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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Receptor FM para el rango de 430 MHz. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / recepción de radio El desarrollo de la comunicación de radioaficionados en VHF utilizando FM de banda estrecha está limitado, como se señala en [1], principalmente por la falta de diseños simples de receptores, transmisores y transceptores de VHF FM. El receptor descrito, debido al uso de un detector de bucle de enganche de fase (PLL) [2], es relativamente simple. El dispositivo opera en la banda 430...440 MHz. Su sensibilidad a una relación señal/ruido de 10 dB es de 0,1 μV. El receptor está construido sobre un circuito superheterodino con una conversión de frecuencia (Fig. 1). El oscilador local consta de un oscilador G1 con estabilización de frecuencia de cuarzo, que produce oscilaciones con una frecuencia de 45 MHz, triplicadores de frecuencia U3, U4, amplificador A4 y filtros de paso de banda Z5, Z6.
Las oscilaciones con una frecuencia de 405 MHz del oscilador local se alimentan al mezclador W. Las señales de la estación también se reciben aquí a través del filtro de entrada Z1. El espectro de frecuencias intermedias convertidas por el mezclador U1 se encuentra en el rango de 25...35 MHz. El ancho de banda de la ruta IF (con amplificadores A1, A2) está determinado por los filtros Z2-Z4. El diseño de receptor tradicional implica además el uso de un segundo convertidor de frecuencia, un segundo oscilador local sintonizable y un amplificador de FI de banda estrecha con un detector de FM; de hecho, se necesita un receptor de FM adicional. En este dispositivo, como receptor de FM de banda angosta, se utiliza un receptor de conversión directa con un PLL U2, hecho en un solo transistor [3] y que tiene buena sensibilidad y selectividad. En la figura 2 se muestra un diagrama esquemático de la ruta de la señal. 1. El mezclador se fabrica utilizando un diodo de túnel inverso VD1. El amplificador IF contiene dos etapas de amplificación idénticas, construidas según un circuito cascodo utilizando los transistores VT2, VT3 y VT4, VT5, respectivamente. Se ensambla un detector de fase síncrono en el transistor VT7, que convierte la frecuencia intermedia en frecuencia de audio. La conversión se produce en el segundo armónico de las oscilaciones generadas, ya que el circuito L18C20C20 está sintonizado por el condensador C12,5 en el rango de 17,5...3 MHz. La selectividad está garantizada por la acción de un PLL: cuando la frecuencia del oscilador local se acerca a la mitad de la frecuencia de la señal de la estación recibida, esta frecuencia se captura y se detecta FM de forma sincrónica [3]. En este caso, el voltaje de salida es 3H independientemente del nivel de las señales FM de entrada, lo que equivale a la acción del AGC, y también se suprimen la modulación de amplitud y el ruido impulsivo. La banda 3F (aproximadamente 19 kHz) está determinada por el filtro de paso bajo (LPF) R17CXNUMX. Se puede utilizar un filtro de paso bajo RC o LC de orden superior en la salida del receptor, lo que mejorará aún más la relación señal-ruido.
El uso de un solo transistor VT5 en lugar de un receptor de FM de múltiples etapas redujo drásticamente el nivel de ruido general del camino. Lo decisivo aquí es que la base de este transistor está conectada 3H a través de un condensador C16 de alta capacidad (10 μF) a un cable común. Se ha establecido experimentalmente que la capacitancia de este condensador determina el rendimiento del sistema PLL. Para operar tanto el oscilador local como el mezclador, basta con que la capacitancia sea de solo 10 pF. Sin embargo, en este caso, el sistema PLL prácticamente no funciona y el nivel de ruido 000H del transistor VT3 aumenta considerablemente. Una señal de sonido de salida con un nivel de varias decenas de milivoltios se puede alimentar a un amplificador simple de 3 horas. El diagrama esquemático del oscilador local del receptor se muestra en la fig. 3. El oscilador local se fabrica de acuerdo con el esquema tradicional para multiplicar la frecuencia del oscilador maestro, que se ensambla en un transistor VT1 y opera a una frecuencia de 45 MHz, el tercer armónico mecánico de la resistencia de cuarzo ZQ1. La cascada en el transistor VT2 es un triplicador de frecuencia. Su carga es un circuito L2C8 sintonizado a 135 MHz. La cascada en el transistor VT3 se está amplificando. El circuito L3C12 asigna una señal con una frecuencia de 135 MHz. El segundo triplicador de frecuencia se ensambla en un transistor VT4. Su carga, el circuito en los elementos L4-L6, C17, C 18, C20, selecciona una señal con una frecuencia de 405 MHz y suprime los subproductos de la multiplicación de frecuencia. 4a través del circuito de comunicación C19L7, la señal se alimenta al circuito L8C21C22, lo que mejora aún más el filtrado del espectro de la señal de salida, 4a través del bucle de comunicación L9, se alimentan oscilaciones con una frecuencia de 405 MHz al conector de salida XW1 y luego al mezclador.
Estructuralmente, el receptor está ensamblado en dos cajas hechas de latón plateado (cobre) y divididas en secciones por tabiques. El bloque de señal se realiza mediante cableado volumétrico impreso en la placa. El oscilador local utiliza montaje volumétrico sobre pines de soporte aislados de la caja con casquillos de PTFE. Los elementos de soporte de los circuitos de potencia son los condensadores de bloqueo C5, C7, C9, C11, C13, C15, C16. La ubicación de los elementos principales en los bloques se muestra en la Fig. 4. Los terminales de los elementos deben ser lo más cortos posible, las bobinas L4, L5 y las líneas L6, L8 en la unidad del oscilador local están soldadas directamente a los terminales de los condensadores C17, C18, C20-C22. Para reducir el tamaño de los sistemas oscilatorios de microondas, se utilizan resonadores en espiral con una longitud muchas veces más corta que las líneas de cinta en el circuito de entrada de la ruta de señal y en los circuitos de salida del oscilador local [4]. La línea L1 en la unidad de radiofrecuencia está hecha de una tira de cobre plateada de 4 mm de ancho y 1 mm de espesor, enrollada en espiral con un diámetro de 6,5 y un paso de 2,5 mm. El número de vueltas en la espiral es 5, los grifos se realizan a partir de la 1ª y 4ª vuelta. La línea L8 del bloque oscilador local está diseñada de manera similar, pero sin derivaciones. Los bucles de comunicación L7, L9 están hechos en forma de soportes a partir de trozos de alambre de cobre plateado con un diámetro de 0,8 y una longitud de 30 mm (Fig. 4). El resonador L6 es una tira plateada de 48x4x1 mm. Los grifos se sitúan a una distancia de 6,5+9,5+16 mm (contando desde el extremo conectado al cuerpo).
Las bobinas L2, L3, L5, L7 en el bloque de señal se enrollan de forma circular con un cable PEV-2 de 0,5; L2 contiene 5 + 4 vueltas, L3, L5 - 6 + 4 cada una, L7 - 12. En el oscilador local, las bobinas L2 y L3 tienen 2 + 1,5 vueltas, L4 y L5 - 3 vueltas cada una. L2 y L3 están hechos con un paso de 2 mm con un cable plateado con un diámetro de 0,8 mm, L4, L5, con un paso de 4 mm con un cable plateado con un diámetro de 1,2 mm. Estas bobinas se enrollan en marcos de poliestireno con un diámetro de 6,5 mm desde los caminos UPCHI de los televisores unificados. Choques L4, L6 - DM-0,1. El condensador C20 de la unidad de señal está hecho de un condensador de sintonización con un dieléctrico de aire y un eje alargado; colocado directamente al lado del contorno L7C18. Resistencias fijas - MLT. Condensadores de ajuste - KPVM, condensadores de soporte - KO-2 o cualquier tamaño adecuado, con una capacidad de 1000...6800 pF, el resto - KM, KD. Condensadores C16, C22 en el bloque de señal: K53-1 o K50-6. En lugar del diodo GI401A, puede usar GI401B, AI402A con cualquier índice de letras, en lugar de los transistores GT313B: KT3128A, KT3127A, KT328B. El transistor GT31 IE (VT5 en la unidad de señal) será reemplazado por GT311I, KT306B, KT312B, KT316A. El receptor comienza a configurarse desde el bloque de señal. Se conecta un amplificador 1H al conector de salida XW3. Luego conecte la fuente de alimentación y asegúrese de que la cascada del transistor VT5 esté funcionando, para lo cual toca el emisor del transistor con un destornillador. Si el transistor funciona correctamente, debería escuchar un fondo de corriente alterna. A continuación, se conecta una antena o un generador de señal estándar (SSG) al colector del transistor VT4 y la recepción se logra reestructurando el circuito C20C18L7. estaciones de radioaficionados o "frecuencia portadora GSS en el rango 28...30 MHz. Al sintonizar la portadora, la frecuencia debe capturarse y mantenerse. Si es necesario, seleccione los condensadores C18 y C19, logrando una recepción estable [3]. Después de esto , la antena o GSS se conecta al transistor base VT3, y luego al punto de conexión de los elementos VD1 y C2 y se verifica el funcionamiento de la ruta IF. Los circuitos L2C3C4, L3C8R8, L5C14R16 se ajustan para que el ancho de banda de la ruta IF sea 25...35MHz, El ajuste del bloque del oscilador local comienza con un oscilador de cuarzo: debe haber una generación estable en el tercer armónico mecánico del resonador de cuarzo. En las etapas restantes, los circuitos están sintonizados a las frecuencias indicadas en la Fig. 3. Luego, la salida del bloque oscilador local se conecta al mezclador del bloque de señal y, al suministrar una frecuencia portadora en el rango de 430 ... 440 MHz a la entrada de antena del GSS, la señal se recibe sintonizando el circuito L7C20C18. Después de eso, el nivel de la señal en la entrada del receptor se reduce a la falla de retención de frecuencia y, al ajustar los circuitos L1C1 en la unidad de señal y L6C20, L8C21C22 en el oscilador local, se obtiene una captura y retención confiable de la frecuencia de la señal. Estas operaciones se repiten hasta que se alcanza el valor mínimo de la señal de entrada, lo que aún asegura el mantenimiento de la frecuencia. Esto completa la configuración del receptor. Literatura
Autor: A. Mikhelson (UA6AFL), Krasnodar; Publicación: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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Comentarios sobre el artículo: Andrés La etapa final y el detector FM son esencialmente "receptor FM VHF de Zakharov" de la revista Radio. Ensamblé un receptor de este tipo en los años 90 y mostró una inestabilidad y sensibilidad terribles (el nivel de la señal debería ser de decenas de milivoltios). Ganancia UPCH - máximo 60dB. Consideramos: 0,1 μV - 3dB = 66nVolt. La impedancia de entrada de la primera etapa es de aproximadamente 2000 ohmios. Coeficiente de transformación - raíz cuadrada (2000/50) = 6. Total - 0,4 μV en la entrada de la IF. Multiplicamos por el factor de amplificación del IF 1000 que obtenemos: 400 μV. Es decir, el nivel de señal aceptable en la entrada del receptor debe ser 10 veces superior. En algún lugar alrededor de 10 microvoltios. De lo contrario, deberá asegurarse de que la mosca / viento / sol no derribe el oscilador local y el detector del tipo "Zakharov VHF FM Receiver".
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