|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ Ретранслятор – пеленгаційна приставка до радіостанції діапазону 27 МГц. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Антени КВ Ця приставка не вимагає жодних підключень до радіостанції, не має світлових, звукових або стрілочних індикаторів та містить мінімум деталей. Вона застосовується разом із приймачем радіостанції визначення напрями на передавачі діапазону 27 МГц, що є з відривом трохи більше 0,5 км. Автор використовував приставку з одноканальною АМ-радіостанцією "Том-1", яка не має антенного роз'єму, до якого можна було б підключити спрямовану антену. Схемне рішення її вхідних ланцюгів не дозволяє ввести такий роз'єм. До того ж система АРУ приймача радіостанції звела б нанівець спрямовані властивості антени, а пластмасовий корпус не перешкоджає проникненню сигналів пеленгованих сигналів на вхід приймача, минаючи антену. Пеленгатор знадобився для пошуку в лісових походах тимчасово залишених в затишному місці засобів пересування (велосипедів), оснащених радіомаяками, та попутників, що розійшлися лісом у пошуку грибів. При видаленні більш ніж на 200 м народний засіб зв'язку "ау" вже не діє, особливо в густому лісі та гористій місцевості. Супутниковий навігатор найчастіше надійно працює лише на відкритій місцевості. Повідомити про своє місцезнаходження по радіо теж важко через відсутність надійних орієнтирів. Пропонована приставка-пеленгатор є ретранслятором сигналу пеленгованого передавача. Всі ВЧ-сигнали, що знаходяться в смузі пропускання ретранслятора і прийняті його антеною рамкової, піддаються модуляції сигналом тональної частоти за допомогою балансного модулятора, посилюються і знову випромінюються ненаправленою антеною. В результаті на вході приймача, що знаходиться поблизу ретранслятора, сумуються два сигнали - прийшов безпосередньо від пеленгованого передавача і ретрансльований. Сумарний сигнал набуває модуляції тональним сигналом, поданим на вхід модулятора в ретрансляторі. Характер цієї модуляції (АМ або ЧС) залежить від різниці ходу доданків сигналу від передавача до приймача, отже, від взаємного розташування приймача, ретранслятора та передавача. Про характер цієї залежності можна судити за графіками на рис. 1. Відстань на ньому вказана в довжинах хвилі λ пеленгованого передавача. У діапазоні 27 МГц λ=10,9 м. Якщо ретранслятор знаходиться на одній з червоних ліній, то модуляція сумарного сигналу – амплітудна, а якщо на одній із синіх – частотна. У проміжках між лініями присутні обидва види модуляції, але у різних співвідношеннях. З наближенням ретранслятора до синьої лінії спадає АМ, а наближенням до червоної - ЧС.
Потрібно сказати, що розташування ліній "чистої" модуляції залежить також від фазового зсуву, що вноситься приймальним трактом ретранслятора. Наприклад, якщо він дорівнює 90о, то червоні та сині лінії змінюються місцями. У картину вносять спотворення та відображення сигналів від місцевих предметів, зокрема від тіла оператора. Проте поблизу приймача завжди можна розташувати ретранслятор так, що модуляція, що вноситься в пеленгований сигнал, буде чути найкращим чином. Напрямок передавач визначають, повертаючи рамкову антену ретранслятора навколо вертикальної осі. Це можна робити по максимуму модуляції (площина рамки лежить у визначеному напрямку) або за її мінімумом (площина рамки перпендикулярна до визначеного напрямку). Пеленгація як мінімум точніше. Невизначеність, пов'язану з двоспрямованістю рамкової антени, можна зняти одним із двох способів. Перший - традиційний - полягає у послідовному визначенні напрямку з кількох точок, що лежать на лінії, приблизно перпендикулярній йому. Знайдені таким чином пеленги перетинаються у точці розташування передавача. Звичайно, за час між вимірами він не повинен рухатися. При порівняно невеликій відстані до передавача зазвичай досить зробити дві засічки з точок, рознесених на кілька метрів. Другий спосіб ґрунтується на характері кривих на рис. 1. У напрямку від передавача вони йдуть значно частіше. Переслідувалася мета зробити прилад мінімальної маси та габаритів, тому що його необхідно носити із собою по чагарниках. Практика показала, що перебуваючи у лісі, достатньо мати один пеленгатор на групу туристів чи грибників. Кожному з інших, оснащених радіостанцією та компасом, напрямок руху для виходу в точку збору можна повідомити по радіо. Схема ретранслятора представлена рис. 2. Він складається з приймальної рамкової антени WA1, кільцевого балансного модулятора на діодах VD3-VD6 з трансформаторами T1, T2, генератора модулюючого сигналу на мультивібраторі з транзисторів VT1 і VT2, підсилювача високої частоти на транзисторі VT3 2
Живиться ретранслятор від двох гальванічних дискових елементів AG13 або акумуляторів того ж конструктивного оформлення Д-0,03. Споживаний струм не перевищує 4 мА. Оскільки ретранслятор зазвичай включають на час пеленгації, потреби в елементах живлення великої ємності немає, а для живлення застосована кнопка SB1. Можна збільшити кількість елементів і до трьох, при цьому коефіцієнт передачі ретранслятора і глибина модуляції, що вноситься їм в пеленгований сигнал, збільшаться, але це може призвести до його самозбудження. Як передавальна антена WA2 використаний відрізок обплетення коаксіального кабелю довжиною 20...30 см, що звисає вниз. Цією антеною може бути електричний екран рамкової антени WA1. Для цього необхідно розірвати зв'язок екрана із загальним дротом, як показано на схемі хрестом, і з'єднати точку А з верхнім за схемою виводом котушки L3 (замість антени WA2). Точка А повинна бути розташована між місцями виходу з екрану дротів рамки максимально симетрично розрізу в його верхній частині. Але слід мати на увазі, що при такому використанні екрана рамкової антени ретранслятор схильний до самозбудження. Основна причина самозбудження полягає у неможливості досягти ідеальної розв'язки між приймальною та передавальною антенами незважаючи на те, що одна з них – магнітна, а друга – електрична. Даються взнаки неминуча асиметрія конструкції рамки та її положення щодо передавальної антени, а також вплив тіла оператора. Екран рамки має форму квадрата зі стороною 120 мм. Він виготовлений із мідної трубки зовнішнім діаметром 5 мм. У центрі верхньої сторони квадрата зроблено розріз завширшки близько 5 мм. Після закінчення всіх налаштувань цей розріз необхідно загерметизувати у будь-який спосіб, щоб не допустити попадання вологи всередину трубки. У центрі нижньої сторони екрана зроблено пропил для виходу дротів обмотки рамки. Тут же припаяна мідна смуга для з'єднання екрана із загальним проводом або з котушкою L3 (якщо передбачається використовувати екран як антену, що передає). Кріплення рамки має бути досить міцним, оскільки вона може бути ручкою для перенесення ретранслятора. На трубку протягнуті три-чотири дроти у фторопластовой ізоляції. Їхні кінці з кожної сторони з'єднані паралельно, і дроти утворюють один виток. Можна, звичайно, спробувати поєднати витки і послідовно, але при цьому іноді виникають труднощі з налаштуванням рамки на потрібну частоту. Пристрій збирають на довгій вузькій платі, поміщеній в екран з відрізка тонкостінної алюмінієвої труби, який одночасно служить противагою антени WA2. Деталі компонують "в лінійку", намагаючись розташувати їх симетрично вздовж довгої осі плати. Далі від антени WA1 повинні знаходитися котушки L1-L3. Їхні осі не повинні збігатися у напрямку з віссю рамкової антени. Крім того, вісь котушки L3 повинна бути перпендикулярна до осі котушок L1 і L2. Діоди VD1, VD2 служать обмеження сигналу на вході балансного модулятора. Воно може знадобитися як при надто сильному сигналі пеленгуючого передавача, так і під час роботи свого передавача. Конденсатори C2 і C3 пригнічують перешкоди та сигнали, частота яких лежить нижче за діапазон 27 МГц. Елементи R3, C7, R4, C9 визначають частоту коливань мультивібратора. За вказаних на схемі номіналів вона близька до 1 кГц. Прямокутний сигнал, що знімається з мультивібратора, ланцюг R1, C8, R6 згладжує, наближаючи його формою до синусоїдального. Цього домагаються добіркою конденсатора C8. Модулююча напруга надходить на балансний модулятор через середні точки трансформаторів обмоток T1 і T2. Конденсатор C5 усуває постійну складову модулюючого сигналу, а конденсатори C6 та C10 служать для фільтрації високочастотних продуктів роботи модулятора. Трансформатори Т1 і Т2 намотані на кільцевих магнітопроводах типорозміру 7x4x2 мм з фериту 400НН. Намотування ведуть трьома звитими з кроком 4...6 мм проводами ПЕЛ діаметром 0,14 мм. Провід у фторопластовій, шовковій або іншій товстій ізоляції застосовувати не можна. Усього намотують 8 витків, причому кожен провід служить окремою обмоткою. У трансформаторі T1 кінець обмотки II з'єднують із початком обмотки III. Аналогічно з'єднують обмотки I та II трансформатора T2. Котушка L1 вихідного контуру - безкаркасна і складається з 12 витків лакованого дроту діаметром 0,4...0,5 мм, намотаних на оправці діаметром 4 мм і розтягнутих на довжину 10 мм. Котушка зв'язку L2 має три витки того ж дроту, намотаних поверх котушки L1, посередині її, і розтягнутих на 5 мм. Подовжувальна котушка L3 - також безкаркасна. Її 36 витків намотані тим самим проводом на оправці діаметром 4 мм у два шари. Довжина намотування – близько 14 мм. Потрібне число витків цієї котушки залежить від розмірів передавальної антени WA2 та ємності між антеною та оператором, що тримає ретранслятор у руках. Подібним недоліком мають всі носії радіостанції з короткою антеною [1, 2]. Оптимальну індуктивність котушки L3 підбирають експериментально по максимальній напруженості поля, що випромінюється антеною WA2, і пов'язаної з нею глибині модуляції пеленгованого сигналу, створюваної ретранслятором. Налаштування контурів ретранслятора проводять з прикріпленою до його плати рамковою антеною. Не рекомендується застосовувати зовнішнє джерело живлення, оскільки довгі дроти вносять значну похибку. Для налаштування знадобиться джерело випробувального високочастотного сигналу, наприклад, інша радіостанція, ГКЧ або вимірювальний сигнал-генератор, Необхідні також радіостанція, з якою буде працювати пеленгатор, або їй подібна, та вимірювальні прилади, хоча б високочастотний мілівольтметр або осцилограф. Якщо осцилограф має недостатню смугу пропускання, доведеться виготовити до нього детекторну головку, наприклад, за описом [3]. Повторюючи її, потрібно зменшити ємність вхідного конденсатора головки С1 до 100...470 пФ і додати після резистора R1 згладжуючий конденсатор ємністю до 470...4700 пФ. Можна скористатися аналогічними вузлами пристроїв, описаних у [4] або [5]. Вихід голівки необхідно з'єднати крученою парою проводів довжиною близько метра з входом осцилографа, попередньо надягши на кожний кінець пари феритові кільця розмірами приблизно 25x12x6 мм (наприклад, від імпульсних блоків живлення) і намотавши на них звитими проводами по 6 витків. Це необхідно для розв'язки з осцилографом високої частоти. Якщо використовується генератор сигналів або ГКЧ, то до його виходу через резистор слід опором 51 Ом приєднати круглу рамку діаметром близько 30 см з дроту діаметром 1...5 мм і розташувати її на відстані в кілька сантиметрів паралельно антені WA1. Рівень сигналу можна регулювати як атенюатором генератора, а й зміною відстані між рамками. Екран рамки WA1 повинен бути з'єднаний у точці A із загальним проводом ретранслятора. Починати слід з налаштування антени WA1 на обрану частоту добіркою конденсатора C1 по максимуму показань мілівольтметра або осцилографа з детекторною головкою, підключеного до будь-якої з обмоток II або III трансформатора T1. При цьому потрібно враховувати, що паралельно антені підключені обмежувальні діоди VD1 і VD2, тому налаштування необхідно виконувати при амплітуді сигналу на них не більше 0,6 В. Відключати діоди не варто, тому що їх ємність входить в загальну ємність контуру, що налаштовується. Крім того, великим сигналом можуть відкриватися діоди балансного модулятора, що теж завадить правильному налаштуванню. Впливають на налаштування та конденсатори зв'язку C2, C3. При використанні джерела випробувального сигналу передавача радіостанції його рівень регулюють, змінюючи відстань між ретранслятором і цією радіостанцією. Можливо, для цього буде потрібна стороння допомога. Але спочатку доведеться переконатись, що вимірювальний прилад не приймає випробувальний сигнал безпосередньо. Для цього необхідно тимчасово з'єднати висновки обмотки антени WA1 короткою перемичкою. Показання підключеного до трансформатора T1 мілівольтметра або осцилографа мають стати нульовими. Налаштувавши рамкову антену, переходять до налаштування вихідного контуру підсилювача на транзисторі VT3. Світлодіод HL1 служить стабілізатором напруги усунення цього транзистора. Для налаштування потрібно тимчасово відключити від балансного модулятора резистори R1 та R6 та встановити тимчасові перемички паралельно діодам VD3 та VD6 (або VD4 та VD5). Передавальна антена WA2 повинна бути відключена, причому бажано відключити нижній висновок котушки L2 від загального дроту. Паралельно до цієї котушки підключають навантажувальний резистор опором близько 50 Ом, а паралельно йому - вхід мілівольтметра або детекторну головку осцилографа. Включивши живлення ретранслятора, слід передусім переконатися, що відсутність випробувального сигналу від генератора або передавача напруга на навантаженні котушки L2 дорівнює нулю. Якщо це не так, значить, ретранслятор самозбуджується. Для усунення самозбудження можна вжити таких заходів: - підключити паралельно блокувальним конденсаторам C4, C11, C12 високочастотні керамічні конденсатори ємністю близько 1000 пФ; Якщо ж описаними заходами самозбудження не усувається, його причину слід шукати в підсилювачі на транзисторі VT3. Щоб усунути його, можна спробувати зашунтувати котушку L1 резистором R11 опором від 470 Ом до 4,7 кОм, підключити конденсатор ємністю частки або одиниці пикофарад між колектором і базою транзистора VT3, збільшити кількість витків котушки зв'язку L2, збільшити число витків котушки зв'язку L3. Іноді допомагає введення фільтра, що розв'язує, в ланцюг живлення мультивібратора на транзисторах VT1 і VT2. Фільтр складається з дроселя, включеного в цей ланцюг послідовно, і блокувального конденсатора паралельно мультивібратору. Дросель можна намотати на такому ж магнітопроводі, як трансформатори T1 і T2, заповнивши укладеним виток до витка проводом ПЕЛ діаметром 0,12...0,14 мм від половини до двох третин кола феритового кільця. Резистор R8 потрібно підібрати з найбільшого посилення, у міру збільшення якого слід перевіряти відсутність самозбудження, а щоб уникнути обмеження зменшувати рівень випробувального сигналу. Обмеження проявляється в тому, що показання мілівольтметра або осцилографа перестають залежати від цього сигналу. При самозбудженні їх показання максимальні навіть без випробувального сигналу. Контур L1C14, як і всі інші контури ретранслятора, налаштовують на частоту радіостанції, що пеленгується. При цьому необхідно враховувати, що зміна режиму роботи транзистора змінює і ємність, яку він вносить у контур. Тому підбірку резистора R8 та налаштування контуру рекомендується виконувати одночасно. Практика показала, що на його налаштування впливає зміна ємності конденсатора C15. Налаштовують контур добіркою конденсатора C14, зміною кроку та числа витків котушки L1 або вгвинчуючи в котушку алюмінієвий підстроєчник від ПТК старого телевізора (зменшує він індуктивність). Після закінчення налаштування слід видалити тимчасові перемички та приєднати на місце резистори R1 та R6. Коротко торкнемося добірки конденсатора C8. При його малій ємності форма модулюючого сигналу близька до вихідної форми імпульсів на виході мультивібратора, яке амплітуда максимальна (рис. 3,а). Але при модуляції прямокутним сигналом утворюється дуже багато бічних частот. В результаті при роботі кількох передавачів на близьких частотах спектри їх сигналів, промодулированных в ретрансляторі, можуть перекритися, що створить взаємні перешкоди та ускладнить пеленгацію.
У міру збільшення ємності конденсатора С8 сигнал згладжується (рис. 3, б), дедалі більше наближаючись до трикутного (рис. 3, в). Його розмах зменшується, тому не рекомендується доводити форму до трикутної, так як напруга живлення мультивібратора невелика і модулюючий сигнал може стати занадто слабким для відкривання діодів балансного модулятора, хоча вони германієві. Точне балансування модулятора не потрібне, і засоби для цього не передбачені. Про добірку діодів для модулятора можна прочитати у [6]. Після виконання всіх описаних операцій з'являється можливість прослухати роботу ретранслятора разом із приймачем радіостанції. Для цього мають радіостанцію так, щоб вхідні ланцюги її приймача знаходилися в безпосередній близькості від контуру L1d4 ретранслятора. При увімкненому ретрансляторі випробувальний сигнал повинен прослуховуватися з модуляцією тоном 1 кГц (відповідає частоті мультивібратора), а з вимкненим без цього тону. Якщо тон чутний при вимкненому випробувальному сигналі, це означає, що ретранслятор самозбуджується. Найскладніший етап - налаштування антени WA2 з подовжувальною котушкою L3. Її рекомендується проводити у повністю зібраному ретрансляторі, щоб врахувати вплив всіх елементів, у тому числі корпусу. Попередньо необхідно відключити від ретранслятора всі вимірювальні прилади, видалити навантаження, підключене до котушки L2, і з'єднати нижній за схемою виведення цієї котушки із загальним проводом ретранслятора, а верхній висновок через котушку L3 з антеною WA2. Як джерело сигналу рекомендується використовувати віддалений на деяку відстань передавач радіостанції, що замінює пеленгуючу, зі звичайною антеною. Ретранслятор необхідно тримати в руках, тому що його корпус і тіло оператора є противагою антени WA2. Приймач "своєї" радіостанції повинен бути увімкнений і перебувати на відстані близько півметра від ретранслятора. Як вже було сказано, як антена WA2 застосований відрізок екрануючого обплетення шириною 5...8 мм у розгладженому вигляді. Вихідна довжина відрізка – 30 см. Його вільний кінець слід підвернути до довжини 25 см та закріпити ізоляційною трубкою. Довшішою антену робити не варто, вона заважатиме при перенесенні ретранслятора. Для налаштування котушки L3 знадобиться алюмінієвий стрижень, що за розмірами входить всередину котушки і закріплений на кінці дерев'яної палички, щоб уникнути впливу рук оператора. Налаштувавши приймач на сигнали передавача та ретранслятора та переконавшись у наявності модуляції, вводимо в котушку L3 алюмінієвий стрижень. Якщо глибина модуляції (гучність тону 1 кГц) виходить максимальною при введенні стрижня приблизно на половину довжини котушки, то мету досягнуто, стрижень можна витягти і вставити в котушку замість нього алюмінієвий підстроєчник. Його точне положення знаходять за максимальною гучністю тону. Якщо максимум досягнуто при повному введенні алюмінієвого стрижня, необхідно зменшити індуктивність котушки L3, розтягнувши її витки або зменшивши їх число, а потім повторити перевірку введенням стрижня. Якщо введення алюмінієвого стрижня лише зменшує гучність, слід збільшити кількість витків котушки. Використовувати для збільшення індуктивності феромагнітний підстроєчник не рекомендується. Змінюючи довжину антени WA2 більшим або меншим підгортанням її вільного кінця, можна налаштувати її на потрібну частоту точніше. Аналогічно налаштовують котушку L3, якщо антеною WA2 використовується екран антени WA1. При налаштуванні антени, що передає, може спостерігатися збудження ретранслятора в цілому. Виявляється це у зникненні сигналу у приймачі чи появі перешкод. Якщо збудження відбувається на частоті пеленгованого передавача, то безперервний тональний сигнал не зникає при вимкненні цього передавача. Для усунення збудження доведеться зменшити посилення шунтуванням контуру L1C14 резистором R11, добіркою резистора R8 або встановленням конденсатора між колектором та базою транзистора VT3, як було рекомендовано раніше. При цьому, природно, зменшиться і глибина модуляції сигналу пеленгування. Якщо все налаштовано правильно, то смуга пропускання ретранслятора виходить досить широкою для пеленгації радіостанції, що працює не тільки в тому частотному каналі, на якому проводилося налаштування, а й на кількох сусідніх. Конденсатори у високочастотних ланцюгах C1-C3, C6, C10, C13-C15 повинні бути керамічними, а C5, C7-C9 - керамічними або плівковими. Конденсатор C4 – оксидний. Діоди КД512А можна замінити на КД510А, КД520А. Застосування в балансному модульаторі германієвих діодів Д311 обумовлено низьким напругою живлення приладу. Якщо його підвищити, то можна застосувати і високочастотні кремнієві діоди, наприклад КД503А. Світлодіод HL1 має бути червоного кольору світіння, оскільки він служить стабілізатором напруги 1,8 В. Замість транзисторів КТ361Б можна встановити КТ209Б або замінити їх на КТ315Б (npn). Високочастотний транзистор КТ3128А замінюється на КТ3127А, який можна знайти у селекторі каналів СК-М-24-2. Можна встановити менш високочастотні КТ326Б (pnp) або КТ368А (npn). Врахуйте, що замінювати транзистори структури pnp транзисторами структури npn слід тільки все одночасно. При цьому необхідно також змінити полярність джерела живлення, C4 конденсатора і світлодіода HL1. література
Автор: Г. Сафронов
Шум транспорту затримує зростання пташенят
06.05.2024 Бездротова колонка Samsung Music Frame HW-LS60D
06.05.2024 Новий спосіб управління та маніпулювання оптичними сигналами
05.05.2024
▪ Робот пробіг без зупинки 5 км ▪ Індустріальний безвентиляторний комп'ютер вміщується на долоні ▪ Штучна шкіра для астронавтів ▪ Гаджет, що рятує від похмілля
▪ Розділ сайту Типові інструкції з охорони праці (ТОІ). Добірка статей ▪ стаття Мефістофель. Крилатий вислів ▪ стаття Чим пояснюється відмінність берегів річок, поточних у бік меридіана? Детальна відповідь ▪ стаття Вальщик лісу та лісоруб. Типова інструкція з охорони праці ▪ стаття Освітлення лляної олії. Прості рецепти та поради ▪ стаття Переносний варіант вимірювача Uкэ.макс. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page