2.1.6. Радиопередатчики средней мощности с повышенной стабильностью частоты
Радиопередатчик с высокой стабильностью частоты задающего генератора
Большинство любительских радиопередатчиков выполнены по схемам с колебательным контуром в частотозадающей цепи. При этом они имеют, как правило, один высокочастотный каскад. Этот каскад выполняет одновременно роль задающего генератора и усилителя мощности. Такие схемы при своей простоте и миниатюрности готовой конструкции имеют и свои недостатки. Это большая нестабильность колебаний высокой частоты и маленькая выходная мощность.
Схема, приведенная на рис. 2.16, лишена этих недостатков, т. к. частота задающего генератора предлагаемого устройства стабилизируется кварцевым резонатором и имеет отдельный усилитель мощности.
Рис. 2.16. 
Данное устройство работает в диапазоне УКВ ЧМ с частотной модуляцией, т. е. его сигнал может быть принят на любой приемник диапазона 65-108 МГц. Дальность действия составляет около 300 м.
Задающий генератор выполнен на транзисторе VT1 типа КТ368. В данной схеме могут быть использованы кварцевые резонаторы на частоты 22–36 МГц. Контур, состоящий из катушки L1 и конденсатора С7 настраивается на третью гармонику кварцевого резонатора. Предпочтительнее использовать резонатор, настроенный на третью гармонику последовательного резонанса, т. к. при этом легче получить необходимую для нормальной работы приемника девиацию частоты 50 кГц. Кварцевый резонатор подключен к базе транзистора VT1 и варикапу VD1 и работает по осцилляторной схеме, составляя с емкостью С5 и контуром "емкостную трехточку", что обеспечивает высокую стабильность частоты.
Модулирующий усилитель выполнен на операционном усилителе DA1 типа КР1407УД2. На его вход поступает низкочастотный звуковой сигнал от электретного микрофона M1 со встроенным усилителем тина МКЭ-3. Операционный усилитель обеспечивает на выходе неискаженное напряжение звуковой частоты с амплитудой около 3 В, что достаточно, при использовании в качестве модулирующего элемента варикапа типа КВ104А для достижения девиации частоты около 40–50 кГц. Режим работы операционного усилителя задается резисторами Rl, R4, и R3. Микросхему DA1 можно заменить на К140УД1208, КР140УД608 — в последнем случае резистор R3 можно из схемы исключить. Промодулированный по частоте сигнал с контура задающего генератора L1, С7 через катушку связи L2 поступает на вход усилителя мощности, выполненного на транзисторе VT2 типа КТ610А. Усилитель мощности работает с высоким КПД в режиме класса "С". Он усиливает сигнал до 150 мВт. Поэтому при использовании вместо висячей или штыревой антенны длиноИ в 1 м катушки L3 диаметром 3 см (рис. 2.17), содержащей 7 витков провода ПЭВ 0,8, получается эффективность не хуже стандартного варианта с проводом длиной в 1 м и мощностью около 30 мВт. Такой мощности вполне достаточно для устойчивого приема на расстоянии до 150 м.
Длина намотки катушки L3 — 5 см.
В конструкции использованы резисторы МЛТ-0,125, конденсаторы типа КТ, КД, К50-35. Дроссель Др1 намотан на резисторе МЛТ-0.25 сопротивлением более 100 кОм. Он содержит 60 витков провода ПЭВ 0,1 мм. Катушки L 1 и L2 намотаны на полистироловом каркасе диаметром 5 мм с латунным подстроечником. Катушка L1 (рис. 2.16) содержит 10 витков провода ПЭВ 0,31 мм, катушка L2 — 5 витков того же провода. Конструкция катушки L3 показана на рис. 2.17.
Рис. 2.17. 
Настройка низкочастотной части передатчика особенностей не имеет. Передатчик настраивают по общепринятой методике с использованием индикатора напряженности поля и контрольного радиоприемника. Контур С7, L1 настраивают таким образом, чтобы обеспечить устойчивость генерации задающего каскада.
При подключении отрезка провода длиной около 1 м к точке А антенны, предварительно отсоединив емкости С10, C11 и L3, по измерительным приборам добиваются выходной мощности передатчика около 150 мВт. Такой мощности достаточно для того, чтобы принимать сигнал на приемник с чувствительностью 5 мкВ/м на расстоянии до 500 м в городских условиях.
Радиопередатчик повышенной мощности без дополнительного усилителя мощности
От предыдущих устройств предлагаемый радиопередатчик отличается конструкцией задающего генератора, позволяющей получить повышенную мощность излучения без использования дополнительного усилителя мощности.
Радиопередатчик (рис. 2.18) работает на частоте 27–28 МГц с амплитудной модуляцией. Частота несущей стабилизирована кварцем, что позволяет увеличить дальность связи при использовании приемника с кварцевой стабилизацией частоты. Питается устройство от источника питания напряжением 3–4,5 В.
Рис. 2.18. 
Усилитель звуковой частоты выполнен на транзисторе VT1 типа KT315. Для питания микрофона и задания режимов по постоянному току транзисторов VT1, VT2, VT3 используется параметрическим стабилизатор напряжения на резисторе R2, светодиоде VD1 и конденсаторе С1. Напряжение 1.2 В поступает на электретный микрофон с усилителем M1 типа МКЭ-3, "Сосна" и др. Напряжение звуковой частоты с микрофона M1 через конденсатор С2 поступает на базу транзистора VT1. Режим работы этого транзистора по постоянному току задается резистором R1. Усиленный сигнал звуковой частоты, снимаемый с коллекторной нагрузки транзистора VT1 — резистора R3, через, конденсатор СЗ поступает на задающий генератор, осуществляя тем самым амплитудную модуляцию передатчика. Задающий генератор передатчика собран на двух транзисторах VT2 и VT3 типа KT315 и представляет собой двухтактный автогенератор с кварцевой стабилизацией в цепи обратной связи.
Контур, состоящий из катушки L1 и конденсатора С5, настроен на частоту кварцевого резонатора ZQ1. Контур, состоящий из катушки L2 и конденсатора С7, предназначен для согласования антенны и передатчика.
В устройстве применены резисторы МЛТ-0,125. Конденсаторы использованы на напряжение более 6,3 В. Транзистор VT1 можно заменить на любой n-р-n транзистор, например, на КТ3102, КТ312. Транзисторы VT2, VT3 можно заменить на КТ3102, КТ368 с одинаковым коэффициентом передачи по току. Хороший результат можно получить при использовании микросхемы КР159НТ1, представляющей собой пару идентичных транзисторов.
Контурные катушки намотаны на каркасе диаметром 5 мм, имеющем подстроенный сердечник из карбонильного железа диаметром 3,5 мм. Намотка катушек ведется с шагом 1 мм. Катушка L1 имеет 4+4 витка, катушка L2 — 4 витка. Обе катушки намотаны проводом ПЭВ 0,5. Дроссель Др1 имеет индуктивность 20–50 мкГн. В качестве антенны используется провод длиной около 1 м.
В качестве источника питания можно использовать одну плоскую батарею КБС-4,5 В или четыре элемента типа А316, А336, А343.
Светодиод VD1 типа АЛ307 можно заменить любым другим или использовать аналог низковольтного стабилитрона с малым током стабилизации (рис. 2.19).
Рис. 2.19. 
Настройку передатчика начинают с установки режимов транзисторов VT2 и VT3 по постоянному току. Для этого подключают миллиамперметр в разрыв цепи питания в точке А и подбирают величину сопротивления резистора R4 такой, чтобы ток был равен 40 мА.
Настройку контуров L1, L2, С5, С7 проводят по максимуму ВЧ излучения. Причем грубо на рабочую частоту настраивают конденсаторами, а точнее — сердечником катушки. Подстроечник катушек L1, L2 должен находиться на расстоянии не более чем 3 мм от центра катушек, т. к. в крайних его положениях генерация может срываться из-за нарушения симметрии плеч транзисторов VT2, VT3.
