RF-versterker- en convertercircuits voor Ham Radio

Probeer Ons Instrument Voor Het Oplossen Van Problemen





In dit bericht zullen we enkele ontwerpen voor hoogfrequente RF-omvormers en voorversterkers bespreken die kunnen worden gebruikt voor het versterken of verbeteren van de ontvangst van een bestaande RF-ontvanger.

Alle onderstaande RF-versterkercircuits zijn bedoeld om in de buurt van een bestaande amateurradio-ontvanger of een bijpassende radoset te worden geplaatst om de ontvangst sterker en luider te maken.



144 MHz-omzetter

In de meeste hamontvangers met een band van 2 meter wordt de ontvangst van de RF-signalen over het algemeen geïmplementeerd via een omzetter en een kortegolfontvanger, bij uitstek geschikt voor het communicatietype.

Een omvormer van dit type wordt meestal geleverd met een persoonlijke HF-versterker, samen met een vrij laagfrequente kristalgestuurde oscillator, vergezeld van frequentievermenigvuldigers.



Dit maakt een aanzienlijke gevoeligheid en uitstekende frequentiestabiliteit mogelijk, hoewel het een enigszins complex en duur product is. Gezien het feit dat bij deze frequentie de RF-versterker misschien niet veel versterking toevoegt, en dat afstembare VHF-oscillatoren op grote schaal worden gebruikt in talloze huishoudelijke VHF-ontvangers, kan een veel eenvoudiger circuit dat hieronder wordt getoond, eigenlijk erg handig zijn.

L1 is grofweg afgestemd op de gewenste frequentieband via T1, zodat de signaalinvoer poort 1 van FET TR1 kan bereiken.

TR2 werkt als de lokale oscillator en de werkfrequentie in dit ontwerp wordt vastgelegd via de inductor L2 en trimmer T2. De oscillatorfunctie wordt geïmplementeerd via C3 op de poort 2 van FET TR1.

De uitgangsfrequentie van de TR1-afvoer die de mengtrap vormt, veroorzaakt het verschil tussen de frequenties van G1 en G2. Wanneer het signaal op G1 144 MHz is en TR2 wordt aangepast om te oscilleren op een frequentie van 116 MHz, wordt de uitvoer ingesteld op 144 MHz - 116 MHz = 28 MHz.

Op dezelfde manier, wanneer de oscillator is gefixeerd op 116 MHz, levert het leveren van een invoer met 146 MHz aan poort G1 een uitvoer van 30 MHz. Bijgevolg zou 144-146 MHz kunnen worden gedekt door de ontvanger aan te passen van 28 MHz naar 30 MHz. L3 is ongeveer aangepast aan deze band, en L4 verbindt het signaal met de kortegolfontvanger.

De oscillator kan in principe worden aangepast boven of onder de frequentie van de antennecircuit van de omvormer, aangezien het het verschil tussen de signaalingang en de frequentie van de oscillator de uitgangsfrequentie van de omvormer bepaalt. Het is bovendien mogelijk om enkele andere transmissiebanden en uitgangsfrequenties te selecteren, als de spoelen L1, L2 en L3 op de juiste manier zijn aangepast.

Hoe de spoelen te winden

L1 en L2 zijn identiek wat betreft hun opwindspecificaties, behalve dat L1 bestaat uit een tik op één slag vanaf het geaarde uiteinde. Beide spoelen zijn gebouwd met behulp van vijf windingen van 18 swg draad, zelfdragend, bereikt door de spoelen over een vormer met een diameter van 7 mm te maken. De afstand tussen de bochten is zo aangepast dat de totale lengte van de cols ½ in of ongeveer 12 mm lang is.

L3 wordt gewikkeld met vijftien windingen van 26 swg geëmailleerd koperdraad over een 7 mm mal die is uitgerust met een verstelbare kern.

L4 bestaat uit vier windingen, gewikkeld over de L3-spoel dichtbij het geaarde (positieve lijn) uiteinde van L3.

144 MHz voorversterker

Deze 144 MHz voorversterker kan op elke Ontvangersgadget van 2 meter , of gebruikt net voor de 144 MHz stage converter die hierboven is uitgelegd.

TR1 kan elke RF dual gate FET zijn.

Antenne-invoer wordt toegepast op een tussentijdse aftakking op inductor L1, die meestal via een coaxiale feeder kan zijn. In enkele omstandigheden kan een kleine rechte antenne of snoer worden gebruikt om voldoende signaalvermogen te verkrijgen. Een opstaande antenne kan normaal gesproken het ontvangstbereik verbeteren.

Een eerste poging zou echter kunnen zijn om statistiek te gebruiken met een eenvoudig ontwerp van een dipoolantenne. Dit is vaak van onbuigzame draad, die in totaal ongeveer 90 cm lang kan zijn, waarbij de verbindingskabel door het midden naar beneden klimt.

Dit type antenne heeft mogelijk een lagere richtingsgevoeligheid en hoeft daarom niet te worden aangepast, en kan over een lichtgewicht paal of mast worden geheven.

Voor het ontvangen van 144-146 MHz-signaal wordt L1 permanent ingesteld op ongeveer 145 MHz door middel van T1. Input wordt toegevoerd aan poort 1, via een 2e aftakking, en R3 met behulp van de bypass-condensator C2 levert voorspanning aan de bronterminal.

Gate 2 wordt bestuurd met een constante spanning die wordt onttrokken via de verdeler R1 / R2. TR1-afvoeruitgang is bevestigd aan de L2-kraan, afgestemd door trimmer T2.

Om een ​​smal frequentiebereik te krijgen, zoals de amateurband van 2 m, kan instelbare afstemming niet worden gevalideerd, vooral omdat L1 en L2 nooit fijn afstemmen.
L3 kan worden aangesloten op elk gewenst gadget van 2 meter, wat typisch een omzetter kan zijn die functioneert in een ontvanger met een lagere frequentie.

Inductorwikkeling

L1 gebruikt een 18 swg of soortgelijke stevige draad, geëmailleerd of vertind koper, en wordt gewikkeld met vijf windingen en vervolgens met één slag van het bovenste uiteinde getikt om verbinding te maken met G1, en een paar wikkelingen vanaf het aarduiteinde voor verbinding met antenne. De L1-spoel kan een diameter van 5/16 inch hebben met windingen op een zodanige manier dat de spoel een halve inch lang is.

L2 is op dezelfde manier geconstrueerd met 5 windingen, maar deze is ¾in lang en bevat een centrale kraan voor het doorlaten van de FET-afvoer.

L3 bestaat uit een afzonderlijke draai geïsoleerde draad, gewikkeld rond het onderste uiteinde van L2. Bij het ontwikkelen van VHF-eenheden van dit type, zal een ontwerp nodig zijn dat korte radiofrequentie- en bypass-retourverbindingen ondersteunt, en de onderstaande afbeelding toont een feitelijke lay-out voor het bovenstaande schema.

FM-booster

Voor het vastleggen van FM-radiofrequenties over lange afstanden, of misschien in gebieden met een zwakke signaalsterkte, kan het VHF FM-ontvangstvermogen worden verbeterd door een booster of voorversterker. Circuits bedoeld voor deze 70 MHz of 144 MHz zouden kunnen worden ontworpen om aan deze eis te voldoen.

Voor elke breedbandontvangst, bijvoorbeeld rond 88-108 MHz, neemt de prestatie veel af bij frequenties waarop de versterker is afgestemd.

Het circuit dat hieronder wordt uitgelegd, heeft een instelbare afstemming voor de afvoerspoel, en om ongewenste effecten te minimaliseren, is het minder belangrijke antennecircuit, dat eigenlijk vlak afstemt, breedbandig.

Hoe de spoelen te winden

Spoel L2 heeft 4 windingen van 18swg-draad over een poedervormige, ijzeren VHF-kern met een diameter van ongeveer 7 mm.

L1 wordt over L2-wikkeling gewikkeld met drie windingen die eveneens 18swg dik zijn.

L3 kan eenvoudigweg een spiraal met luchtkern zijn, met 4 windingen van 18swg-draad, gebouwd over een luchtgevulde vorm met een diameter van 8 mm. De bochten moeten van elkaar verwijderd zijn op een afstand die gelijk is aan de dikte van de draad.

De spoelkraan op de FET-afvoer bevindt zich drie slagen vanaf het geaarde uiteinde van de spoel.

L4 is een omwenteling gewonden over L3 op het geaarde uiteinde van L3.

C4 zou kunnen worden vervangen door een trimmer, om veel meer manipulatie voor de bereiken mogelijk te maken.

Waarden worden geselecteerd om te matchen met een BFW10 FET, de industrie low noise, wideband VHF-versterker. Andere VHF-transistors werken mogelijk ook goed.

Hoe af te stemmen

De antennevoedingskabel is aangesloten op de aansluiting die is gekoppeld aan L1, en een korte voedingskabel door L4 is aangesloten op de antenne-uitgang van de ontvanger.

Als de ontvanger een telescopische antenne heeft, moeten de aansluitingen losjes worden gekoppeld met de L4-spoel.

Bij het implementeren van VHF-versterkers, kan het worden gezien dat het afstemproces vrij vlak is, vooral waar circuits intensief worden belast, net als de antenne-inductor. Zelfs in dergelijke omstandigheden kan van dit FM-boostercircuit een uitgebreide piek met een optimale ontvangst worden verwacht.

Evenzo zal worden opgemerkt dat de versterking die door dit soort versterkers wordt geboden, niet zo goed is als bij RF-versterkers met een lagere frequentie, die de neiging hebben af ​​te nemen naarmate de frequentie toeneemt.

Het probleem is te wijten aan verliezen in het circuit, samen met beperkingen in de transistors op zich. Condensatoren moeten buisvormig en schijfkeramisch zijn, of andere soorten die geschikt zijn voor VHF.

70 MHz RF-trap

Dit HF-circuit is voornamelijk ontworpen om te werken met een 4 meter lange amateurbandtransmissie. Het beschikt over een FET met geaarde poort. Dit type van een geaarde poorttrap is zeer stabiel en vereist niet veel zorg om oscillaties te vermijden, afgezien van die welke wordt geleverd door een lay-out zoals beschreven in het eerste RF-concept.

De winst van dit ontwerp is lager in vergelijking met een ontwerp met een geaard brontrap. De afstemming van de L2-inductor is vrij vlak. R1, samen met de bypass-condensator Cl, is gepositioneerd voor het voorspannen van de source-aansluiting van de FET, en moet worden afgetapt vanaf de L2 aangezien de ingang TR1 een vrij lage impedantie biedt in deze RF-schakeling.

U kunt een kleine verbetering van de resultaten krijgen door via L3 op de FET-afvoer te tikken.

L2 en L3 worden afgesteld door middel van hun respectievelijke schroeven, die luchtkern hebben. De afstemming wordt geoptimaliseerd door de cores aan te passen die zijn gekoppeld aan L2 en L3.

Dat gezegd hebbende, kunnen ook permanente kernen worden gebruikt die zijn ontworpen voor 70 MHz RF-converters, en vervolgens kunnen C2 en C3 dienovereenkomstig worden ingesteld.

Inductor Details

L2 en L3 zijn geconstrueerd met 10 windingen elk met 26 swg geëmailleerde koperdraad over een 3 / 16e in diameter (of 4 mm tot 5 mm) kernvormers.

L1 is om L2 gewikkeld op het geaarde uiteinde van L2, stevig om L2 gewikkeld.

L1 is gebouwd met 3 beurten.

L4 wordt met een paar slagen opgewonden, op dezelfde manier gekoppeld aan L3.

TR1 kan een transistor van het VHF-type zijn met een topfrequentielimiet van niet minder dan 200 MHz. De BF244, MPF102 en vergelijkbare vormen kunnen worden geprobeerd. Om de meest effectieve prestaties te krijgen, kunt u proberen R1 en de tik op L2 aan te passen, die niet erg significant zijn.

Dit RF-circuit is handig ontworpen met betrekking tot 144 MHz-ontvangsten. Zelfdragende spoelen met luchtkern, met behulp van parallelle 10 pF-trimmers, kunnen vervolgens worden geïnstalleerd. L1 / L2 zou in totaal vijf windingen kunnen zijn, gewikkeld met 20swg-draad en een buitendiameter van 8 mm. De ruimte tussen de windingen moet zo worden afgesteld dat de spoel 10 mm lang is.

Een aftakking die is afgeleid voor de antenneverbinding moet 1,5 slagen vanaf het bovenste uiteinde van L1 zijn, en de bronaftap via C1, R1 kan worden onttrokken uit twee windingen vanaf het geaarde uiteinde van L2. L3 wordt geïmplementeerd met vergelijkbare verhoudingen.

De FET-afvoerterminal kon nu worden afgetapt met L3, 3 slagen vanaf het C4-uiteinde van deze wikkeling. L4 kan een enkele omwenteling zijn van geïsoleerde koperdraad, strak om L3 gewikkeld.

Zoals eerder vermeld, kan niet worden verwacht dat de geaarde poorttrap de signaalsterkte verhoogt tot een niveau dat in het algemeen wordt bereikt via schakelingen zoals beschreven in het eerste concept.

AM-radiosignaalversterker

Deze eenvoudige AM-booster kan worden gebruikt om het bereik of het volume van een draagbare ontvanger voor thuisgebruik te vergroten door het circuit in de buurt van de gewenste MW-ontvangereenheid te houden. Met behulp van een uitgestrekte antenne werkt het circuit nu met elke kleine draagbare transistor of soortgelijke ontvanger die een uitstekende ontvangst biedt van signalen die anders eenvoudigweg ontoegankelijk zouden zijn.

De booster is misschien niet zo handig voor stations in de buurt of de ontvangst van lokale kanalen, wat eigenlijk niet uitmaakt, aangezien deze MW-booster sowieso niet permanent met de radio-ontvanger moet worden geïnstalleerd.

Het boostbereik van dit circuit is ongeveer 1,6 MHz tot 550 kHz,
die kunnen worden aangepast aan de AM-ontvangerband, simpelweg door de positie van de spoelkern te veranderen.

Hoe de antenne-afstemspoel te maken

De spoelen zijn gebouwd over een plastic mal met een diameter van 3/8 met inwendige schroefdraad voor een geschikte ijzeren schroef, zodat deze met een schroevendraaier omhoog / omlaag kan worden gedraaid om de inductantie aan te passen.

De ingangskoppelingswikkeling aan de antennezijde is 11 draadwikkelingen, gewikkeld boven de hoofdwikkeling.

De hoofdwikkeling die over de VC1- en FET-poort is verbonden, wordt gemaakt met 30 slagen.

Beide draden moeten 32 SWG dik zijn.

L1 is gebouwd met 15 windingen geïsoleerd draad, over een luchtkerndiameter van 2,5 cm.

Hoe de AM-booster af te stemmen

Plaats L1 dicht bij de antenne van een middengolfspoel, buiten de ontvanger. Stem de radio af op een zwakke band of station. Pas nu de VC1-trimmer van het boostercircuit aan om het meest optimale volume uit de radio te halen. Richt L1 tegelijkertijd op de radio en stel deze af om de meest effectieve koppeling te krijgen.

Het is essentieel om VC1 aan te passen samen met de afstemming van de ontvanger, zodat de schaal van de VC1 kan worden gekalibreerd in overeenstemming met de draaiknop van de radio.

10 meter RF-versterker

Het ontwerp van de 10 meter RF-versterker is vrij eenvoudig. Het vaste filternetwerk aan de uitgang helpt bij het elimineren van ruis met ongeveer 55 dB.

Als de spoelen zijn gebouwd volgens de specificaties in de onderdelenlijst, hoeft het filter niet te worden aangepast of aangepast.

Natuurlijk willen ervaren handen misschien spelen met de gegevens van de spoel, geen problemen aangezien de voorgestelde RF-versterker zeer aanpasbaar is om dit mogelijk te maken. De versterker is in orde voor het grootste deel van de transmissie, voornamelijk omdat de FET-afvoerstroom instelbaar is via de vooraf ingestelde P1.

Met betrekking tot lineaire toepassingen (AM en SSBI, moet de afvoer worden vastgesteld op 20 mA. Indien bedoeld voor FM en CW, moet P1 worden aangepast om ervoor te zorgen dat er geen ruststroom door de FET gaat). Wil je voor het oorspronkelijke doel solliciteren, dan moet de ruststroom tussen 200 mA en 300 mA worden ingesteld.

De hieronder getoonde kant-en-klare printplaat garandeert een snelle en nauwkeurige ontwikkeling.

De spoelen moeten worden gewikkeld op antennespoelvormers met een diameter van 9 mm. Pas altijd op dat de wikkelingen strak worden opgewonden zonder spaties. Zorg ervoor dat u een koellichaam toepast voor de FET




Vorige: Eenvoudige FET-circuits en -projecten Vervolg: Automatische lichtgevoelige schakelaar met instelbare dageraad- of schemerschakeling