Простой конвертер на 1215 МГц
А. ВАНЧАУСКАС (UP2BBC), г. Шяуляй
В выделенном радиолюбителям диапазоне 1215...1300 МГц ультракоротковолновики предпочитают работать, обычно, в узком участке - 1296...1296,5 МГц. Именно этот частотный интервал перекрывает и описываемый ниже конвертер. Он рассчитан на совместную работу с приемником, перекрывающим в любительском диапазоне 144 МГц участок 144... 144,5 МГц.
Коэффициент шума конвертера — около 6кТo.
Принципиальная схема конвертера показана на рис. 1. Он состоит из пятикаскадпого гетеродина (транзисторы V1 — V4 и диод V5), диодного смесителя (V6) и предварительного усилителя промежуточной частоты на транзисторе V7.
Puc.1
Задающий генератор гетеродина выполнен на транзисторе V1 по схеме емкостной «трехточки». Контур L1C6, включенный в его коллекторную цепь, выделяет третью гармонику кварцевого резонатора, возбуждаемого на основной частоте — 7.1111 МГц. На транзисторах V2, V3 собраны утроители частоты, нагруженные на полосовые фильтры L2C9L3C11 и L4C13L5C14 соответственно. Первый фильтр настроен на частоту 64 МГц, второй — на 192 МГц. Каскад на транзисторе V4 усиливает сигнал частотой 192 МГц до уровня 30... 50 мВт.
Диод V5 выполняет функции умножителя высокой кратности. Благодаря ярко выраженному эффекту накопления заряда п быстрого восстановления он обеспечивает (с КПД 15...20%) умножение частоты 192 МГц на шесть. Полосовой фильтр L8C20L9C2I выделяет напряжение гетеродина (частота 1152 МГц), подавляя близлежащие гармоники частоты 192 МГц примерно на 30 дБ.
Через петли связи L10 и L11 на диодный смеситель конвертера поступают соответственно напряжение гетеродина и принимаемый сигнал. Контур L12C23 настроен на частоту 1296,2 МГц. Для связи с антенной служит петля L13.
Сигнал ПЧ, выделенный контуром L15C25C26 (он настроен на частоту 144,2 МГц), поступает на усилительный каскад на транзисторе V7, а с него — на выход конвертера.
Конвертер смонтирован на плате размерами 85х180 мм из двустороннего фольгированного текстолита толщиной 1,5 мм. Внешний вид платы с установленными на нее деталями показан на рис. 2.
Puc.2
Монтаж сделан на опорных точках по способу, описанному в статье С. Жутяева «УКВ трансвертер» («Радио», 1979, № 1, с. 13-16).
Катушки L8, L9, L12 выполнены в виде латунных (медных) стержней диаметром 6 и длиной 50 мм, a L7, L10, L11, L13 представляют собой петли связи из посеребренного провода диаметром 0,8 мм
Катушки L1 — L6 и L15 - бескаркасные. Они намотаны на оправке диаметром 8 мм проводом ПЭВ-2 0,8 (можно и более толстым -- диаметром до 1 мм). L1 содержит 6, L2, L3 - по 5, L4 — L6 — по 3 витка. L6 намотана с шагом 2 мм и имеет отвод от середины, L1 — L5 — виток к витку. Катушка L15 содержит 4 витка. Индуктивность дросселя L14 — 5... 100 мкГ.
Выходной полосовой фильтр гетеродина и входной контур конвертера представляют собой коаксиальные резонаторы. Они выполнены в виде коробки (рис.3), изготовленной из латунной ленты толщиной 0,5 и шириной 23 мм, которая припаивается к фольге на плате.
Puc.3
Из такой же ленты сделаны и перегородки. В середине узких стенок в каждом отсеке просверлены отверстия диаметром 6 мм. В нижние (см. рис. 2) вставлены, а затем припаяны снаружи к коробке стержни — катушки L8, L9, L12. В отверстие на противоположной стенке отсеков пропущен винт - под-строечный конденсатор (изготовлен из того же материала, что и стержень, имеет резьбу М6х0,5 и прорезь под отвертку). Его ввинчивают в гайку, закрепленную снаружи коробки.
Петля связи L7 пропущена в отверстие во внешней стенке отсека I (см. рис. 3), петля L10 (продолжение L11) - в отверстие в перегородке между отсеками II и III. В отверстие диаметром 8 мм в стенке отсека III вставлен коаксиальный разъем для подключения антенны.
Усилитель ПЧ размещен под коробкой, с другой стороны платы. Это позволило укоротить до минимума соединительный провод от выхода смесителя (конденсатор С22) до катушки L15.
В конвертере применены конденсаторы КМ, КТ, КЛГ и КПВМ, но можно использовать и любые другие, подходящих габаритов. В качестве транзисторов V1, V2 можно применить транзисторы серий KT3I6, КТ312, КТ315. КТ603; V3 — KT3I6, КТ325; V4 — КТ355, КТ316; V7 — КТ610, КТ913; в качестве диода V5 - ГА403, КД512; V6 — КД514, ГИ401А.
Налаживание конвертера начинают с настройки контура L1C6 на третью гармонику кварцевого резонатора. Подбирая конденсатор С6 и изменяя длину катушки L1, добиваются максимума коллекторного тока транзистора V2. Напряжение на резисторе R6 при этом должно составлять 2,5...4 В.
Контуры L2C9, L3C11 и L4C13, L5C14 настраивают аналогично, следя за коллекторным током следующего за ним транзистора. Контролнвать настройку на нужную гармонику можно по методике, описанной в вышеупомянутой статье С. Жутяева.
При настройке контура L6C17 добиваются максимума тока через диод V5, т. е. максимума напряжения на резисторе RI2. При измерении напряжения щуп вольтметра подключают к точке соединения элементов С18, С19, R12, L7 через резистор сопротивлением 50...100 кОм. Следует отметить, что у конденсатора С19 длина выводов должна быть минимальной, один из них припаивают непосредственно к внешней стенке отсека I у отверстия, через которое выходит наружу петли связи L7.
Конструкция контуров с распределенными параметрами не позволяет перестраивать их в широких пределах. Как показала практика, их можно настроить только на 5—7-ю гармоники частоты 192 МГц. Точность настройки на любую из них определяют по максимуму постоянного тока через диод V6. Чтобы исключить влияние контура L12C23 на точность настройки, емкость конденсатора С23 устанавливают минимальной (вывинчивают подстроечный винт).
Для окончательной настройки конвертера на его вход с генератора подают сигнал частотой 1296,2 МГц, и поочередно настраивают контуры L8C20. L9C21, LI2C23 и LI5C25C26 по максимуму выходного сигнала промежуточной частоты. Если нет генератора, вырабатывающего столь высокочастотный сигнал, например Г4-78, то можно использовать обычный генератор стандартных сигналов. Конвертер при этом настраивают по гармонике сигнала с генератора.
Можно обойтись и без высокочастотных приборов, воспользовавшись имеющейся аппаратурой на 144 МГц. В передатчике отключают питание от всех каскадов за исключением задающего генератора и умножителей. По приемнику как можно точнее устанавливают частоту передатчика, равной 144,02 МГц. Ее девятая гармоника — 1296,18 МГц. Выход конвертера подключают к приемнику на 144 МГц, а вход соединяют петлей связи с контуром умножителя передатчика. Ее закрепляют так, чтобы она не изменяла положения в пространстве.
Приемник настраивают на частоту 1296,18 МГц. Чтобы избежать ошибки при настройке приемника, нужно точно знать частоту гетеродина. Ее можно измерить электронно-счетным частотомером или, прослушивая частоту 21333,3 кГц, калиброванным приемником. Совпадение частоты с указанной добиваются подстройкой конденсатоpa C2. Тогда частота 1296,18 МГц будет соответствовать частоте 144,18 МГц на шкале приемника.
Найдя сигнал на этой частоте, настраивают контуры L8C20, L9C21 по максимуму слышимости этого сигнала. При этом напряжение на резисторе R13 должно быть 0,1...0,5 В. Если оно будет больше, следует уменьшить площадь петли связи L10.
После этого конденсатором С25 настраивают контур L15C25C26, а затем и конгур L12C23 по максимальной громкости сигнала своего передатчика.
Ток через транзистор V7 подбором резистора R14 устанавливают равным 15...20 мА.
Затем добиваются максимальной чувствительности конвертера. Для этого ослабляют связь конвертера с передатчиком до тех пор, пока отношение сигнала передатчика к собственному шуму приемника станет равным 2...3. Если сигнал все же слишком сильный, отключают несколько последних каскадов умножения в передатчике. После этого, изменяя отношение емкостей конденсаторов С25 и С26, а также площадь петли связи L13, стремятся получить максимальное отношение сигнал/шум.
РАДИО № 4, 1982 г. c.20-21