Трансивер UW3DI

http://uw3di.com

Трансивер предназначен для работы SSB и телеграфом на любительских диапазонах 3,5; 7; 14; 21 и 28Мгц.
Последний диапазон разбит на два поддиапазона 28,0—28,5 и 28,5— 29Мгц. На низкочастотных диапазонах излучается и принимается нижняя боковая полоса, на высокочастотных — верхняя. Чувствительность приемника при отношении сигнала к шуму 10дб и полосе пропускания 3 кгц — лучше 0,5 мкв.
Мощность, подводимая к анодной цепи лампы выходного каскада передатчика, порядка 100 вт.
Трансивер содержит 15 радиоламп и 24 полупроводниковых диода.

uw3di

На входе приемника имеется аттенюатор на резисторах R1 — R3, позволяющий улучшить работу при наличии помех от близко расположенных станций. Особенно целесообразно его применение на диапазонах 7 и 3,5Мгц, уровень помех на которых чрезвычайно высок.
При приеме слабых сигналов и отсутствии помех аттенюатор можно выключить выключателем Bк1 связь входного контура с антенной — автотрансформаторная.
При переходе с диапазона на диапазон связь с антенной не изменяется, что позволяет упростить коммутацию без заметной потери чувствительности. Входной контур настраивается конденсатором С117.

uw3di1

 

В анодной цепи лампы усилителя ВЧ (Л-1) установлен переключаемый полосовой фильтр L4— L13, полоса пропускания которого на каждом диапазоне равна ширине диапазона.
На поддиапазонах 28 и 28,5Мгц применена одна и та же пара контуров.
Полоса пропускания фильтра при этом равна 1Мгц.
Емкостный делитель С18, С19 в аноде лампы Л1 служит для снижения коэффициента передачи каскада до 2—3.
Первый смеситель приемника выполнен на левом по схеме триоде лампы Л2.
На его выходе включен перестраиваемый трехконтурный полосовой фильтр сосредоточенной селекции с емкостной связью, который слабо связан с анодом первого и сеткой второго (Л11) смесителей. Коэффициент передачи с сетки Л2 на сетку Л11— порядка 1,5—2.
Сознательное снижение коэффициента передачи усилителя ВЧ и первого смесителя до величин, минимально возможных с точки зрения сохранения высокой чувствительности, приводит к улучшению реальной избирательности приемника при воздействии перекрестных помех.
Этому способствует также отсутствие регулировок усиления в первых двух каскадах.
Диапазонный кварцевый генератор собран, на правой половине лампы Л2, Генератор работает на основной частоте и нечетных гармониках кварцевого резонатора. Практически при использовании обычных кварцевых пластин он устойчиво генерирует на третьей гармонике.
В случае применения кварцев, специально рассчитанных для работы на механических гармониках, возможно выделение пятой гармоники.
Генератор связан с первым смесителем индуктивно при помощи катушек L15и L16.
Контур, образованный катушкой L15 и конденсаторами С20, С114, настроен на частоту 15Мгц, соответствующую диапазону 21Мгц.
При переключении диапазонов параллельно катушке L15 подключаются катушки индуктивности (на диапазонах 28 и 28,5Мгц) или конденсаторы (на диапазонах 14, 7 и 3,5Мгц).
Частота кварцевого генератора на высокочастотных диапазонах ниже частоты принимаемого сигнала, на низкочастотных — выше.
Поэтому боковая полоса сигнала первой ПЧ обратна боковой полосе принимаемого сигнала на диапазонах 7 и 3,5Мгц и совпадает на диапазонах 28, 28,5, 21 и 14Мгц.
Первая ПЧ приемника изменяется от 6 до 6,5Мгц одновременно с изменением частоты генератора плавного диапазона.
Генератор плавного диапазона собран на лампе Л3 по схеме с емкостной обратной связью.
Он работает в диапазоне 5,5—6,0Мгц.
В анодную цепь генератора включен контур L18 C22, настроенный на частоту 5,75Мгц.
Контур шунтирован резистором R14, и его полоса пропускания получается достаточно широкой для обеспечения равномерной передачи напряжения в диапазоне рабочих частот. Напряжение на второй смеситель приемника снимается с катушки L17, индуктивно связанной с катушкой L18, и подается через конденсаторы С86 и С87 на катод левой половины лампы Л11.
На сетку этой же лампы поступает напряжение с фильтра сосредоточенной селекции. В аноде лампы выделяется частота, равная разности частот первой ПЧ и генератора плавного диапазона.
Сигнал разностной частоты проходит, через ЭМФ и усиливается двухкаскадным усилителем ПЧ.
Усиление по ПЧ регулируется резистором R26, от сопротивления которого зависит смещение на управляющей сетке лампы Л4.
Для увеличения избирательности при приеме телеграфных сигналов в аноде второго каскада усилителя ПЧ включен однокристальный кварцевый фильтр на частоту 501 кгц, имеющий полосу пропускания порядка 500гц.
При приеме SSB сигналов кварцевый фильтр выключается контактами P1/1 реле Р1.
Линейный детектор собран на левом триоде Л6. На правом триоде этой лампы собран опорный кварцевый генератор на частоту 500 кгц.
Точная частота генератора определяется частотой нижнего среза применяемого ЭМФ и устанавливается при настройке.
Усилитель НЧ приемника однокаскадный, собран на лампе Л7. Усиление по НЧ не регулируется.
В трансивере предусмотрена возможность независимого изменения частоты приемника на +10 кгц при неизменной частоте передатчика.
Это осуществляется при помощи конденсатора переменной емкости С25, который подключается в режиме приема контактами Р1/2 реле Р2 вместо конденсатора С26 к контуру генератора плавного диапазона.
При желании реле может быть отключено выключателем ВK2, и частота приема будет точно соответствовать частоте передачи.
В режиме передачи сигнал с микрофона усиливается однокаскадным усилителем НЧ (левая половина лампы Л13) и через катодный повторитель (правая половина той же лампы) и контакты переключателя П2 подается на кольцевой балансный модулятор, выполненный на диодах Д3-Д6.
На этот же балансный модулятор подается сигнал с опорного кварцевого генератора.
Полученный после балансного модулятора сигнал усиливается усилителем на лампе Л12 и подается на ЭМФ, после которого выделяется сформированный сигнал верхней боковой полосы.
Далее сигнал поступает на первый преобразователь передатчика, собранный на правой половине лампы Л11.
В аноде выделяется сигнал, представляющий собой сумму частот сформированного на 500 кгц SSB сигнала и сигнала генератора плавного диапазона. Сигнал разностной частоты подавляется фильтром сосредоточенной селекции.
После фильтра SSB сигнал с частотой 6,0— 6,5Мгц поступает на сетку лампы Л10— второго преобразователя передатчика.
На катод этой лампы подается напряжение с диапазонного кварцевого генератора.
В анодной цепи лампы Л10 выделяется сигнал рабочей частоты. Он проходит через полосовой диапазонный фильтр и усиливается лампой Л9.
В анод лампы включены одиночные контуры, состоящие из катушек L24— L28 и конденсаторов С66— С69.
Контуры шунтированы резистором R57 и имеют достаточно широкую полосу пропускания.
Поэтому они настроены на средние частоты любительских диапазонов и не требуют перестройки при изменении частоты.
Выходной каскад передатчика собран на лампе Л8.
Для повышения стабильности его работы применена нейтрализация при помощи емкостного делителя С70, С72.
В анод лампы выходного каскада включен П-кон-тур. Емкости конденсаторов С58— С57 подбирают при согласовании с антенной.
В случае работы без дополнительного усилителя мощности для коммутации антенны можно использовать реле Р4 (на схеме показано пунктиром), которое подключает вход приемника к антенне при приеме и замыкает его при передаче.
Так как это реле коммутирует слаботочную цепь, то оно может быть маломощным.
При использовании передатчика трансивера в качестве возбудителя реле P4 следует исключить, а контакт реле Р3,
выведенный на клемму К3, использовать для коммутации антенного реле мощного усилителя.
Телеграфный режим работы осуществляется следующим образом.
При помощи переключателя. П2 микрофонный усилитель отключается от балансного модулятора, и. на последний подается постоянное напряжение через резистор при этом балансный модулятор разбалансируется, и на его выходе появляется сигнал с частотой 500 кгц опорного генератора.
Этот сигнал усиливается усилителем на лампе Л12 и поступает на ЭМФ, с выхода которого попадает на первый смеситель передатчика на лампе Л11.
Телеграфная манипуляция осуществляется в цепи сетки смесителя (гнездо Г3).
Форма телеграфного сигнала определяется сопротивлением резисторов R70, R71 и емкостью конденсатора С92.
Уровень мощности как в режиме SSB, так и при работе телеграфом регулируется изменением усиления лампы Л13 при помощи резистора R73.
Коммутация Прием — Передача осуществляется при помощи реле Р3, включённого в анодную цепь правой половины лампы Л14, в положении прием реле обесточено, и цепи катодов ламп передатчика разомкнуты. Для более надежного запирания ламп в цепь катода лампы Л13 через резисторы R77, R79 и R5 подается постоянное положительное напряжение. Резистор R6 служит для ограничения величины этого напряжения.
При замыкании клеммы К4 (при помощи педали) или при переводе переключателя П2 в положение передача лампа Л14 открывается, реле Р3 срабатывает, и катоды ламп приемника отключаются от общего провода, а цепи катодов ламп передатчика замыкаются.
В трансивере предусмотрена возможность автоматического управления передатчиком — система VOX.
Сигнал с микрофона усиливается усилителем НЧ на лампах Л13 и Л14 (левая половина), детектируется диодами Д8 и Д9 и подается в положительной полярности на сетку правой половины лампы Л14, что приводит к открыванию лампы и срабатыванию реле Р3.
Так называемая система Anti-VOX позволяет избежать переключения на передачу из-за местных шумов или акустической связи микрофона и телефона и обеспечивает работу приемника на громкоговоритель при включенной системе VOX. Anti-VOX работает следующим образом.
Сигнал с выхода приемника детектируется диодами Д23 и Д2 и через резистор R96 подается в отрицательной полярности на сетку лампы Л14, понижая тем самым чувствительность системы VOX.
В блоке питания трансивера применен силовой трансформатор с габаритной мощностью 200—250 вт.
Выпрямитель на диодах Д15— Д22 обеспечивает напряжение питания анодной цепи лампы Л8.
Он дает напряжение порядка + 700 в при токе 150ма. Выпрямитель на диодах Д11— Д14 обеспечивает напряжение +270 в (на конденсаторе С109) при токе 100ма. Выпрямитель на диоде Д10 дает напряжение — 70 в при потребляемом токе 50ма.
Конструкция.
Трансивер собран на П-образном шасси размерами 300X410 мм, сделанном из алюминия толщиной 2 мм. Передняя панель размерами 180X420 мм изготовлена из дюралюминия толщиной 4 мм и прикреплена к шасси при помощи косынок. Конструкция шасси, расположение основных деталей и чертежи отдельных деталей показаны на рис.

uw3d21

На переднюю панель выведены следующие органы управления: настройка — блок конденсаторов переменной емкости С29, С83, C84, C85; переключатель диапазонов — П1; переключатель рода работ — П2;
выключатель аттенюатора — ВК1; подстройка входа — конденсатор С117, расстройка приемника — конденсатор С25,
выключатель расстройки — ВК2; настройка выходного каскада — конденсатор С58;
усиление приемника — резистор R26, уровень передачи — резистор R73.
Кроме того, на переднюю панель выведено гнездо для подключения микрофона.
В трансивере применен счетверенный блок конденсаторов переменной емкости с максимальной емкостью 35пф.
Такие конденсаторы используются в радиостанциях Р-105, Р-108, и т. П.
Конденсаторы С117 и С25 типа КПВ с удлиненными осями.
Из конденсатора С25 удалена часть пластин для получения желательной величины максимальной расстройки приемника.
Нейтрализующий конденсатор С70 — на напряжение 1000 в.
Дроссель ДР1— от радиостанции РСБ-5, может быть изготовлен самостоятельно на каркасе диаметром 18—20 мм;
содержит 150 витков провода ПЭВ-2 0,25 мм, длина намотки 90 мм.
Дроссели Др2 и Др3 содержат по 5 витков провода ПЭВ-2 0,91 мм и намотаны на резисторах МЛТ-2.
Дроссели Др4 и Др5 — типа Д-0,1 индуктивностью 80 мкгн. Вместо них могут быть применены любые другие, следует только учесть, что сопротивление дросселя Др4 не должно превышать 10 ом.
Дроссель Др6 — индуктивностью 0,5—1,0 мгн должен быть достаточно высокого качества, чтобы не вызвать нестабильности задающего генератора. Дроссель Др7, — индуктивностью 2—5 мгн. Дроссель Др8— индуктивностью 5гн на ток 100ма. Может быть использован дроссель фильтра от большинства телевизоров. Реле P1 Р2, Р3— типа РЭС15, паспорт РС4.591.001, реле Р3— типа РЭС22, паспорт РФ4.500.125 или РФ4.500.130.
Стабилитрон Д1 обеспечивает напряжение стабилизации порядка 130 в.
Вместо него могут быть применены стабилитроны на меньшее напряжение, включенные последовательно, либо газоразрядный стабилизатор, обеспечивающий напряжение стабилизации порядка 120—150 в.
Трансформатор Тр2—типа ТОЛ-72. Может быть использован выходной трансформатор от большинства вещательных приемников.
Вторичная обмотка его перематывается так, чтобы число витков в ней составляло примерно 0,2 числа витков первичной обмотки.
Данные силового Трансформатора Тр1 приведены в табл. 1.

№обмотки_Число витков__Провод:диаметр,мм___ Переменное напряжение,в
I_____________560_______ПЭВ-2 0,8_________________220
II____________18 + 18_____ПЭВ-2 1,35________________6,5+6,5
III___________560________ПЭВ-2 0,27 _________________220
IV___________140________ПЭВ-2 0,33__________________55
V____________1500_______ПЭВ-2 0,27 _________________600

Трансформатор намотан на сердечнике ШЛ25Х X 50. В случае его отсутствия может быть использован обычный Ш-образный сердечник, но число витков всех обмоток при этом необходимо увеличить на 30%.
Как уже указывалось, кварцевые резонаторы Кв1— Кв6 могут быть использованы либо на основной частоте, либо на третьей гармонике. Их частоты указаны в табл. 2 (в скобках приведены частоты кварцев, используемых на третьей гармонике).

Диапазон,Мгц_______Обозначение по схеме__________Частота кварца, Мгц
3,5——————————Kв1—————————————10,0 (3,333)
7——————————-Кв2—————————————13,5 (4,5)
14——————————Кв3—————————————8,0
21——————————Кв4—————————————15,0 (5,0)
28——————————Кв5—————————————22,0 (7,333)
28,5—————————-Кв6—————————————22,5 (7,5)
Конденсаторы С123— С125, входящие в контур кварцевого генератора, состоят из подстроечного конденсатора типа КПКМ емкостью 6—25 пф и включенного параллельно ему конденсатора типа КТ, КМ или КСО.
Кварц, Кв7 имеет частоту 501 кгц. Кварц Кв8— 500 кгц. Более точно его частота подгоняется при настройке. Данные всех контурных катушек приведены в табл. 3.
Настройка трансивера не представляет серьезной трудности и вполне доступна радиолюбителю средней квалификации, знакомому с общими принципами настройки приемной и передающей аппаратуры. Необходимо отметить только некоторые характерные особенности.
Балансный модулятор обеспечивает очень высокую степень подавления несущей частоты, но весьма критичен к емкости конденсатора» С88.
При правильно подобранной емкости и максимальном усилении лампы Л12 величина несбалансированного остатка несущей на аноде Л12 не превышает 0,2—0,3 в, в то время, как при разбалансе (положение переключателя П2 Настройка) уровень несущей превышает 30 в.
Выбранная схема восстановления несущей для работы телеграфом требует весьма точной установки опорного кварца на срезе частотной характеристики ЭМФ. Довольно часто радиолюбители, стремясь увеличить подавление несущей в передатчиках,
устанавливают частоту опорного генератора неоправданно далеко от среза частотной характеристики,
что ведет к ухудшению качества сигнала.
В данной конструкции такая установка частоты приведет еще и к недостаточной раскачке при работе телеграфом, так как восстановленная несущая будет подавлена ЭМФ.
Правильность установки частоты опорного генератора можно проверить следующим образом. В режиме Настройка усиление каскада на лампе Л12 устанавливают таким, чтобы переменное напряжение на ее аноде составляло 1,0 в. При этом напряжение на выходе фильтра должно составлять 0,2—0,3 в. Во избежание ошибок при замере напряжения на выходе фильтра лампа Л3 должна быть вынута из панельки.
Диапазонный кварцевый генератор удобно настраивать следующим образом. Вынимают кварцы из кварцедержателей и на их место устанавливают конденсаторы емкостью 100 пф на диапазонах 28 и 21 Мгц и 300 пф — на остальных.
При этом кварцевый генератор превращается в обычный LC генератор с емкостной связью. Переключатель П1 устанавливают на диапазон 21Мгц и, изменяя при помощи сердечника индуктивность катушки L15, настраивают генератор на частоту 15Мгц. На других диапазонах анодный контур генератора настраивают на частоты, указанные в табл. 2.

Частота генерации контролируется при помощи приемника.
После этого кварцы устанавливают на свои места и подстраивают генератор для достижения требуемой амплитуды колебаний (на катодах ламп смесителей она должна составлять 1—2 в).
При применении блока конденсаторов от радиостанции Р-108 сопряжение контуров фильтра сосредоточенной селекции с частотой генератора плавного диапазона получается без применения сопрягающих конденсаторов.
Необходимо только так подобрать индуктивность катушки L19 и емкость конденсатора С27,
чтобы перекрытие генератора по частоте составляло 520—560 кгц.
Полосовые диапазонные фильтры настраивают на средней частоте каждого диапазона в режиме передача.
Сигнал от ГСС подают на сетку лампы Л10.
Один из контуров фильтра шунтируют резистором сопротивлением около 2 ком, и незашунтированный контур настраивают по максимальному напряжению на аноде лампы Л9.
После этого резистор переносят в только что настроенный контур и аналогично настраивают второй контур.
Нейтрализация оконечного каскада производится на диапазоне 28 Мгц путем подбора емкости конденсатора С72.
Так как на диапазонах 7 и 3,5Мгц частота кварцевого генератора выше частоты диапазона, а на диапазонах 14, 21, 28 и 28,5Мгц — ниже, то шкала диапазонов 7 и 3,5 Мгц получается обратной шкале высокочастотных диапазонов.
Это следует учесть при работе с трансивером.

uw3di1

1363885344_uw3di_01