|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ Дві конструкції діапазону 430 МГц. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Цивільний радіозв'язок Антенний блок Максимальна вихідна потужність малогабаритних трансіверів, що носяться, як правило, невелика, тому при роботі в стаціонарних умовах, та ще з довгим кабелем зниження, що вносить великі втрати, цей недолік може помітно зменшити дальність стійкого радіозв'язку. Відбувається це за рахунок зниження чутливості при прийомі та зменшення і так малої вихідної потужності сигналу передавача, що підводиться до антени. Вирішити цю проблему вдається під час встановлення поблизу антени або (що гірше) поряд з трансівером спеціального антенного блоку (АБ). До його складу входять малошумливий підсилювач (МШУ), що працює при прийомі, і підсилювач потужності (РОЗУМ), що працює при передачі. АБ дозволяє значно підвищити чутливість системи антена-трансівер при великих втратах в кабелі зниження і більш ефективно використовувати дозволену вихідну потужність, оскільки вона надходить безпосередньо в антену. . Напруга живлення АБ становить 0,1 ...0,5 В, тому його можна успішно використовувати і в автомобілі. Подібний пристрій для діапазону 11 м вже описувалося в журналі "Радіо" (Нечаєв І. Антенний блок діапазону 12 м. - Радіо, 2 № 2, с. 2001). Тут описаний аналогічний блок діапазону 2 МГц. Схема АБ показано на рис. 1. Він містить вхідний малошумний підсилювач (МШУ) на арсенідгаллієвому польовому транзисторі VT3, який дозволяє отримати високу чутливість і великий динамічний діапазон приймача. На вході МШУ встановлено контур L6C29, налаштований центральну частоту діапазону. Конденсатор C3О узгодить вхід МШУ з антеною, що підключається до гнізда XW2. Діоди VD9 і VD10 захищають транзистор від сигналу передавача або інших потужних сигналів, наприклад, від сусідніх передавачів, перешкод, грозових розрядів і т. д. Режим транзистора постійного струму задається резистором автоматичного зміщення R9. Транзистор навантажений на ФНЧ С10L3C11, з виходу якого сигнал через відрізок кабелю W1 надходить до гніздового коаксіального роз'єму XW1 і далі кабель зниження. Діоди VD7, VD8 захищають польовий транзистор із боку виходу. Напруга живлення стабілізовано інтегральним стабілізатором напруги на мікросхемі DA1 та додатково фільтрується елементами С13, С16, L4.
Підсилювач потужності (РОЗУМ) зібраний на підсилювальному модулі DA3. Він віддає вихідну потужність 5 Вт при вхідній потужності всього 20...40 мВт і напрузі живлення 9...11 В. На діодах VD3, VD4 і транзисторах VT1, VT2 зібрано пристрій управління - високочастотний VOX, який включає РОЗУМ надходження сигналу з передавача трансівера. Напруга живлення на РОЗ подається постійно, але в режимі прийому (RX) він струм не споживає, оскільки напруга на вході управління вихідною потужністю (висновок 2) відсутня. У режимі передачі (ТХ) ця напруга стабілізована інтегральним стабілізатором на мікросхемі DA2. На елементах С19, С20, L5 зібрано вхідний узгоджувальний ланцюг, а на елементах L7, C31, L9, C32, L10 - вихідний ФНЧ із частотою зрізу близько 500 МГц. Цей ФНЧ додатково пригнічує другу гармоніку вихідного сигналу на 35...40 дБ. Напруга живлення на АБ можна подавати або через низькочастотний роз'єм XS1 і діод VD2 за допомогою спеціального кабелю, або по кабелю зниження через високочастотне гніздо Х\Л/1, ФНЧ L1C1 і діод VD1. Перемикання режимів RX/TX можна також здійснювати подачею постійної напруги 5...12 на гніздо XS1. Струм, що споживається ланцюгом управління, не перевищує 1 мА. Перемикання МШУ та РОЗУМ здійснюється за допомогою pin діодів VD5,VD6,VD11,VD12 та двох відрізків кабелю W1, W2 з електричною довжиною Х/4. Працює АБ в такий спосіб. При подачі напруги живлення він знаходиться в режимі RX. Pin діоди знеструмлені, тому сигнал з антенного гнізда XW2 через відрізок кабелю W2 надходить на вхід МШУ. Посилений сигнал з його виходу через відрізок W1 надходить на гніздо XW1 і далі кабель зниження. РОЗУМ струм практично не споживає, а МШУ споживає струм 25...30 мА. При включенні трансівера в режим ТХ сигнал випрямляється діодами VD3, VD4 і транзистори VT1 і VT2 відкриваються. Плюсова напруга через мікросхему DA2 надходить на вхід управління вихідною потужністю підсилювача DA3 і через струмообмежуючі резистори R4, R7, R8, R11, R12, R14 на ланцюжки pin діодів VD5, VD6, VD11, VD12. Через pin діоди починає протікати струм, і їх опір зменшується до кількох Ом. Сигнал передавача трансівера через діод VD5 надходить на вхід РОЗУМ DA3, одночасно відрізок кабелю W1 з електричною довжиною λ/4 виявляється замкнутим на кінці практично коротко малим опором діода VD6. Опір цього відрізка в точці підключення (С5, VD5) виявляється великим і істотно не впливає на сигнал трансивера. Вихідний сигнал РОЗУМ через діод VD11 надходить на антенний роз'єм XW2, а відрізок кабелю W2 також виявляється замкнутим накоротко діодом VD12 і не істотно впливає на вихідний сигнал. Більшість деталей АБ розміщують на друкованій платі із двосторонньо фольгованого склотекстоліту, ескіз якої показаний на рис. 2. Друга сторона залишена металізованою та з'єднана фольгою по периметру з металізацією першої сторони. Крім того, обидві сторони з'єднані між собою короткими відрізками дроту, пропущеного через отвори, показані на малюнку кружками.
Плату розміщують у металевому корпусі з провідною поверхнею, її треба прикріпити гвинтами по периметру в декількох місцях (чим більше, тим краще). Корпус одночасно виконує функції тепловідведення підсилювального модуля DA3. ВЧ рознімання встановлюють на стінках корпусу. У пристрої, крім зазначених, можна застосувати такі деталі: підсилювальний модуль DA3 - М57714М-01, М57797МА-01, М67705М-01, М67749М-01, але вони мають корпус іншої конструкції, і топологію друкованих провідників плати доведеться змінити. Транзистop VTI - KT315, KT312, KT3102 з будь-яким буквеним індексом, VT2 - КТ814А ... Р, КТ816А ... Р, КТ836А, VT3 - ATF-10136. Останній має коефіцієнт шуму 0,4 дБ на частоті 500 МГц, тому зібраний у ньому МШУ має дуже високу чутливість. Замінити цей польовий транзистор можна на КП325, 2П602 та аналогічні, але результати будуть гіршими. Діоди VD1, VD2 можна замінити на КД212, КД257 з будь-якими буквеними індексами, VD3, VD4 - на КД419, 2А120 з будь-якими буквеними індексами. Підстроювальні конденсатори - КТ4-25, постійні полярні - танталові для поверхневого монтажу (ЧІП), решта - К10-17в, К10-42 або аналогічні імпортні, також для поверхневого монтажу. Постійні резистори - РН1-12, типорозмір 1206, підстроювальний резистор - 3303W-3 фірми Bourns або аналогічний, можна також застосувати СПЗ-19, СПЗ-28. Всі котушки намотані на оправці діаметром 3 мм, L1, L2, L6, L9 - проводом ПЕВ-2 0,6 і містять 8, 1,5, 1,5 та 1,5 витка відповідно. L7, L9, L10 намотані проводом ПЕВ-2 0,4 і містять по 2,7, 3,7 та 2,7 витка відповідно. Дроселі 12, L4, L6, містять по 10 витків дроту ПЕВ-2 0,2. Відрізки кабелю W1 та W2 повинні мати електричну довжину А/4. Вони виготовлені з тонкого кабелю РК50-1-22 довжиною 12 мм, при монтажі їх треба згорнути у вигляді спіралі. Високочастотні роз'єми можна застосувати будь-які відповідні, при цьому всі з'єднання треба робити мінімальної довжини або за допомогою коаксіального кабелю. Низькочастотне гніздо може бути будь-яким, що допускає струм через контакти до 2 А. Налагодження АБ починають у режимі прийому (RX). На АБ подають напругу живлення 10...11 і перевіряють працездатність стабілізатора напруги на мікросхемі DA1, його вихідна напруга повинна бути близько 3 В. Підбором резистора R9 встановлюють рекомендований струм стоку польового транзистора, в даному випадку 25 мА. Далі конденсаторами С10 і С11 налаштовують вихідний контур МШУ на максимум коефіцієнта передачі, а конденсаторами С29 і С30 - вхідний контур максимум коефіцієнта передачі при мінімумі КСВ на центральній частоті діапазону. Потім проводять регулювання у режимі передачі (ТХ). Для цього двигун резистора R13 встановлюють нижнє за схемою положення, а в ланцюг живлення включають амперметр. До гнізда XW2 підключають узгоджене навантаження та ВЧ вольтметр для контролю вихідної напруги. Напруга живлення (10... 12 В) подають на контакти 1 і 2 гнізда XS1. У цьому режимі через pin діоди протікатиме струм 180...200 мА. На виході DA2 має бути напруга близько 3 В. За допомогою резистора R13 збільшують споживаний струм на 30...50 мА - це буде струм спокою підсилювального модуля DA3. Далі подають на вхід "Тр" (роз'єм XW1) сигнал частотою 435 МГц і потужністю 2...5 мВт від трансівера або генератора ВЧ. Конденсаторами С19, С20 досягають максимуму вихідної потужності. Потужність вхідного сигналу збільшують до 20...40 мВт, і повторюють налаштування. Після цього треба переконатися, що вхідний контур налаштований в резонанс. Для цього до котушки L5 по черзі підносять феритовий і латунний осердя, при цьому в обох випадках вихідна потужність повинна зменшуватися. Якщо це не так, то доведеться змінити кількість витків цієї котушки. На закінчення перевіряють роботу системи VOX. Для цього з виведення 1 XS1 відключають напругу живлення. Під час подачі на вхід сигналу потужністю 20 мВт і більше АБ повинен автоматично переходити до режиму ТХ. У разі, якщо планується експлуатувати АБ поруч із трансівером, живлення доцільно подати через гніздове роз'єм XS1. Тоді із схеми (див. рис. 1) можна виключити деталі L1, С1, VD1, а також елементи МШУ: DA1, VT3, VD7 - VD10, С9-С11, С13, С16, С18, С21, С22, С29, С30, L3, L4, L6, R9, R10. Правий (за схемою) виведення конденсатора С7 з'єднують з VD12 відрізком кабелю з довжиною електричної Х/2. Зовнішній вигляд АБ показано на фото (рис. 3).
Відрегульований блок має такі параметри. При напрузі живлення 12 В та вхідному сигналі потужністю 20 мВт вихідна потужність склала 3,8 Вт (споживаний струм 1 А), при вхідній потужності 80 мВт вихідна потужність - 7,5 Вт (струм 1,4 А). Коефіцієнт посилення МШУ - 21 дБ, КСВ на центральній частоті - 1,1, у діапазоні 431...438 МГц - не більше 1,5, у діапазоні 429...440 МГц - не більше 2. Вихідна напруга МШУ при зменшенні коефіцієнта передачі на 1 дБ становила 290 мВ. Смуга пропускання за рівнем -3 дБ - 18...20 МГц, чутливість спільно з ЧМ трансівером щодо сигнал/шум 12 дБ дорівнювала 0,08 мкВ. Суматор-ділитель потужності УКХ діапазону При побудові антенних решіток УКХ діапазону необхідним елементом є суматор-дільник потужності або спліттер (splitter - дільник, розгалужувач), який забезпечує узгодження з трансівером, складання сигналів, прийнятих елементами решітки, або рівномірний поділ потужності сигналу між ними при передачі. До уваги читачів пропонується нескладна конструкція такого суматора-ділителя потужності УКХ діапазону 430 МГц. Цей пристрій розрахований на підключення чотирьох антен зі своїми фідерами, опором 50 Ом кожна, до однієї коаксіальної лінії передачі з хвильовим опором також 50 Ом. В діапазоні УКХ подібні пристрої часто виконують на основі чвертьхвильових трансформаторів. При цьому якщо фідери антен з'єднуються паралельно, то їх загальний опір (Za) складе 12,5 Ом. Тоді для узгодження фідерів антен з лінією передачі, що має хвильовий опір Zл = 50 Ом, необхідно застосувати чвертьхвильовий відрізок з хвильовим опіром Zтр = (Za · Zл) 1/2 = (12,5 · 50) 1/2 = 25 Ом. Виготовити лінію з таким хвильовим опором вдається, з'єднавши паралельно два відрізки коаксіального кабелю з хвильовим опором 50 Ом. Схема суматора-ділителя показано на рис. 4. Він містить коаксіальне гніздо XW1, до якого підключають кабель зниження, що йде до трансівера, двох відрізків коаксіального кабелю W1 і W2 з електричною довжиною λ/4 і чотирьох відрізків коаксіального кабелю W3- W6 довільної довжини, на кінцях яких встановлені гніздові коакси -XW2. До цих роз'ємів через відрізки 5-омного кабелю однакової довжини підключаються антени - елементи решітки. Незважаючи на те, що пристрій і виготовлений з відрізків коаксіального кабелю і ВЧ роз'ємів, він має жорстку і міцну конструкцію. Досягнуто застосуванням кабелю РК50-2-25. Як його зовнішній провідник використана мідна трубка діаметром 3 мм. Внутрішній ізолятор кабелю виготовлений із фторопласту (коефіцієнт укорочення - 1,42). Цей кабель не має зовнішньої ізоляції, його можна згинати (акуратно) та паяти (не перегріваючи) у будь-якому місці, не побоюючись, що ізоляція розплавиться. Конструкція пристрою показана на рис. 5. При його виготовленні спочатку треба підготувати два відрізки 2 кабелю з електричною довжиною λ/4 (для діапазону 430 МГц довжина відрізків становитиме 122 мм за зовнішнім провідником). Центральний провідник має виступати на 7...10 мм з кожного боку. Ці відрізки монтують (методом паяння) в роз'єм 1 і спаюють один з одним по всій довжині. Потім готують чотири однакових відрізка кабелю 6 довжиною 40...70 мм з роз'ємами 3 на одному кінці і з центральним провідником, що виступає на довжину в кілька міліметрів з іншого кінця. Всі шість відрізків складають впритул один до одного, накладають бандажі 4 з лудженого дроту і спаюють між собою. Потім спаюють центральні провідники. Довжина всіх центральних провідників у місці спайки має бути мінімальною.
Для видалення зовнішнього мідного провідника кабелю його треба по колу обточити надфілем, акуратно вигнути, зламати і зняти з внутрішнього ізолятора. Місце з'єднання пайкою центральних провідників слід загерметизувати епоксидним клеєм. Зверху для захисту та екранування бажано припаяти металевий ковпачок 5. У пристрої застосовані такі деталі: коаксіальний роз'єм XW1 - СР-50-163ФВ, роз'єм XW2-XW5 - СР-50-725ФВ. Ці роз'єми підходять у разі використання кабелю РК50-2-22. Але можна застосувати й інші 50-омні роз'єми, що дозволяють монтувати кабель РК50-2-25, при цьому роз'єм XW1 повинен забезпечувати монтаж одночасно двох відрізків кабелю. Аналогічну конструкцію можна виготовити і діапазонів частот 144 і 1300 МГц. Параметри виготовленого макета (див. рис. 6) при підключенні до гнізд XW2-XW5 навантажень з КСВ не більше 1,1 виявилися такими: мінімальний КСВ склав 1,12 на частоті 430 МГц, в діапазоні частот 405...447 МГц КСВ не перевищив 1,2, а діапазоні частот 368...485 МГц -1,5. Автор: І.Нечаєв (UA3WIA), м. Курск
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
▪ Акумулятор Lenmar Helix не дасть телефону розрядитися ▪ Енергоефективні процесори Intel Atom x3 ▪ Бактеріальне чорнило для 3D-принтера
▪ розділ сайту Індикатори, датчики, детектори. Добірка статей ▪ стаття Зарубати на носі. Крилатий вислів ▪ стаття Чому в Китаї люди часто запитують один одного: Ви вже поїли рису? Детальна відповідь ▪ стаття Морошка. Легенди, вирощування, способи застосування ▪ стаття Джерело живлення для мультиметра M890G. 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