Bezpłatna biblioteka techniczna ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Dwa projekty dla pasma 430 MHz. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Cywilna łączność radiowa Jednostka antenowa Maksymalna moc wyjściowa małych przenośnych nadajników-odbiorników jest zwykle niewielka, dlatego przy pracy w warunkach stacjonarnych, nawet przy długim kablu spadowym wprowadzającym duże straty, ta wada może znacznie zmniejszyć zasięg stabilnej łączności radiowej. Dzieje się tak z powodu spadku czułości podczas odbioru oraz spadku i tak już niskiej mocy wyjściowej sygnału nadajnika dostarczanego do anteny. Problem ten można rozwiązać, instalując specjalną jednostkę antenową (AB) w pobliżu anteny lub (co gorsza) obok transceivera. Składa się ze wzmacniacza o niskim poziomie szumów (LNA), który działa podczas odbioru, oraz wzmacniacza mocy (PA), który działa podczas nadawania. AB pozwala znacznie zwiększyć czułość układu antena-nadajnik przy dużych stratach w kablu odgałęźnym i efektywniej wykorzystać dopuszczalną moc wyjściową, ponieważ trafia ona bezpośrednio do anteny.Wskazane jest stosowanie go z transiwerami o mocy wyjściowej do 0,1 ... 0,5 W . Napięcie zasilania akumulatora wynosi 11...12 V, dzięki czemu z powodzeniem można go stosować w samochodzie. Podobne urządzenie na zasięg 2 m zostało już opisane w czasopiśmie „Radio” (Nieczajew I. Jednostka antenowa na zasięg 2 m. - Radio, 2001, nr 2, s. 64,65). Podobny blok opisano tutaj dla pasma 430 MHz. Schemat AB pokazano na ryc. 1. Zawiera wejściowy wzmacniacz niskoszumowy (LNA) oparty na tranzystorze polowym z arsenku galu VT3, który pozwala uzyskać wysoką czułość i duży zakres dynamiczny odbiornika. Na wejściu LNA zainstalowany jest obwód L6C29, dostrojony do częstotliwości środkowej zakresu. Kondensator C3O pasuje do wejścia LNA z anteną podłączoną do złącza XW2. Diody VD9 i VD10 chronią tranzystor przed sygnałem z nadajnika lub innymi silnymi sygnałami, na przykład z sąsiednich nadajników, zakłóceń, wyładowań atmosferycznych itp. Tryb prądu stałego tranzystora jest ustawiany przez rezystor auto-biasu R9. Tranzystor jest obciążony na filtrze dolnoprzepustowym C10L3C11, z którego wyjścia sygnał poprowadzony jest odcinkiem kabla W1 do koncentrycznego złącza żeńskiego XW1, a następnie do kabla odgałęźnego. Diody VD7, VD8 zabezpieczają tranzystor polowy po stronie wyjściowej. Napięcie zasilania jest stabilizowane przez zintegrowany regulator napięcia na chipie DA1 i dodatkowo filtrowane przez elementy C13, C16, L4. Wzmacniacz mocy (PA) montowany jest na module wzmacniającym DA3. Daje moc wyjściową 5 W przy mocy wejściowej zaledwie 20 ... 40 mW i napięciu zasilania 9 ... 11 V. Na diodach VD3, VD4 i tranzystorach VT1, VT2 montowane jest urządzenie sterujące - VOX o wysokiej częstotliwości, który przełącza PA w tryb aktywny po odebraniu sygnału z nadajnika transceivera. Napięcie zasilania PA jest stale dostarczane, ale w trybie odbioru (RX) nie pobiera prądu, ponieważ na wejściu sterowania mocą wyjściową (pin 2) nie ma napięcia. W trybie transmisji (TX) napięcie to jest stabilizowane przez zintegrowany stabilizator na chipie DA2. Wejściowy obwód dopasowujący jest montowany na elementach C19, C20, L5, a wyjściowy filtr dolnoprzepustowy o częstotliwości odcięcia około 7 MHz jest montowany na elementach L31, C9, L32, C10, L500. Ten filtr dolnoprzepustowy dodatkowo tłumi drugą harmoniczną sygnału wyjściowego o 35...40 dB. Napięcie zasilające akumulator może być dostarczone albo przez złącze niskoczęstotliwościowe XS1 i diodę VD2 za pomocą specjalnego przewodu, albo kablem odgałęźnym przez gniazdo wysokiej częstotliwości X\L/1, filtr niskoczęstotliwościowy L1C1 i Dioda VD1. Przełączanie między trybami RX/TX można również wykonać poprzez podanie na gniazdo XS5 napięcia stałego 12...1 V. Prąd pobierany w obwodzie sterującym nie przekracza 1 mA. Przełączanie LNA i PA odbywa się za pomocą diod pinowych VD5, VD6, VD11, VD12 i dwóch kawałków kabla W1, W2 o długości elektrycznej X / 4. AB działa w następujący sposób. Po włączeniu zasilania znajduje się w trybie RX. Diody pinowe są pozbawione napięcia, więc sygnał z gniazda antenowego XW2 jest podawany kablem W2 do wejścia LNA. Wzmocniony sygnał z jego wyjścia przez segment W1 doprowadzony jest do gniazda XW1, a następnie do kabla odgałęźnego. PA praktycznie nie pobiera prądu, a LNA pobiera prąd 25...30 mA. Gdy transceiver jest włączony w trybie TX, jego sygnał jest prostowany przez diody VD3, VD4 i otwarte tranzystory VT1 i VT2. Dodatnie napięcie przez układ DA2 jest doprowadzane do wejścia sterującego mocą wyjściową wzmacniacza DA3 i przez rezystory ograniczające prąd R4, R7, R8, R11, R12, R14 do obwodów pinowych VD5, VD6, VD11, VD12 diody. Prąd zaczyna płynąć przez diody szpilkowe, a ich rezystancja spada do kilku omów. Sygnał z nadajnika transceivera poprzez diodę VD5 wchodzi na wejście PA DA3, w tym samym czasie odcinek kabla W1 o długości elektrycznej λ/4 jest zamykany na końcu prawie zwarty przez niską rezystancję dioda VD6. Rezystancja tego segmentu w punkcie połączenia (C5, VD5) okazuje się duża i nie wpływa znacząco na sygnał transceivera. Sygnał wyjściowy PA przez diodę VD11 podawany jest na złącze antenowe XW2, a odcinek kabla W2 również okazuje się być zwarty przez diodę VD12 i nie wpływa znacząco na sygnał wyjściowy. Większość części AB jest umieszczona na płytce drukowanej wykonanej z dwustronnej folii z włókna szklanego, której szkic pokazano na ryc. 2. Druga strona jest pozostawiona metalizowana i połączona folią na obwodzie z metalizacją pierwszej strony. Ponadto obie strony są połączone krótkimi kawałkami drutu przechodzącymi przez otwory zaznaczone na rysunku kółkami. Płytka jest umieszczona w metalowej obudowie z przewodzącą powierzchnią, należy ją przymocować śrubami po obwodzie w kilku miejscach (im więcej, tym lepiej). Obudowa pełni jednocześnie funkcję radiatora dla modułu wzmacniacza DA3. Złącza RF są instalowane na ściankach obudowy. Oprócz wskazanych w urządzeniu można zastosować następujące części: Moduł wzmacniający DA3 - M57714M-01, M57797MA-01, M67705M-01, M67749M-01, ale mają one obudowę o innej konstrukcji i topologii drukowane przewodniki płytki będą musiały zostać zmienione. Tranzystor VTI - KT315, KT312, KT3102 z dowolnym indeksem literowym, VT2 - KT814A ... G, KT816A ... G, KT836A, VT3 - ATF-10136. Ten ostatni ma współczynnik szumów 0,4 dB przy 500 MHz, więc zmontowany na nim LNA ma bardzo wysoką czułość. Możesz zamienić ten tranzystor polowy na KP325, 2P602 i podobne, ale efekty będą gorsze. Diody VD1, VD2 można zastąpić KD212, KD257 z dowolnymi indeksami literowymi, VD3, VD4 - z KD419, 2A120 z dowolnymi indeksami literowymi. Kondensatory trymerowe - KT4-25, biegunowe stałe - tantalowe do montażu powierzchniowego (CHIP), reszta - K10-17v, K10-42 lub podobne importowane, również do montażu powierzchniowego. Rezystory stałe - RN1-12, rozmiar 1206, rezystor strojenia - 3303W-3 firmy Bourns lub podobne, można również użyć SPZ-19, SPZ-28. Wszystkie cewki nawinięte są na trzpień o średnicy 3 mm, L1, L2, L6, L9 - drutem PEV-2 0,6 i zawierają odpowiednio 8, 1,5, 1,5 i 1,5 zwoju. L7, L9, L10 są uzwojone drutem PEV-2 0,4 i zawierają odpowiednio 2,7, 3,7 i 2,7 zwojów. Dławiki 12, L4, L6 zawierają 10 zwojów drutu PEV-2 0,2. Odcinki przewodów W1 i W2 muszą mieć długość elektryczną A/4. Wykonane są z cienkiego przewodu PK50-1-22 o długości 12 mm, podczas montażu należy je zwinąć w formie spirali. Można zastosować dowolne odpowiednie złącza wysokiej częstotliwości, przy czym wszystkie połączenia muszą być wykonane z minimalną długością lub przy użyciu kabla koncentrycznego. Gniazdo niskiej częstotliwości może być dowolne, które przepuszcza prąd przez styki do 2 A. Ustanowienie startu AB w trybie odbioru (RX). Do akumulatora podaje się napięcie zasilania 10...11 V i sprawdza się działanie regulatora napięcia na chipie DA1, jego napięcie wyjściowe powinno wynosić około 3 V. Wybierając rezystor R9, zalecany prąd drenu ustawiony jest tranzystor polowy, w tym przypadku 25 mA. Następnie kondensatory C10 i C11 dostosowują obwód wyjściowy LNA do maksymalnego wzmocnienia, a kondensatory C29 i C30 - obwód wejściowy do maksymalnego wzmocnienia przy minimalnym SWR przy częstotliwości środkowej zakresu. Następnie przeprowadź regulację w trybie transmisji (TX). Aby to zrobić, silnik rezystora R13 jest ustawiony w dolnym położeniu zgodnie ze schematem, a amperomierz jest włączony do obwodu mocy. Dopasowane obciążenie i woltomierz RF są podłączone do gniazda XW2 w celu monitorowania napięcia wyjściowego. Napięcie zasilania (10...12 V) podawane jest na styki 1 i 2 gniazda XS1. W tym trybie przez diody pinowe popłynie prąd 180 ... 200 mA. Wyjście DA2 powinno mieć napięcie około 3 V. Za pomocą rezystora R13 pobór prądu zwiększa się o 30 ... 50 mA - będzie to prąd spoczynkowy modułu wzmacniającego DA3. Następnie sygnał o częstotliwości 1 MHz i mocy 435 ... 2 mW jest podawany na wejście „Tr” (złącze XW5) z transceivera lub generatora RF. Kondensatory C19, C20 osiągają maksymalną moc wyjściową. Moc sygnału wejściowego zostaje zwiększona do 20 ... 40 mW, a ustawienie jest powtarzane. Następnie musisz upewnić się, że obwód wejściowy jest dostrojony do rezonansu. Aby to zrobić, rdzenie ferrytowe i mosiężne są naprzemiennie doprowadzane do cewki L5, przy czym w obu przypadkach moc wyjściowa powinna się zmniejszyć. Jeśli tak nie jest, będziesz musiał zmienić liczbę zwojów tej cewki. Na koniec sprawdzane jest działanie systemu VOX. W tym celu napięcie zasilania jest odłączane od styku 1 XS1. Gdy na wejście zostanie podany sygnał o mocy 20 mW lub większej, akumulator powinien automatycznie przełączyć się w tryb TX. Jeżeli planujesz eksploatować akumulator obok transceivera, wskazane jest zasilanie przez gniazdo XS1. Następnie z obwodu (patrz ryc. 1) można wykluczyć szczegóły L1, C1, VD1, a także elementy LNA: DA1, VT3, VD7 - VD10, C9-C11, C13, C16, C18, C21, C22, C29, C30, L3, L4, L6, R9, R10. Prawe (zgodnie ze schematem) wyjście kondensatora C7 jest połączone z VD12 za pomocą odcinka kabla o długości elektrycznej X / 2. Wygląd AB pokazano na zdjęciu (ryc. 3). Dostosowany blok ma następujące parametry. Przy napięciu zasilania 12 V i sygnale wejściowym 20 mW moc wyjściowa wynosiła 3,8 W (pobór prądu 1 A), przy mocy wejściowej 80 mW moc wyjściowa wynosiła 7,5 W (prąd 1,4 A). Wzmocnienie LNA - 21 dB, SWR przy częstotliwości środkowej - 1,1, w zakresie 431 ... 438 MHz - nie więcej niż 1,5, w zakresie 429 ... 440 MHz - nie więcej niż 2. Napięcie wyjściowe LNA przy spadku współczynnika transmisji o 1 dB wynosiło 290 mV. Szerokość pasma na poziomie -3 dB wynosi 18 ... 20 MHz, czułość wraz z transceiverem FM o stosunku sygnału do szumu 12 dB okazała się 0,08 μV. Zasięg VHF z dzielnikiem sumującym Przy konstruowaniu szyków antenowych VHF niezbędnym elementem jest sumator dzielnika mocy lub rozdzielacz (splitter - dzielnik, rozdzielacz), który zapewnia koordynację z transceiverem, sumowanie sygnałów odbieranych przez elementy szyku lub równomierny podział mocy sygnału pomiędzy je podczas transmisji. Uwagę czytelników zwraca się na prostą konstrukcję takiego sumatora-dzielnika mocy w paśmie VHF 430 MHz. Opisywane urządzenie przeznaczone jest do podłączenia czterech anten z własnymi zasilaczami, każda o rezystancji 50 omów, do jednej koncentrycznej linii transmisyjnej o impedancji charakterystycznej 50 omów. W zakresie VHF takie urządzenia są często wykonywane w oparciu o transformatory ćwierćfalowe. W takim przypadku, jeśli podajniki antenowe są połączone równolegle, wówczas ich całkowita rezystancja (Za) wyniesie 12,5 oma. Następnie, aby dopasować podajniki antenowe do linii transmisyjnej o impedancji falowej Zl = 50 Ohm, należy zastosować odcinek ćwierćfalowy o impedancji falowej Ztr \u1d (Za Zl) 2/12,5 \u50d (1 2) 25/XNUMX \uXNUMXd XNUMX Ohm. Linię o takiej impedancji falowej można wykonać łącząc równolegle dwa kawałki kabla koncentrycznego o impedancji falowej 50 omów. Obwód sumatora-dzielnika pokazano na ryc. 4. Zawiera gniazdo koncentryczne XW1, do którego podłączony jest kabel odgałęźny do transceivera, dwa kawałki kabla koncentrycznego W1 i W2 o długości elektrycznej λ/4 oraz cztery kawałki kabla koncentrycznego W3-W6 o dowolnej długości, co na końcach których zainstalowane są koncentryczne złącza żeńskie XW2 -XW5. Anteny - elementy tablicy są podłączone do tych złączy za pomocą segmentów 50-omowego kabla o tej samej długości. Pomimo tego, że urządzenie zbudowane jest z kawałków kabla koncentrycznego i złączy RF, ma sztywną i wytrzymałą konstrukcję. Osiągnięto to za pomocą kabla PK50-2-25. Jako jego zewnętrzny przewodnik zastosowano rurkę miedzianą o średnicy 3 mm. Wewnętrzny izolator kabla wykonany jest z PTFE (współczynnik skrócenia - 1,42). Kabel ten nie posiada zewnętrznej izolacji, można go zginać (starannie) i lutować (bez przegrzania) w dowolnym miejscu bez obawy, że izolacja się stopi. Projekt urządzenia pokazano na ryc. 5. Wykonując go, musisz najpierw przygotować dwa odcinki 2 kabla o długości elektrycznej λ / 4 (dla zakresu 430 MHz długość odcinków będzie wynosić 122 mm wzdłuż zewnętrznego przewodu). Środkowy przewód powinien wystawać 7...10 mm z każdej strony. Segmenty te są montowane (poprzez lutowanie) w gnieździe 1 i lutowane ze sobą na całej długości. Następnie przygotowuje się cztery identyczne odcinki 6 kabla o długości 40...70 mm ze złączami 3 na jednym końcu i środkowym przewodem wystającym na kilka milimetrów z drugiego końca. Wszystkie sześć segmentów jest złożonych blisko siebie, bandaże 4 z ocynowanego drutu są nakładane i lutowane razem. Następnie lutowane są środkowe przewody. Długość wszystkich środkowych przewodów w punkcie lutowania musi być ograniczona do minimum. Aby usunąć zewnętrzny miedziany przewodnik kabla, należy go obrócić pilnikiem, ostrożnie zgiąć, złamać i wyjąć z izolatora wewnętrznego. Połączenie lutowane przewodów środkowych należy uszczelnić żywicą epoksydową. Od góry, w celu ochrony i ekranowania, pożądane jest przylutowanie metalowej nasadki 5. W urządzeniu zastosowano następujące części: złącze koncentryczne XW1 - SR-50-163FV, złącza XW2-XW5 - SR-50-725FV. Złącza te są odpowiednie, gdy używany jest kabel PK50-2-22. Można jednak zastosować inne złącza 50-omowe, które umożliwiają zamontowanie przewodu PK50-2-25, natomiast złącze XW1 musi zapewniać montaż dwóch odcinków przewodu jednocześnie. Podobną konstrukcję można wykonać dla zakresów częstotliwości 144 i 1300 MHz. Parametry wykonanego układu (patrz ryc. 6) przy podłączaniu obciążeń o SWR nie większym niż 2 do gniazd XW5-XW1,1 okazały się następujące: minimalny SWR wynosił 1,12 przy częstotliwości 430 MHz, w zakres częstotliwości 405 ... przekroczył 447, aw zakresie częstotliwości 1,2 ... 368 MHz -485. Autor: I. Nieczajew (UA3WIA), Kursk Zobacz inne artykuły Sekcja Cywilna łączność radiowa. Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu. Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika: Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach
02.05.2024 Zaawansowany mikroskop na podczerwień
02.05.2024 Pułapka powietrzna na owady
01.05.2024
Inne ciekawe wiadomości: ▪ Niedrogie zasilacze Antec z certyfikatem 80 PLUS Platinum ▪ Inteligentne okulary tłumaczą tekst na dźwięk Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika
Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej: ▪ sekcja serwisu Audio Art. Wybór artykułu ▪ artykuł Philipa Sidneya. Słynne aforyzmy ▪ artykuł Oddzielne smarowanie silnika dwusuwowego. Transport osobisty
Zostaw swój komentarz do tego artykułu: Wszystkie języki tej strony Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn www.diagram.com.ua |