sélectivité, en connectant le connecteur d'entrée plus près de l'extrémité mise à la terre de la spirale. Il convient de noter que le récepteur ne dispose pas de système AGC ou de limiteur, la tension du signal de sortie 3H dépend donc du niveau du signal reçu. Cela signifie que les stations de radio plus puissantes sont captées à des volumes plus élevés. Le schéma UZCH est illustré à la fig. 5, un.
Sa base est le microcircuit K174UN7 dans une connexion simplifiée standard. A l'entrée du sondeur à ultrasons, une source suiveuse est installée sur le transistor VT1, ce qui augmente la résistance d'entrée. Le volume est régulé par la résistance R3, la résistance R4 définit le gain optimal du microcircuit. La connexion au récepteur doit être effectuée avec un fil blindé de la longueur la plus courte possible. En combinant un résonateur et un sondeur à ultrasons en une seule conception, par exemple dans le boîtier d'un haut-parleur d'abonné, vous pouvez créer un bon récepteur FM VHF. Si le niveau du signal à l'emplacement de réception est si élevé que la sortie du récepteur aura une tension détectée constante supérieure à 1 V, le circuit source suiveur doit être modifié conformément à la Fig. 5B.
Toutes les pièces de l'UZCH sont placées sur une carte de circuit imprimé en fibre de verre en feuille, dont un croquis est illustré à la fig. 6.
Les pièces suivantes peuvent être utilisées dans l'appareil : transistor à effet de champ - KP303G, D, KP307A, B ; condensateurs polaires - K50; non polaire - K10-17; résistance variable - SP4, SPO; truqué - SPZ-19; résistances fixes - MLT, S2-33. littérature
Auteur: I.Aleksandrov, Koursk
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