Доработка носимой УКВ радиостанции ВИОЛА-Н.
Носимые профессиональные УКВ станции отечественного производства обычно выполняются на несколько фиксированных частот. Для каждой частоты устанавливается свой кварцевый резонатор для приема и передачи. К примеру, для шестиканальной станции требуется 12 резонаторов. При переделке таких станций, для использования в любительской радиосвязи, обычно устанавливают нужное количество кварцев и получают несколько частот из диапазона 144-146 мгц. Такой станцией пользоваться довольно неудобно. Современная элементная база позволяет создавать компактные и мощные устройства управления частотой для носимых станций. Объем, высвобождающийся при удалении кварцевых резонаторов и прочих частотозадающих цепей составляет почти треть всей станции. На этом месте можно разместить много дополнительных устройств, повышающих эксплуатационные качества станции. Например дополнительный усилитель мощности, DTMF клавиатуру, CTSS декодер, УВЧ и т.д., по усмотрению конструктора. Кроме этого по стоимости, блок управления частотой получается дешевле набора кварцев, и найти микросхемы, обычно бывает легче, чем кварцевые резонаторы на требуемые частоты. Ниже приводится описание доработки носимой профессиональной УКВ радиостанции "ВИОЛА-Н" для использования в диапазоне 144-146 мГц. Передатчик радиостанции представляет собой цепочку из гетеродина, умножителей частоты и усилителя мощности. Частота гетеродина определяется по формуле Fпер/12, т.е. используется 12-ти кратное умножение частоты. Приемник - супергетеродин с двойным преобразованием частоты. Частота первого гетеродина определяется по формуле (Fпр-Fпч)/3. После переделки возможности радиостанции будут следующие : - Установка частоты 18 фиксированных каналов. Частота каналов определяется при программировании контроллера. На любом канале может быть запрограммирован репитерный или любой другой разнос частоты приема и передачи. К примеру можно запрограммировать 8 репитерных частот 145600-145800 и 10 частот без разноса, для работы в прямом канале. - Сканирование частот репитеров 145600-145800. - Сканирование диапазона 144-146 мгц. При сканировании происходит циклическая смена частоты приема. Если на частоте работает станция, сканирование останавливается на 5 сек, затем сканирование продолжается. Если во время остановки на частоте работающей станции нажать тангенту передачи, сканирование прекращается и эта частота становится рабочей до выключения станции или смены частоты при помощи переключателя. Таким образом можно установить для работы любую частоту из диапазона 144-146 мгц. Для этого нужно дать несущую на требуемой частоте, запустить сканирование, нажать тангенту, когда сканирование остановится на этой частоте. Смысл доработок сводится к установке дополнительного блока управления частотой гетеродинов приемника и передатчика. Его схема приведена на рис.1.
Блок представляет собой однопетлевой синтезатор частоты на базе микросхемы 1015ХК3. В качестве ГУНа синтезатора используется гетеродин приемника или передатчика. Работа подобного синтезатора неоднократно описана в литературе. Особенностью данной схемы является работа ГУНа на относительно низкой частоте, для передатчика около 29 мгц, для приемника около 25 мгц. Далее частота ГУНа умножается соответственно в приемнике и передатчике в пять раз для получения рабочих частот. Это требует некоторого изменения схем генераторов радиостанции и дополнительной подстройки цепей умножения частоты. Частота ГУНа передатчика определяется по формуле Fпер/5, приемника - (Fпрм-Fпч)/5. Внешний делитель на 10/11 выполнен на м/с 555ИЕ7. На транзисторе V4 выполнен формирователь кода 10/11. На транзисторе V3 собран усилитель сигнала ГУНа. Микроконтроллер АТ89с1051 служит для записи коэффициентов деления в синтезатор, опроса переключателей и управления процессом сканирования. Особенность данной схемы заключается в том, что микроконтроллер активизируется только в моменты изменения положения переключателя S1. В этот момент происходит смена частоты, после чего микроконтроллер переходит в т.н. режим IDLE, в котором останавливаются все внутренние процессы, уменьшается потребление тока и исключаются помехи приемнику. Последнее важно, т.к. контроллер устанавливается без экранировки в непосредственной близости от приемника. Ток потребляемый контроллером составляет от 8 до 12 ма, в зависимости от режима работы. На вход "Tx" контроллера подается сигнал включения на передачу, низкого уровня. Он берется с питающего напряжения приемника. Во время передачи это напряжение равно нулю, а во время приема - единице. Сигнал "SIG", низкого уровня сообщает контроллеру о наличии несущей на частоте приема, во время сканирования. Этот сигнал берется из цепей шумоподавителя приемника - вывод 7 микросхемы Мс7. Управление частотой радиостанции осуществляется при помощи пере- ключателя S1 на 10 положений и тумблера S2. В замкнутом положении тумблера каждому положению переключателя соответствует одна из 10-ти запрограммированых частот. В разомкнутом положении для установки еще восьми частот используются положения 1-8 переключателя. Оставшиеся 2 положения используются соответственно для запуска сканирования репитеров и сканирования диапазона 144-146 мгц. Таким образом получается 18 каналов и две команды. Для запуска сканирования нужно просто установить переключатель в требуемое положение. Останавливается сканирование либо сменой положения переключателя, либо нажатием тангенты передачи, во время остановки на занятой частоте.
Доработка приемника и передатчика сводится к удалению ненужных элементов и выполнению гетеродинов по новым схемам. На плате приемника удаляются элементы частотозадающих цепей первого гетеродина : (обозначения согласно схемы радиостанции ) Ko13,ПЭ2,R17,C23,R18,Д5,R14 Ko16,ПЭ3,C32,R26,R27,Д6,R15 Ko17,ПЭ4,C33,R28,R29,Д7,R16 R21,Д8,R30,R31,ПЭ5,C34. Контур Ко18 выпаивается, расположенные под ним дорожки от вывода 4 контура на общий провод перерезаются, после чего, устанавливается на прежнее место. На освободившемся месте собирается гетеродин по схеме на рис.2 из оставшихся на плате и дополнительных элементов. Дополнительные элементы обозначены значком ('). Номиналы конденсаторов С24,С25 нужно изменить согласно рис.2. Цепи "Uf" и "Fget" соединяются с одноименными цепями блока управления. Монтаж выполняется экранированным проводом. Цепь "Fget" желательно проложить тонким коаксиальным кабелем.
На плате передатчика удаляются элементы цепей формирования тонального сигнала : (обозначения согласно схемы радиостанции) Ф3,Ф4,С30,R25,R62,R64,C31,R65,
затем элементы частотозадающих цепей возбудителя :
R60,R58,R59,Д16,R61,ПЭ9,Ko33,R57,C57,Д15,C58,C59,Mc17
R55,R53,R54,Д14,R56,ПЭ8,Ko32,C54,Д13,R52,C52,C53,Mc16
R51,R39,R49,Д12,ПЭ7,R50,C52,C53,C51,R48,Д11,Ko31,Mc15 Ko29.
На месте контура Ko29 нужно установить перемычку между выводами 1-4. На место контура Ко19 запаивается один из контуров первого гетеродина приемника, например Ко13. Ферритовый сердечник в нем заменяется на латунный из контура Ко19. На освободившемся месте собирается гетеродин по схеме на рис.3 из оставшихся на плате и дополнительных элементов. Дополнительные элементы обозначены значком ('). Цепи "Uf" и "Fget" соединяются с одноименными цепями блока управления. Монтаж выполняется экранированным проводом. Цепь "Fget" желательно проложить тонким коаксиальным кабелем. Цепь "Mod" предназначена для частотной модуляции возбудителя. Антенное гнездо, расположенное на передней панели радиостанции желательно заменить на СР-50-73-ФВ. Переключатель установки частоты освобождается от проводников. Удаляется ограничитель, для того, чтобы количество положений переключателя стало равным десяти, затем распаивается - S1 на рис.1. Аналогично освобождается от монтажа и распаивается тумблер выбора тональной частоты - S2 на рис.1. Блок управления собирается на односторонней печатной плате рис.4 и 5. Плата укрепляется на плате передатчика на резьбовой стойке высотой 8 мм. Монтаж осуществляется короткими изолированными проводниками. Настройка собранной конструкции начинается с гетеродина приемника. Если монтаж выполнен правильно, петля ФАПЧ застабилизирует частоту на установленном значении. Регулировкой сердечника контура Ко19, а при необходимости и номиналами конденсаторов в цепи варикапа, устанавливается режим работы петли при котором управляющее напряжение на варикапе находится в районе 5в. Затем запускается режим сканирования диапазона 144-146 мгц. Управляющее напряжение на варикапе начинает циклически изменяться от 2 до 8 в. Номиналами конденсаторов в цепи варикапа можно, в случае необходимости уменьшить или увеличить эти границы. Далее на вход приемника нужно подать ВЧ сигнал с частотой набранной переключателем S1 и настроить по максимуму напряжения на выходе приемника контуры умножителя гетеродина Ко14, Ко15 а также контуры УВЧ и преселектора Ко1 - Ко5. Контуры Ко2 - Ко5 желательно настроить на измерителе АЧХ, выставив полосу пропускания около 2 мгц. Настройка гетеродина передатчика проводится аналогично. Для установки границ напряжения на варикапе, нужно запустив сканирование в режиме приема остановить его на крайних частотах диапазона и подобрав номиналы конденсаторов, выставить требуемое значение напряжения в режиме передачи. Затем нагрузив выход передатчика на согласованную нагрузку, последовательно подстраиваются контура умножителей частоты, усилителя мощности и ФНЧ по максимальной отдаче в нагрузку. Удается получить выходную мощность около 2 вт. В этом случае требуется хорошее согласование ФНЧ с нагрузкой для исключения наводок на цепи синтезатора, т.к. он расположен в непосредственной близости от ФНЧ. Далее нужно уменьшить уровень модулирующего напряжения, подаваемого на варикап. Это делается уменьшением до значения 1 кОм резистора R53, стоящего в цепи обратной связи усилителя Мс19. Данный блок управления можно применить и для других носимых и стационарных станций. Для этого нужно переделать гетеродины приемника и передатчика таким образом, чтобы они работали на частоте в пять раз ниже рабочей, аналогично описанному выше. Исходными данными в этом случае будут являться значение первой промежуточной частоты приемника, требуемые значения частот приема и передачи 18 - ти каналов, диапазоны работы ГУНов приемника и передатчика при условии, что далее они умножаются в пять раз. Конструкцию печатной платы также придется изменить применительно к свободному пространству радиостанции.
