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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Station de radio FM miniature dans la portée de 2 mètres. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Radiocommunications civiles La station de radio proposée dans cet article a un poids et des dimensions réduits. Il est facile à utiliser, car il a un minimum de contrôles. La station de radio est fabriquée sur des composants SMD, est facilement reproductible, peu coûteuse à fabriquer et facile à assembler, possède de bons paramètres de réception et de transmission. Pour simplifier la conception de l'indicateur de fréquence, la station n'en possède pas, mais le mode de fonctionnement sans recherche est utilisé (trois fréquences de fonctionnement préenregistrées dans la mémoire de la station radio). Parallèlement, il existe un mode balayage sur toute la section FM autorisée, qui permet de trouver un correspondant, de fixer sa fréquence et de nouer des contacts.
En général, l'appareil est une station de radio à part entière, à bien des égards non inférieure aux appareils industriels. Il a les spécifications suivantes :
Le schéma de la station de radio est illustré à la fig. 2. Le chemin de réception est réalisé selon le schéma de conversion à double fréquence et se compose de l'ULF VT1, du premier mélangeur sur le transistor VT2, de l'étage d'amplification intermédiaire VT3, du microcircuit fonctionnel DA1 (MC3361 de Motorola) et de l'ULF sur le DA2 microcircuit.
En mode réception, le signal de l'antenne via le connecteur XW1, la bobine L7, le condensateur C1 est envoyé au circuit d'entrée L1C2, puis à la première porte VT1. De plus, le signal amplifié est sélectionné par le circuit oscillant L2C6 et est envoyé à la première grille du transistor du premier mélangeur VT2. Le signal du 8er oscillateur local, prélevé sur le générateur commandé en tension (VCO) sur \/T1, qui est commun au récepteur et à l'émetteur, est envoyé à la deuxième grille à travers le condensateur C10. Le VCO est contrôlé par un synthétiseur réalisé sur des microcircuits DD1 et DA1. Le mélangeur sur VT2 fonctionne avec un décalage initial nul sur les portes. Cela a permis d'obtenir un faible bruit du mélangeur, une bonne linéarité et un facteur de conversion élevé. Le signal du premier IF avec une fréquence de 10695 kHz est sélectionné sur la résistance R6 et à travers le filtre à quartz ZQ2 entre dans l'étage d'amplification sur le transistor VT3. Le signal amplifié est envoyé à l'entrée du deuxième mélangeur (broche 16 de la puce DA1). Le signal de l'oscillateur à cristal du pilote de synthétiseur avec une fréquence de 1 kHz est envoyé à l'autre entrée de ce mélangeur (broche 10) via le diviseur capacitif C30C10240. Suite au mélange des deux signaux, un deuxième signal de différence FI de 455 kHz est généré. Ensuite, il passe par la céramique FSS ZQ3 vers l'IF et le détecteur, qui font partie de la puce DA1. L'inclusion du microcircuit est typique, sauf que les valeurs du filtre de l'amplificateur de bruit sont légèrement optimisées afin de le faire fonctionner plus clairement et de se protéger contre les fausses réponses du suppresseur de bruit avec de grandes déviations du signal reçu. Le signal basse fréquence est retiré du filtre R19C18 et transmis via le contrôle de volume R21 à l'ULF DA2. En l'absence de signal reçu, l'ULF est fermé par un signal de niveau logique haut fourni de la broche 19 du processeur DD1 à la broche 1 de DA2 (contrôle). En présence d'un signal de station radio, une tension positive apparaît à la sortie de déclenchement dans le cadre de DA1, qui ouvre la clé VT10 via R4, définissant ainsi un niveau logique bas à la broche 1 de DA2, amenant l'ULF en mode de fonctionnement. En parallèle avec VT4, un bouton d'arrêt forcé du SHP SB2 est installé. Le seuil de réponse du SHP est fixé par la résistance R16. En général, l'algorithme de fonctionnement est le suivant : lorsque l'interrupteur d'alimentation SA2 est activé, le processeur DD1 est mis en mode de fonctionnement. À la broche 13 du microcircuit, il y a un 0 logique qui, à travers la résistance R41, ouvre la clé VT9 dans le circuit d'alimentation du récepteur. L'alimentation de cette clé via le circuit R42VD7 est fournie au VCO. Si en même temps il n'y a pas de poste de travail (le suppresseur de bruit est fermé), alors après 4 s le processeur passe en mode économie et met sous tension par "portions" de 0,3 s toutes les 0,9 s. L'alimentation est indiquée par une LED verte clignotante VD4.1. S'il y a une station et que le squelch a fonctionné, alors la touche VT4 met le 0 logique à la broche 19 du processeur et il passe en mode de fonctionnement. L'ULF est également activé. Le processeur sera en état de fonctionnement tant qu'il y aura une activité dans les postes de réception-émission ou de travail, c'est-à-dire l'ouverture du squelch. Après 4 secondes d'absence de signal reçu et d'émission, le processeur remet la station en mode économie. Pour activer le mode de balayage, lorsque la radio est éteinte, appuyez sur le bouton de transmission SB1 et allumez l'alimentation. Relâchez SB1 1 s après la mise sous tension. Le balayage indique un clignotement fréquent de la LED VD4. Lorsqu'une station en cours d'exécution est détectée, le balayage s'interrompt pendant 3 secondes, puis continue. Vous devez arrêter la numérisation en appuyant brièvement sur la transmission. La station restera sur la fréquence fixe jusqu'à ce que l'alimentation soit coupée. Après remise sous tension, conformément à la position du commutateur SA1, la fréquence enregistrée lors de la fabrication de la station radio dans la mémoire est réglée. La transmission est activée en appuyant sur le bouton SB1. Cela commute le mode processeur à la broche 16 DD1, ouvre également la clé VT36 via R8 et bloque l'alimentation du récepteur. Le contrôle via R37 ouvre la clé VT7, qui alimente les étages préliminaires de l'émetteur et de l'amplificateur de microphone. La lueur de la LED rouge VD4.2 indique le mode de transmission. L'amplificateur de microphone est assemblé selon un schéma avec une connexion directe entre les cascades sur les transistors VT14 et VT15. Dans l'amplificateur, la correction de fréquence est effectuée avec une augmentation de la réponse en fréquence d'environ 6 dB par octave jusqu'à une fréquence de 3 kHz et un blocage supplémentaire de la réponse en fréquence. L'amplificateur a une sortie à relativement faible impédance et amplifie le signal basse fréquence jusqu'à une amplitude de 1,5 V, égale à sa tension d'alimentation. Cela a permis d'utiliser une simple pince à diode et de fournir un petit degré de compression sans provoquer de distorsion notable. L'amplificateur n'est pas sensible aux champs RF puissants et fournit un bon son pour la transmission. La modulation de fréquence est réalisée en appliquant un signal basse fréquence via R65 à la varicap VD8, qui reconstruit le VCO avec le contrôle du synthétiseur et sert à commuter sa fréquence naturelle lors du passage de la réception à la transmission. En mode réception, une tension de polarisation positive est appliquée à la varicap via le circuit R43C40R44. Le VCO est réalisé sur un transistor à effet de champ VT10 selon un montage capacitif trois points. L'utilisation d'un transistor à effet de champ dans le générateur a permis d'obtenir une bonne stabilité intrinsèque et un spectre d'oscillation propre. Le générateur s'accorde également bien avec l'étage suivant et, à l'état chargé, développe une amplitude en émission d'environ 0,8 V, ce qui, au total, a permis de simplifier l'émetteur. La partie amplificatrice de l'émetteur contient trois étages sur les transistors VT11, VT12, VT13, respectivement. Les cascades sur les transistors VT12 et VT13 sont initialement verrouillées, de sorte que leur alimentation n'est pas commutée et est constamment alimentée. VT12 fonctionne en mode classe B avec une petite polarisation retirée de la diode VD9, et VT13 fonctionne en mode classe C sans polarisation et a un rendement élevé. Le signal amplifié est transmis à l'antenne via les circuits d'adaptation et le connecteur XW1. Tous les circuits de la station radio, à l'exception de l'ULF et de l'étage de sortie de l'émetteur, sont alimentés par un stabilisateur DA3 avec une tension de stabilisation de 3,3 V. En conséquence, tous les paramètres de la station radio sont enregistrés jusqu'à la décharge. Pour contrôler la décharge, un dispositif à seuil sur les transistors VT5 et VT6 et une LED VD5 sont utilisés. La station est assemblée sur une seule carte de circuit imprimé en fibre de verre double face avec des dimensions de 87x53 mm, réalisée selon la technologie moderne, avec une métallisation des trous et un masque de protection dimensionné le long du périmètre intérieur du boîtier, ce qui lui donne un supplément force. Le tracé des côtés de la planche est illustré à la fig. 3 et 4. La carte n'a pas de fixations spéciales, elle est simplement insérée dans le boîtier et pressée contre le capot arrière, qui est fixé avec deux vis. Pré-soudez uniquement le haut-parleur et le fil du connecteur d'antenne.
Lors de l'assemblage, principalement des éléments SMD ont été utilisés: résistances et condensateurs de taille en pouces 0805 (mais ils peuvent être remplacés par des éléments de taille en pouces 1206). Résistances ajustables et condensateurs, également utilisés pour le montage en surface. Tous les condensateurs à oxyde sont de 6,3 V. Les bobines des circuits sont sans cadre (sauf pour L3), enroulées sur un mandrin 3 mm avec fil PEL 0,5. Les bobines L1, L2, L5, L6 contiennent 4 spires, L4 - 5 spires, L7 - 3 spires. La bobine L3, d'une inductance de 680 μH, est utilisée soit en standard à 455 kHz dans un écran de 8 mm, soit enroulée sur un raccord adapté avec un noyau de ferrite et une coupelle d'accord et contient 150 spires de fil PEL 0,08. Inductances L8, L9 - inductances de puce de 0,033 et 0,47 μH, respectivement, L10 - ordinaires avec des broches avec une inductance de 1 μH. L'inducteur L11 comporte 5 spires de fil PEL 0,5 enroulé sur un mandrin de 2,2 mm et est situé verticalement sur la carte. Diode VD1, VD2 VD6, VD7, VD9 - KD521, KD522. Diode VD3 - un assemblage de diodes de la série BAV70 avec des cathodes combinées (les diodes sont connectées en parallèle dans la station radio) et VD10, VD11 - BAV99, contenant deux diodes connectées en série (leur point médian est connecté au condensateur C69 et aux résistances R64, R65). LED VD5 - AL102A, VD4 - bicolore (deux diodes dans un boîtier). Transistor VT3 - SMD domestique KT368A9. Les transistors SMD domestiques PNP - KT3129A9 et NPN - KT3130A9 sont également utilisés dans les circuits BF et de commutation. Puce DA4 - KF1015PL4. Microphone - tout électret, d'un diamètre de 6 mm, tête dynamique BA1 - tout, d'un diamètre de 40 mm, résistance d'enroulement 8 ohms.
Pour blinder le contour VCO, on utilise un écran rectangulaire de fabrication artisanale de 8x11 mm, réalisé à partir d'une bande de fer blanc de 7 mm de large. Pour le souder sur la carte, il y a un circuit sans masque. Après réglage par le haut, il est fermé par une plaque en forme de U du même matériau et scellé en deux ou trois points. Micrologiciel du microcontrôleur et fichiers de trace PCB Sous réserve de toutes les cotes indiquées, le circuit fonctionne presque immédiatement et ne nécessite qu'un réglage minimal. Avant de commencer le réglage, il est recommandé de mettre hors tension l'étage de sortie de l'émetteur. Pour ce faire, vous devez dessouder une sortie de l'inductance L11. Désactivez le squelch en tournant la résistance R16 ou en installant temporairement un cavalier à la place de SB2. La première chose à faire est de régler le VCO. Pour ce faire, vous devez mesurer la tension à la broche 15 du microcircuit DA4 et, avec la vitesse enfoncée, en poussant les spires de la bobine L4, réglez la tension sur environ 1 ... 1,3 V. Lorsque la transmission est relâchée dans le mode de réception, la tension doit rester approximativement la même. S'il est très différent, la résistance R46 doit être sélectionnée de manière à ce que la différence entre les modes de réception et d'émission soit minimale. Après cela, la bobine L4 doit être remplie de paraffine.
Ensuite, vous devez connecter un fréquencemètre à la sortie de l'antenne et, lors de la transmission avec un condensateur ajustable C29, régler la fréquence correspondant à la position du commutateur (les fréquences sont déterminées par le programme du micrologiciel DD1). Vous pouvez régler la déviation avec la résistance R65 à l'aide d'instruments ou à l'aide d'une station de contrôle pour obtenir le son le plus fort et sans distorsion lorsque vous parlez près du microphone. Ensuite, appliquez du GSS à l'entrée du récepteur un signal radio de la fréquence appropriée avec une déviation de 3 ... 4 kHz et réglez le récepteur avec la bobine L3 pour le signal le plus fort et le moins déformé. Pour terminer le réglage du récepteur, réglez la sensibilité maximale en poussant légèrement les spires des bobines L1 et L2. Après avoir terminé tous les travaux précédents, soudez l'inductance L11 en place, connectez une charge de 1 Ohm équivalente au connecteur XW50 et mesurez la tension de transmission dessus. La puissance de sortie maximale est réglée en poussant légèrement les spires des bobines L5 et L6. La tension de charge doit être d'au moins 11...12 V, ce qui correspond à une puissance de sortie de 2,4...2,8 W. Ensuite, la résistance R16 a défini le seuil du SR. Sans signal, la station doit être complètement silencieuse et s'allumer en toute confiance même avec un signal faible avec du bruit. L'antenne de la station radio résonne avec une longueur de fil électrique de 0,75 longueur d'onde. Une antenne est réalisée sur la base d'un segment d'un câble de télévision RCI de 75 ohms, d'un diamètre extérieur de 7 mm, d'une longueur de 10 cm.Il faut en retirer la gaine extérieure, retirer la tresse et la centrale conducteur. Il s'enlève facilement sans effort. Ensuite, la coque est remise en place. À une distance d'environ 10 mm du bord, en utilisant le conducteur central "natif", l'isolant est percé et l'extrémité du fil est sortie au centre, et l'autre est mordue et pliée sur l'isolant pour une soudure supplémentaire le fil spiralé. Pour la spirale, un fil MC doublement plié en isolation PTFE, d'un diamètre extérieur de 0,5 mm, est utilisé. L'enroulement s'effectue tour à tour. La longueur du conducteur plié en deux est de 106 mm. Mais mieux vaut prendre une longueur volontairement importante, environ 115 mm, puis affiner en raccourcissant. Une extrémité du conducteur est soudée au conducteur central et doucement fondue dans l'isolant. Après cela, l'enroulement est effectué et le fil est fixé à la fin. Un connecteur est installé du côté du conducteur central. Ensuite, un tube thermorétractable est posé sur l'ensemble de la structure et fixé par chauffage au-dessus d'une flamme légère. Réglez l'antenne à l'aide d'un compteur de réponse en fréquence ou d'un indicateur d'intensité de champ à l'aide de la station de radio elle-même. Dans ce cas, il est préférable de mettre hors tension l'étage de sortie de l'émetteur. La puissance RF de sortie est d'environ 30 mW, ce qui est tout à fait suffisant pour faire fonctionner même l'indicateur de champ le plus simple. Le réglage avec des dispositifs de réponse en fréquence est plus facile à réaliser. Connectez l'entrée de l'appareil à la sortie de l'étage final (selon le schéma, c'est le point 3) et connectez l'antenne à ce point. Mordant l'antenne sur toute la longueur, ils atteignent une résonance à une fréquence de 143 MHz. En espace libre sans l'influence des fils de l'appareil, la résonance de l'antenne sera de l'ordre de 145 MHz. Après le réglage, l'extrémité de l'antenne est à nouveau chauffée pour rétrécir le tube et l'extrémité est remplie de colle chaude. Auteurs : Alexander Shatun (UR3LMZ), Dergachi, Ukraine, Alexander Denisov (RA3RBE), Moscou, Russie
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