Среди коротковолновиков все большую популярность приобретает работа в эфире малой мощностью - QRP. Особенно привлекательно то, что аппаратуру для QRP можно выполнить целиком на транзисторах и питать от низковольтного источника.

Широкополосный усилитель мощности, схема которого приведена на рисунке, обеспечивает линейное усиление SSB и CW сигналов во всех KB диапазонах. Мощность, подводимая к оконечному каскаду при напряжении питания 12 В, не превышает 10 Вт, что соответствует международному определению QRP аппаратуры.

Широкополосный усилитель мощности. Статья Бесплатной технической библиотеки 1

Сигнал с KB возбудителя (трансивера) поступает через эмиттерный повторитель (транзистор VTI) на предварительный усилитель, работающий в режиме А (транзистор VT2). Входное сопротивление следующего каскада около 10 Ом, поэтому для согласования его с предварительным усилителем применен широкополосный трансформатор Т1 с коэффициентом трансформации 4:1 (по сопротивлению). Конденсаторы С29 и С13 выравнивают амплитудно-частотную характеристику этого каскада.

Двухтактный выходной каскад (VT4, VT5) работает в режиме АВ. К нагрузке он подключен через широкополосный трехобмоточный трансформатор Т2 с коэффициентом трансформации 1:1. Такой трансформатор позволяет исключить насыщение магнитопровода постоянной составляющей коллекторного тока. Неизменный ток покоя выходных транзисторов поддерживается стабилизатором на транзисторе VT3. Диоды VD1 и VD2, задающие напряжение смещения транзисторов VT4 и VT5, находятся в тепловом контакте с их теплоотводами.

При налаживании усилителя сначала отключают выходной каскад, вторичную обмотку трансформатора Т1 нагружают двумя последовательно соединенными резисторами сопротивлением по 8,6 Ом, а точку их соединения подключают к общему проводу. Подбором резистора R2 устанавливают ток покоя транзистора VT2 (~100мА). Затем на вход усилителя подают высокочастотное напряжение. В нормально работающем предварительном усилителе при входном напряжении 220 мВ ограничение сигнала в коллекторной цепи транзистора VT2 должно наступать на уровне 9 В, а амплитуда сигнала на каждом из выводов вторичной обмотки трансформатора Т1 (по отношению к общему проводу) должна быть около 1,1 В.

Затем эмиттер транзистора VT3 соединяют с общим проводом через резистор сопротивлением 17 Ом и подстроенным резистором R6 устанавливают на выходе стабилизатора напряжение 0.75 В. Восстановив цепи выходного каскада и подключив эквивалент нагрузки (резистор сопротивлением 50 Ом и мощностью рассеивания 5 Вт), включают питание и тем же резистором R6 устанавливают суммарный ток покоя транзисторов VT4, VT5 равный 40 мА.

Ограничение выходного напряжения должно наступать на уровне 22 В, а потребляемый оконечным каскадом ток при этом должен быть в пределах 0.7...0,8 А.

Одним из критериев устойчивой (без самовозбуждения) работы усилителя мощности является плавное, без скачков, возрастание тока. потребляемого выходным каскадом, при увеличении возбуждающего ВЧ напряжения.

Транзисторы SF137E и SF126E можно заменить соответственно на КТ312В и КТ815Б, а диоды SAY12 - на КД503А.

Литература

  • DоЬerenzг W. Eine einfache 10-W-QRP-Endstufe fur Kurzwelle.- Funkamateur, 1984. №2. S. 89-91.

 

Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

 

Устройство, принципиальная схема которого изображена на рис. 1, формирует любое заданное число импульсов в пределах от 1 до 10. Оно может быть использовано в приборах контроля работы цифровых узлов, в шифраторах кодов или команд, в коммутаторах и т. п.

От известных устройств подобного назначения формирователь отличается простотой построения, небольшим числом интегральных микросхем, а также малой (не более 4,5 мВт) потребляемой мощностью, что позволяет использовать его в приборах с автономным питанием. Частота следования импульсов на выходе формирователя - от 0,1 Гц до 1 МГц (при указанных на схеме номиналах элементов R7, С3 она примерно равна 10 Гц), скважность - 2.

Формирователь заданного числа импульсов
Puc.1

Устройство содержит управляемый мультивибратор (DD3.2, DD3.3, DD4.1), счетчик (DD2), элемент совпадения (DD3.1) и узел блокировки (DD1, DD4.2, VD13).

Число импульсов в посылке определяется введенным в счетчик (с помощью шифратора в двоичном коде) числом, дополняющим его до 10. Чтобы получить серию из десяти импульсов, в счетчик вводят число 10 (о том, как формируются посылки импульсов в этом случае, будет рассказано далее). Последний импульс посылки переводит счетчик в нулевое состояние (0000), и на выходе элемента совпадения появляется напряжение, запрещающее работу мультивибратора. Сигналы двоичного кода, соответствующие задаваемому числу импульсов, можно получить с помощью диодного шифратора, схема которого показана на рис. 2.

Формирователь заданного числа импульсов
Puc.2

В момент включения питания возникающий на резисторе R6 (см. рис. 1) при зарядке конденсатора С2 положительный импульс устанавливает счетчик DD2 в нулевое состояние (0000). Одновременно на выходе элемента совпадения DD3.1 появляется высокий логический уровень, запрещающий включение мультивибратора и разрешающий параллельную запись сигналов двоичного кода в счетчик (по входам SI, S2, S4, S8) через элементы микросхемы DD1 узла блокировки. При поступлении этих сигналов (нажата одна из кнопок SB1-SB 10) счетчик устанавливается в соответствующее состояние. На выходе элемента DD3.1 появляется низкий уровень, создающий условия для запуска мультивибратора, а на выходе инвертора DD4.2 - высокий уровень, который быстро заряжает конденсатор С1 через диод VD13 и запрещает запись сигналов через микросхему DD1.

Мультивибратор генерирует импульсы с частотой повторения, определяемой цепью R7C3. Они поступают на вход счетчика DD2 и переключают его. Так как вход А2/10 соединен с общим проводом, счетчик К176ИЕ2 работает как декада, в которой после состояния 9 (1001) первый и четвертый триггеры (и, следовательно, весь счетчик) устанавливаются в нулевое состояние. При этом на выходе элемента DD3.1 вновь возникает высокий логический уровень, мультивибратор выключается, и конденсатор С1 разряжается через резистор R5 и элемент DD4.2. Через некоторое время, определяемое цепью R5C1. напряжение на входах элементов микросхемы DD1 понижается. до уровня 0 и становится возможной следующая запись сигналов двоичного кода в счетчик. Иначе говоря, эта цепь создает паузы между сериями импульсов; не будь ее, мультивибратор работал бы непрерывно все время, пока нажата кнопка шифратора.

Несколько слов о формировании серии из десяти импульсов. В этом случае в счетчик вводится двоичное число 1010, соответствующее десятичному числу 10. Первый импульс мультивибратора переключает счетчик в состояние, описываемое десятичным числом 11 (двоичное - 1011). Следующим (вторым) импульсом первый и четвертый триггеры счетчика устанавливаются в нулевое состояние, второй же остается в единичном, что соответствует числу 2 (0010). Далее формирователь работает так же, как и в других случаях.

Кроме указанных на схеме, в устройстве можно применить любые маломощные германиевые (например серии Д9) или кремниевые (Д219, КД522А, КД522Б и т. п.) диоды и микросхемы серии К164. При монтаже необходимо помнить о защите микросхем от статического электричества.

Налаживание формирователя сводится лишь к установке (подбором резистора R7) желаемой частоты повторения импульсов.

Автор: Ю.Эриванский, г.Москва; Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

На одной мачте (рис. 1) размещены две антенны, одна на 10 и 80 м. вторая на 15, 20, 40 м, каждая из которых питается по отдельному кабелю. Шлейфы можно выполнить либо из двухпроводной воздушной линии из провода диаметром 2 мм с расстоянием 100 - 150 мм, либо из провода КАТВ. В последнем случае необходимо уменьшить длину на коэффициент укорочения 0,82. На рис.1 условно показаны шлейфы из разного материала.

Антенна 5 bands Sloper

Длины коаксиальных кабелей некритичны, но лучшие результаты дает применение кабеля длиной 13,65 или 27,30 м для 15, 20, 40 м и 27 м для 10 и 80 м. Несмотря на короткую излучающую часть, на 80 м данная антенна выигрывает по сравнению с VS1AA от 0,5 до 1 балла.

Автор: В.А.Фурсенко (UA6CA); Публикация: www.cxem.net

В данной статье рассматриваются практические вопросы настройки и конструктивного исполнения антенны "квадрат".

Настройка

На самом первом этапе настройки необходимо симметрировать и согласовать фидер и вибратор "квадрата".

Для двухэлементных антенн с расстоянием между элементами 0.2L при питании 75-омным коаксиальным кабелем наиболее популярным является применение высокочастотного трансформатора на ферритовом кольце. Схемы и конструкции таких трансформаторов неоднократно публиковались в литературе. Следует лишь напомнить, что трансформаторы должны иметь достаточный зазор между витками провода (2-3 мм), изолированного от сердечника, и быть защищены от влаги.

Для трех- и четырехэлементных антенн с входным сопротивлением менее 50 Ом (то есть, когда сопротивление фидера превышает входное сопротивление) наиболее эффективно симметрирование и согласование с применением настраивающейся линии - гамма-согласующего устройства. Примерные исходные данные таких устройств приведены в табл. 1. Диаметр провода линии может быть взят таким же, как и для рамки излучателя (1,5-2,5 мм), расстояние между проводами рамки и линии - в пределах 5-10 см.

Диапазон, МГц

Длина

линин, см

Емкость

конденсатора, пФ

14

90

100

21

70

75

28

45

50

Для каждого диапазона желательно иметь отдельный питающий кабель со своим согласующим устройством, так как различные комбинации, затрудняя настройку, не позволяют получить хорошего согласования на всех диапазонах.

Для настройки антенн радиолюбителю необходимо иметь следующие приборы: измеритель КСВ, генератор, полуволновой диполь, коротковолновый приемник с линейным индикатором силы принимаемого сигнала, аттенюатор с общим затуханием до 50 дБ и переключением ступенями через 3 дБ.

Настройку антенны надо начинать с определения рабочей частоты системы в целом. Для этого в разрыв питающего фидера включают измеритель и измеряют КСВ по диапазону через каждые 50 кГц. По данным измерения строят график и по минимальному значению определяют частоту настройки. Изменением длины вибратора перемещают минимум КСВ на заданную частоту. Для антенн, имеющих гамма-согласующие устройства, можно изменять частоту в пределах ±30 кГц изменением длины согласующей линии и емкости конденсатора. Настройку на заданную частоту можно выполнять на небольшой высоте (1-2 м) от земли (крыши), взяв поправку по частоте (минус 75 кГц для 14 МГц и пропорционально - для других диапазонов). После этого, подняв антенну на рабочую высоту, необходимо еще раз проверить КСВ по каждому диапазону. При правильной настройке КСВ должен быть около единицы на заданной средней частоте каждого диапазона. На краях диапазона он будет повышаться, причем тем больше, чем больше элементов имеет антенна: двухэлементного "квадрата" в диапазоне 14 МГц- до 1,2-1,3, трехэлементного - до 1,5-1,6, четырехэлементного - до 1,8-2. Это объясняется тем, что по мере увеличения числа элементов система становится более узкополосной. Поэтому же, кстати, оптимальные характеристики, полученные на рабочей частоте, будут ухудшаться при расстройке по диапазону. Последнее обстоятельство более существенно, чем увеличение КСВ, которое приводит лишь к росту потерь мощности в фидере, имеющих небольшие величины.

После настройки антенны на заданную частоту можно приступить ко второму этапу - настройке пассивных элементов, то есть к получению диаграммы направленности. Следует отметить, что от этой работы зависит качество антенной системы. Поэтому радиолюбитель не должен останавливаться на первых удовлетворительных результатах и довести настройку до получения наивысших характеристик.

Этот этап начинают с настройки рефлектора по максимальному подавлению излучения назад. Для этого на расстоянии не менее 2L на высоте, равной высоте центра антенны, устанавливают горизонтальный полуволновый вибратор (при горизонтальной поляризации "квадрата"), к которому подключают генератор, настроенный на рабочую частоту. К вибратору "квадрата" подключают приемник. Направив "квадрат" рефлектором на генератор, перемещают перемычку короткозамкнутого шлейфа рефлектора, добиваясь наименьшего значения сигнала в приемнике.

При настройке двухэлементных антенн после этого проверяют изменение КСВ по диапазону. Аналогичным образом настраивают антенну на других диапазонах, после чего проверяют настройку рефлектора и изменение КСВ, начиная с первого диапазона. Такую серию последовательных подстроек надо выполнять, пока изменения параметров при каждой подстройке превышают точность измерений.

В заключение снимают диаграмму направленности и определяют отношение излучений вперед/назад на рабочих частотах каждого диапазона. Окончательно диаграмму лучше всего снять по сигналам радиостанций, находящихся в двух зонах: ближней (до 10-15 км) и дальней (800- 2000км).

Таким же путем настраивают трех-и четырехэлементные антенны. Директор (директоры) настраивают по максимальному сигналу на индикаторе выхода приемника, развернув "квадрат" на генератор. Следует иметь в виду, что настройка директора (директоров) не так резко выражена, как настройка рефлектора, поэтому требует большего времени и внимания.

Для сокращения времени полезно использовать устройство для дистанционного перемещения перемычек короткозамкнутых шлейфов, предложенное В. Бегуновым (UW3HY). см. "Радио", 1975. №7, с. 11.

Следует предостеречь малоопытных коротковолновиков, занимающихся настройкой направленных антенн впервые, от определения характеристик по оценкам сигнала другими радиолюбителями. Дело в том, что при такой оценке трудно учесть влияние ряда объективных и субъективных факторов, которые в конечном итоге могут привести к ошибочным выводам. Если же принято решение провести эксперимент, надо убедиться, что: прохождение радиоволи не отличается какими-либо аномальными явлениями и в обоих пунктах одно и то же время суток (исключая сумерки); поляризация антенн одинакова; корреспондент имеет возможность измерять сигнал на линейном участке своего приемника и индикатора выхода, а методика измерений не отличается от общепринятой; получены повторяемые результаты.

Чтобы исключить хотя бы часть субъективных причин, лучше всего параллельно проверять характеристики антенны в режиме приема.

Подобная методика все же может быть использована для настройки простейшей антенны - двухэлементного "квадрата". При такой настройке набирают статистические данные по измерению отношения излучений вперед/назад в режиме приема различных станций, работающих вблизи рабочей частоты, при различных длинах короткозамкнутого шлейфа рефлектора и определяют его оптимальную длину. На радиостанции UA3CT этот метод был проверен и дал хорошие результаты. Однако для получения достоверных результатов пришлось выполнить большое "количество измерений при расстоянии до корреспондентов от 800 до 2000 км. Каждая точка наносилась на график после усреднения. Измерения выполнялись через каждые 10 см длины шлейфа рефлектора, а вблизи от максимального значения отношения излучений вперед/назад - через 3-5 см.

Для антенн, имеющих более двух элементов, этот метод непригоден, так как уловить изменения сигнала по случайным станциям при настройке директора невозможно.

Варианты "квадратов"

Приведем несколько практических схем антенн с короткими комментариями, предоставив решение конструктивных вопросов самим радиолюбителям а зависимости от их возможностей.

Поскольку двухэлементный "квадрат" широко распространен и по нему имеется много публикаций (как в СССР, так и за рубежом), мы считаем нецелесообразным приводить уже известные варианты антенны. Ограничимся рассмотрением двухэлементной антенны на 14 МГц с активным питанием рефлектора, которая была впервые создана авторами, испытана в 1968 году на радиостанции UA3CT и вызвала интерес у многих радиолюбителей. Принцип работы этой антенны состоит в том, что ток питания рефлектора сдвинут по фазе относительно тока питания вибратора на угол, при котором получается нан. большее излучение энергии в сторону главного направления и наименьшее - в противоположном направлении.

Антенна схематически изображена на рисунке. Расстояние между элементами равно 0,2L. Рефлектор и вибратор соединены отрезком коаксиального кабеля, длина которого и противофазное включение в рамки обеспечивают требуемый сдвиг фаз. (О расчете фазосдвигающей линии для антенны с активным питанием рефлектора рассказано в статье "Антенна с активным рефлектором" в журнале "Радио". 1968, №9. с. 17). К коаксиальному кабелю в строго рассчитанной точке подключен питающий фидер.

КВантенны Квадрат. Настройка и конструктивные варианты

Для согласования с входными сопротивлениями рамок использованы гамма-согласующие устройства, установленные в их нижних углах. Эти устройства имеют несколько необычный вид. С обоих сторон к рамкам подключены по два короткозамкнутых шлейфа шириной 12-15 см. К середине перемычки одного из шлейфов рефлектора присоединен провод, который, проходя через изоляционные распорки параллельно проводам шлейфа, через конденсатор С1 соединяет перемычку с центральной жилой коаксиальной линии. Точно таким образом, но противофазно, подключен вибратор.

На рабочую частоту антенну настраивают подбором длины шлейфов вибратора, минимального КСВ добиваются с помощью двух гамма-согласующих устройств, а максимального подавления излучения назад - подбором длины шлейфов рефлектора и длины коаксиальной линии. Надо отметить, что настройка такой антенны требует больших навыков, терпения и времени.

После настройки антенны были получены следующие характеристики: усиление-12 дБ, отношение излучений вперед/назад-30 дБ, отношений излучений вперед/вбок - больше 30 дБ, подавление задних лепестков - на 20 дБ ниже основного, КСВ на рабочей частоте (14150 кГц) - 1,02.

Среди трехэлементных квадратов наиболее удачна конструкция, созданная советским радиолюбителем А. Ф. Камалягиным (UA4IF). Антенна рассчитана для работы на диапазонах 14 и 21 МГц. Конструктивные данные антенны приведены в табл. 2. Ее входное сопротивление- около 50 Ом на каждом диапазоне, поэтому в качестве фидера можно применить 50-омный кабель, подключив его к рамке непосредственно или (лучше) через симметрирующий трансформатор. Можно применять и 75-омный кабель, но с гамма-согласующим устройством. Фидер для каждого диапазона отдельный.

Автор конструкции

Частота

настройки,

МГц

Вибратора

Длина рамки, м

Расстояние, м

Рефлектора

Директора

Вибратор-

рефлектор

Вибратор-

директор

14.2

21.48

22,2

20.72

4

UA4IP

21,2

14,32

15.2

13.84

3

2.6

14.2

21.62

22,56

20.48

WA7NFH

21.2

14.4

15,12

13,68

3.05

1.83

28,3

10,76

11,28

10,24

14.2

21,48

21.84

20,68

VE7DG

21.2

14.2

14,6

13,8

2.4

3,6

Антенна имеет следующие расчетные характеристики: усиление относительно изотропного излучателя - 11,5 дБ на 14 МГц и 12 дБ на 21 МГц; отношение излучений вперед/ назад - около 30 дБ на обоих диапазонах; отношение излучений вперед/вбок - более 35 дБ на обоих диапазонах; КСВ на рабочих частотах - около 1.

Следующая антенна, которая, на наш взгляд, заслуживает внимания, - трехэлементный "квадрат" на три диапазона, построенный американским радиолюбителем WA7NFH. Ее данные также приведены в табл. 2.

Входное сопротивление такой антенны на всех диапазонах менее 50 Ом, поэтому целесообразно применение гамма-согласующего устройства. Автор применял специальный трансформатор на ферритовом кольце, обеспечивающий согласование рамок всех диапазонов (КСВ=1) с одним 50-омным коаксиальным кабелем. Антенна имеет достаточно хорошие характеристики на диапазонах 21 и 28 МГц, удовлетворительные - на диапазоне 14 МГц и очень компактные размеры (длина траверсы - всего 4,88 м).

Параметры антенны WA7NFH, определенные расчетным путем, соответственно на 14, 21 и 28 МГц таковы: усиление относительно изотропного излучателя-10, 11,5 и 12 дБ, отношение излучений вперед/назад - 27, 30 и 28 дБ.

Последняя трехэлементная антенна "квадрат", которую, мы считаем, следует показать (в качестве отрицательного примера),-это трехэлементный "квадрат" на 14 и 21 МГц, построенный канадским радиолюбителем VE7DG (см. табл. 2).

Автор антенны перепутал местами рефлекторы и директоры, поэтому на диапазоне 14 МГц отношение излучений вперед/назад составляет всего 15 дБ. на 21 МГц-25 дБ.

Из четырехэлементных антенных систем типа "квадрат" наибольшей популярностью пользуется антенна WOAIW с одинаковым расстоянием между элементами (3,05 м), рассчитанная для работы на 14, 21 и 28 МГц (см. табл. 3). Ее входное сопротивление на диапазонах 14 и 21 МГц - около 50, на диапазоне 28 МГц - около 40 Ом. Автор предлагает непосредственное включение 50-омного кабеля на 14 и 21 МГц, а на 28 МГц-через отрезок длиною 175 см 75-омного коаксиального кабеля.

Частота

настройки

Вибратора

Длина рамки, м

Рефлектора

Директоров

14,25

21,4

22

21,08

21,2

14.44

14,84

14,16

2 8,6

10,64

10.96

10,24

Антенна имеет оптимальные характеристики на 21, хорошие-на 28 и удовлетворительные-на 14 МГц. Однако эти "удовлетворительные" характеристики сравнимы с оптимальными характеристиками трехэлементного "квадрата". Это, а также очень простая симметричная конструкция,- вот, очевидно, причины большой популярности антенны W0AIW среди радиолюбителей. Следует отметить еще потенциальную возможность этой антенны: на ней можно разместить двухэлементный "квадрат" на 7 МГц с расстоянием между элементами 0,2L.

Перечень вариантов "квадратов" можно было бы продолжать (разработаны конструкции пяти- и шестиэлементных антенн), но, нам кажется, в этом нет необходимости, так как основные выводы и рекомендации, к которым пришли авторы в результате экспериментов и расчетов, достаточно хорошо проиллюстрированы.

Литература

  • К. Ротхаммель. Антенны. М.. "Энергия", 1969.
  • I. Ikrenуi. Amaterske kratkovol-nove antenny. Bratislava, 1972. W. 0 r r. All about qublcal quad antennas. Radio publications Inc.. Wilton, 1959.
  • R. Fitz. Yagi vs quad. "QST", 1966. №11.
  • J. Lindsay, Jr. Quads and yagls. "QST". 1968, №5.
  • J. Parгоtt, Jr. Quad vs triband yagi. "QST". 1972, №2.
  • В. Бекетов, К. Харченко. Измерения и испытания при конструировании м регулировке радиолюбительских антенн. М.. "Связь", 1971.
  • А. А. Пистолькорс. Антенны. М., Связьиздат. 1947.
  • Г. 3. Айзенберг. Коротковолновые антенны. М.. Связьиздат, 1962.
  • С. И. Надененко. Антенны. М.. Связьиэдат, 1969.
  • А. Снесарев. Антенна с активным рефлектором. "Радио", 1968. №9, с. 17.
  • В. Бегунов. Шлейф для дистанционной настройки антенны. "Радио", 1975. №7. с. 11.
  • Радио №7, 1976 г.

 

Публикация: www.cxem.net

В качестве антенны УКВ приемника использована крышка багажника, см. "Радиолюбитель" 11/96, стр.37 Кузов автомобиля в качестве антенны. Кто не читал, ответная часть замка багажника изолируется от кузова, при закрытой крышке образуется щель между ней и кузовом от замка до навесов в обе стороны. Бот она то и есть антенна. Работает немного хуже штыря, установленного на крыше, зато никакая ........ (нужное вписать) не спионерит. Настраивать лучше по АЧХтору, хотя можно и по ГСС при известной сноровке, рекомендую полосу 100-108 МГц. Задача в том, чтобы до усилителя отфильтровать лишнее. В канале СБ усилитель не нужен, только шумов прибавляет.

Активная антенна в багажнике

L1 и L2 - бескаркасные, 6 витков на оправке 4мм проводом 0.5мм. Настройка - растягиванием витков. Дроссели типа ДМ.

Автор: Мардарьев Э.А.; Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

 

Навигация

Инструкции по эксплуатации

Copyright © 2018 Электрические принципиальные схемы.