|
Радиостанция своими рукамиКнига поможет радиолюбителю при минимальных затратах создать приемо-передающий комплекс с хорошими характеристиками. Материал изложен достаточно подробно, с полными электрическими данными по постоян ному и переменному току, с подробными рисунками печатных плат, с методикой настройки трансиверной приставки, объяснены особенности работы с ней. Интересен материал по улучшению характеристик приемника для увеличения его чувствительности и избирательности. Скачать книгу |
ОписаниеКнига содержит информацию о том, как с помощью изготовленной при-ставки работать с цифровыми видами связи, подключить к приставке ПК. В книге также представлены схемы и методики настройки полезных для ра- диолюбителей устройств, таких как антенна «городского радиолюбителя», не создающая помех телеприему, согласующее устройство для настройки этой антенны, двухтактный усилитель мощности с высоким КПД. Книга предназначена для широкого круга радиолюбителей. На вклейке представлены принципиальные схемы радиоприемников Соде ржа н и е Литература .4 Предисловие. .5 Глава 1 Теоретические основы любительской радиосвязи .6 1.1. Виды модуляции, их преимущества и недостатки 6 1.1.1. Телеграфный сигнал 6 1.1.2. Однополосный сигнал .8 1.1.3. Частотно-модулированный сигнал 13 1.2. Схемы построения радиолюбительской радиостанции 14 1.3. Антенны любительской радиостанции 16 Глава 2 Приемник с современными параметрами. 17 2.1. Секретный радиопрмемник, опередивший свое время 17 2.2. Доработка приемников Р-250 (М, М2) 22 Глава 3 Трансиверные приставки к приемнику .42 3.1. Принципы построения приставок .42 3.1.1. «Ретро-Н» — идеальная прмставкадля начинающего радиолюбителя ... 42 3.1.2. Приставкадля начинающих радиолюбителей «Ретро-Н» .44 3.1.3. Печатные платы приставки 51 3.1.4. Корпус приставки .57 3.1.5. Детали 62 3.1.6. Настройка приставки «Ретро-Н» .69 3.2. Приставка для опытных радиолюбителей «Ретро-М». .70 3.2.1. Блок-схема приставки «Ретро-М» .71 3.2.2. Печатные платы приставки .75 3.3. Цифровая шкала приставки.. 81 Глава 4 Оснащение радиостанции 94 4.1. Компактный усилитель мощности с высоким КПД.. 94 Детали. 95 Конструкция 96 Данные П-контура 99 Параметры усилителя 100 4.2. Вседиапазонная антенна и согласующее устройство к ней 100 Детали СУ. 108 Порядок настройки устройства 113 Порядок настройки СУ при смене диапазона 114 4.3. Цифровые вццы связи 114 Глава 5 Мультирежимная программа для радиолюбителей ШШ. 116 Системные требования 116 Краткий обзор возможностей MixW. 116 Установка М\Ш\л описание окна профаммы 118 Соединение компьютера итрансивера 121 Соответствие контактов последовательного порта компьютера (СОМ-порт) и сигналов на шх. 124 Настройка программы и необходимые установки в Setup. 124 Работа с программой 132 Работа на передачу 133 Работав профамме в режиме RTTY 134 Работа в программе в режиме CW. 134 Особенности использования в SSB. 136 Использование функциональных клавиш и Hot-keys 136 «Горячие» клавиатурные комбинации (Hot Keys). 137 Макрокоманды MixW.'. 137 Список мафокоманд 138 Схема источника питания приемника P-250MZ 142 Предисловие В книге рассмотрены вопросы создания и настройки Трансивер- ных (приемо-передающих) приставок Р-250, Р-250М, Р-250М2 к широко распространенным среди радиолюбителей профессиональ- ным радиоприемникам 70-х — 80-х г.г. Материалы, изложенные в книге, позволят радиолюбителю при минимальных затратах создать приемо-передающий комплекс с хорошими характеристиками. В отличие от подобных публикаций автор, исходя из собственного практического опыта, изложил материал достаточно подробно, с полными электрическими данными по постоянному и переменному току, с подробными рисунками печатных плат, с фотографиями различных узлов и всей приставки в целом, с методикой настройки приставки. Схемы приставок выполнены на современной полупро- водниковой базе (за исключением выходных каскадов). В книге рассмотрены несколько практических схем приставок: » для начинающих радиолюбителей — «Ретро-Н» (простейшая схема, только на диапазон 160 м); » для радиолюбителей, увлекающихся дальними связями, соревнованиями, цифровыми видами связи — «Ретро-М» (в качестве основного аппарата, диапазоны 160...10 м). Автором собран материал по улучшению характеристик приемника для увеличения его чувствительности и избирательности, объяснены особенности работы с приставкой, а также показаны преимущества применения приставки перед другими способами трансиверизации приемника. Многочисленные фотографии модернизации отдельных узлов приемника (с приведенными размерами) позволят радиолюбителю выполнить усовершенствования радиоприемника быстро и качественно. Книга содержит информацию о том, как с помощью изготов- ленной приставки следует проводить связи цифровыми видами, способы подключения компьютера к приставке, рекомендации по устранению выбега частоты. В книге также представлены фотографии, схемы и методики настройки различных устройств, облегчающих жизнь радиолю- бителей, в частности, антенна «городского радиолюбителя», ко- торая не дает помех телеприему и согласующее устройство для настройки этой антенны. Приведенная схема двухтактного уси- лителя мощности с высоким коэффициентом полезного действия и минимумом телевизионных помех позволит радиолюбителю изготовить первоклассный аппарат для участия в соревнованиях и охоте за дальними станциями. В любительской радиосвязи на коротких (KB) и ультрако- ротких (УКВ) волнах в настоящее время используются в ос- новном три вцца сигналов: телеграфные (CW), однополосные (SSB) и частотно-модулированные сигналы (FM). Остальное множество сигналов является в той или иной степени разно- иидностью трех основных. Для более глубокого понимания принципа работы любительской радиостанции следует остано- виться подробнее на каждом из сигналов. 1.1.1. Телеграфный сигнал Немодули рованный высокочастотный сигнал (несущая), излучаемый передатчиком, сам по себе не несет никакой ин- формации. Для передачи информации его необходимо тем или иным способом закодировать, а на приемной стороне анало- гичным образом раскодировать. Самый простой способ коди- рокания несущей был изобретен более полтора столетия назад и известен всем радиолюбителя как азбука Морзе, Телеграфный сигнал — CW, представляет собой длинные и короткие посылки синусоидальных высокочастотных сигналов, соответствующих тире и точкам азбуки Морзе. График телеграфных сигналов представлен на рис. 1.1. Телеграфные сигналы — долгожители в любительской ра- диосвязи. Этому способствует рящ положительных сторон этого вццэ связи. Телеграф остается самым «дальнобойным» и помехоустой- чивым вццом связи — наиболее привлекательные стороны любительской радиосвязи. Объясняется это тем, что телеграф- ный сигнал передается как бы в двоичном коде, где различаются всего два состояния — наличие и отсутствие сигнала. Для уверенного приема, т.е. различия этих состояний, достаточно отношения сигнал/шум или сигнал/помеха на входе приемника порущка единицы. Интересная ситуация получается при попытке применения компьютеров для приема телеграфных сигналов. Теоретически, телеграфная азбука, которая кодирует информацию в двоичном коде, идеально подходит для компьютера. Это соответствует действительности, но при идеальных условиях приема, любая незначительная эфирная помеха воспринимается как сигнал, что отрицательно сказывается на качестве раскодированного сигнала. Поэтому до сих пор радиолюбители используют слуховой прием, при котором получается наименее допустимое отношение сигнал/шум при приеме CW. Телеграфный передатчик имеет очень простую схему, причем при построении схемы нередко используется многократное умножение частоты задающего генератора [1]. Использование простейших схем телеграфных передатчиков привело к тому, что основные любительские диапазоны построены по такому же принципу умножения частоты (3,5 МГц; 2x3,5 = 7 МГц; 4x3,5 = 14 МГц и т.д.). Структурная схема телеграфного передатчика представлена на рис. 1.2. CW станция занимает в эфире очень малую полосу, порядка десятка герц, что при современной перегрузке любительских диапазонов является весьма актуальной проблемой. Поскольку скорость передачи информации при телеграфии существенно ниже, чем при других видах модуляции, радиолю- бители проводят лаконичные связи с использованием кодовых выражений, что также способствует уменьшению загруженности любительских диапазонов и преодолению языковых барьеров (радиолюбители применяют международный Q-код). 1.1.2. Однополосный сигнал Однополосный или SSB сигнал остается наиболее попу- лярным видом связи на любительских диапазонах. Именно при этой модуляции можно услышать живой голос оператора. Однополосный сигнал в любительской радиосвязи стал применяться в пятидесятых годах. В 1956 году в мире было всего несколько десятков любительских SSB радиостанций, в 1961 году их число уже превышало 20 тысяч. Первым советским коротковолновиком, заработавшим на SSB, был Георгий Румянцев (UA1DZ). Много сделал для популяризации работы на SSB один из старейших российских радиолюбителей Л. Лабутин (UA3CR), начавший работать на SSB в 1958 году. Однополосный сигнал появился в результате усовершенствования амплитудной модуляции — AM, которая в настоящее время радиолюбителями из-за низкой эффективности не используется. Поэтому сначала рассмотрим амплитудную модуляцию сигнала. Пусть звуковое напряжение, поступающее от микрофонного усилителя, изменяется по синусоидальному закону. При амплитудной модуляции амплитуда несущего высокочастотного сигнала, поступающего от задающего генератора, изменяется в соответствии с изменениями мгновенного значения звуко- Схема любительской радиостанцыи, доступна для повторения. вого (модулирующего) сигнала. График AM сигнала представлен на рис. 1.3, причем левая часть графика показывает сигнал при отсутствии модуляции, а в правой части можем наблюдать изменение амплитуды высокочастотного сигнала, т.е. ампли- тудная модуляция сигнала. Как видно из графика, при AM непрерывно излучается несущая, которая информации не несет и нужна только для нормальной работы амплитудного детектора в приемнике. Радиостанцыя своими руками. блок-схема AM передатчика изображена на рис. 1.4. Анали- зируя приведенную схему, легко заметить, что AM передатчик достаточно прост в изготовлении и лишь незначительно отличается от телеграфного передатчика. Именно поэтому AM и CW сигналы были достаточно широко распространены в радиолюбительском эфи-К сожалению, ппостота Лопмипо- ре в середине прошлого века, К сожалению, простота формиро- вания AM сигнала приводит к таким отрицательным факторам, как достаточно широкая полоса, занимаемая радиостанцией в эфире, низкий КПД передатчика из-за того, что даже при очень глубокой модуляции на передачу несущей тратится более поло- вины излучаемой мощностт/!. Все это привело к появлению SSB сигнала, в котором частично преодолены указанные недостатки AM модуляции. Проведем сравнение AM и SSB сигналов. IKU выражена несущая 4auiuia !„ |^ две зые боковые полосы, показанные в вцце условных треугольников, расположенные симметрично относительно несущей час- тоты. Вся информация о звуковом сигнале находится в каждой из боковых полос. Поэтому для передачи телефонного сообщения достаточно излучать спектр частот, соответствующей одной из боковых полос, верхней или нижней. Иными словами, можно без всякой потери ин- формации убрать одну боковую полосу. На рис. 1.5 представлен спектр AM сигнала, промодулиро- ванного не чистым тоном, а реальным сигналом звуковой частоты. На нем четко выражена несущая частота f^ ^ две совершенно одинаковые боковые полосы, показанные в вцце усилитель мощности; WA1 — передающая антенна. Анализируя схему, можно заметить, что ЧМ модуляция применяется в задающем каскаде и обычно осуществляется при подаче на варикап, включенный в контур задающего генератора, звукового сигнала от микрофонного усилителя. ЧМ применяется только на УКВ диапазонах (частота выше 29 МГц), т.е. на тех диапазонах, где мало станций, а сам диапазон достаточно широк. При этом следует заметить, что максимальная дальность связи при использовании ДМ и ЧМ практически одинакова. 1.2. Схемы построения радиолюбительской радиостанции При проведении любительских радиосвязей радиолюбители в большинстве случаев используют принцип — «где передаешь, там и слушай». Исходя из этого, радиолюбители строят свои радиостанции по трансиверной схеме (от английских слов transmitter и receiver). Трансиверная схема предусматривает не только изготовление радиостанции в едином корпусе, но и использование одних и тех же элементов схемы, как приемником, гак и передатчиком. В первую очередь это относится к гетеродинам радиостанции, что позволяет Самодельная радиостаныя 2.1. Секретный радиоприемник, опередивший свое время Началось вся эта история, когда в военное время кафедра радиоприемных устройств Военной Краснознаменной Академии связи (ВКАС им. С. М. Буденного) Министерства обороны стала «драконить» лендлизовскую американскую радиоаппаратуру — это были знаменитые радиоприемники фирмы HAMMARLUND Super Pro ВС-779, ВС-794, ВС-1004, SX-28 фирмы HALLICRAFTERS и AR-88 фирмы RCA. Были и другие, но эти были лучше всех. Когда ВКАС стала устанавливать эти приемники на корабли, то они начали выходить из строя. Связано это было с сотрясениями корпуса корабля при стрельбе, особенно из орудий главного калибра, длительном ходе на предельных оборотах турбин, и так далее. Конструкции электронных ламп не выдерживали этого — были ненадежны. А также выявились недостатки приемников при длительной эксплуатации — наличие соли в воздухе, мелких брызг, морского тумана, все это способствовало появлению внутри конструкции плесневых фибов и коррозии элементов, которых не было на суше. Поэтому после создания приемника АС-1, АС-2, «Кит», позднее получившего обозначение Р-250 (рис. 2.1), выявились те же проблемы при эксплуатации его на морских судах. АС-1 выпускали на НПО «Ленинец» в г.Ленинграде. Его товарный знак — знамя с кружочком, в котором помещена буква «Л». Опытная серия в начале 50-х годов включала всего 25 приемников. Приемник был также строжайше засекречен, как ядерная бомба, и заслужил Сталинскую премию. При Принципы построения приставок к радиостанцыям Радиолюбителям предлагается два вариангта приставок — приставка для начинающих радиолюбителей «Ретро-Н» и для опытных «Ретро-М», причем эти схемы построены по «сквозно- му» принципу, т.е. логически связаны между собой и от простой к более сложной можно переходить путем добавления в схему различных блоков и усовершенствований. При этом при переходе от схемы «Ретро-Н» к схеме «Ретро-М» корпус приставки, основные платы остаются прежними, а производятся лишь не- значительные усовершенствования, позволяющие радиолюб1дте- лю применять приемо-передающую радиостанцию на всех лю- бительских KB диапазонах. При этом начинающим радиолюбителям настоятельно рекомендуем сначала изготовить приставку «Ретро-Н», которая имеет всего одно преобразование частоты и поэтому легка в наладке, а затем, по мере накопления опыта, модернизировать ее в приставку «Ретро-М». 3.1.1. «Ретро-Н» — идеальная приставка для начинающего радиолюбителя После анализа различных схем передающей аппаратуры для радиолюбителей приходишь к выводу, что среди большого разнообразия очень малую долю занимают схемы для начина- ющих радиолюб14телей. Отчасти можно найш объяснение этому факту. Как правило, начинающие радиолюбители быстро приобретают опыт и переходят в среду более опытных радио- любителей. При этом им разрешается работать не на одном, а на нескольких диапазонах и конструкции однодиапазонных трансиверов так и остаются незавершенными. С другой сторо- 3.3.Цифровая LUKajia приставки Следующая отличительная особенность приставки «Рет-ро- М» заключается в наличии цифровой шкалы, которая помещена в корпус приставки. При этом повышается точность и эффективность конгтроля частоты приема и передачи. Желательно примен1/гть трехвходовую универсальную шкалу конструкции В. Буравлева, С. Вартазяна (UA6LD) и В. Ко- ломийцева [10]. При разработке этого устройства авторы ставили перед собой задачи получить высокое быстродействие, минимальные помехи радиоприему, малое потребление энергии, а также добиться универсальности в применении, т.е. возможности гибкой перестройки режимов работы. Данная цифровая шкала позволяет измерять частоту сигнала в интервале 0,01...30 МГц. Разрешающая способность — 0,1 кГц. Время измерения — 0,5 с. Уровень входного сигнала может находиться в пределах 0,25... 1,5 В. Входное сопротивление — 8,2 кОм. Цифровая шкала потребляет от источника питания напряжением 1 5В ток 50 мА. Устройство может быть использовано без переделок в трансиверах с одним или двумя преобразованиями частоты. Кроме того, его можно применять в качестве частотомера. При этом сигнал измеряемой частоты может быть подан на любой «суммирующий» вход. Принципиальная схема цифровой шкалы показана на рис. 3.30. Шкала состоит из входного мультиплексора 11DD1, формирователя импульсов в уровнях ТТЛ на транзисторах 11VT1...11VT3, быстродействующего делителя частоты на 16 на триггерах 11DD2, 11DD3, шестидекадного реверсивного счетчика (11DD10...11DD15), регистра с дешифратором двоично- десятичного кода в код семисегментного индикатора (11DD16...11DD21), цифровых индикаторов - 11HG1...11HG6, кварцевого генератора на элементах 11DD4.1, 11DD4.2 и узла управления (11DD5...11DD9). Входные сигналы с частотами f1 от комбинации внешних сигналов, поступающих на входы S1 ^2 узла управления, счетчцк устанавливается в режим сложения^ или вьнитания. Устройство управления определяет порядок следования входных сигналов, вырабатывает импульсы счета необходимой длительности, установки счетчика в нулевое со |
|