ТРАНСВЕРТОР И АНТЕНА НА 5.6 GHz
Трансверторът, описан в статията, заедно с трансивъра на 144 MHz осигурява работа в любителския обхват 6 см. Той използва филтри от интердигитален тип, което го прави лесен за повторение и фина настройка.
Блоковата схема на трансвертора е показана на фиг. 1. Състои се от микровълнов блок (включва съгласуващ блок с антена A1, честотен умножител с 5 U2 и смесител U3), утроител на честотата на трептене на локалния осцилатор U1, съгласувателни вериги A2 и A3, IF усилвател A4 и три релета.
На фиг. 2 е показана принципната диаграма на трансвертора.
Микровълновият модул е съгласуван с антената с помощта на четвърт вълнов резонатор L1, който е индуктивно свързан към веригата L2C1, настроена на честота от 5670 MHz. Смесител е направен на диод с ниско ниво на шум с бариера на Шотки AA111 (VD1). Неговият DC режим на работа се определя от резистори R1, R2.
Високочестотното напрежение на локалния осцилатор с честота 387,6 MHz с мощност 5 W от трансивъра през съгласуващата верига C15C14L11 и отхвърлителната верига L10C13 (тя е настроена на втория хармоник) се подава към утроителя на честотата, направен на диода V03. Тук вместо KA602A можете да използвате KA613A или KA613B , Резисторите RS, R6 осигуряват автоматично отклонение на диода. Веригата L9C11 излъчва напрежение с честота 1162,8 MHz.
Филтърът с две връзки C16L8C9C8L7 съответства на утроителя на честотата на локалния осцилатор с умножител на честотата от S, който използва силициев микровълнов диод KA608 (VD2). Режимът му на работа се задава от резистори R3, R4. Веригата L3C4 е настроена на честота от 5814 MHz.
Сигналът за разлика с честота 144 MHz, избран от филтъра L4C5C6C7, се подава към входа на IF усилвателя на транзистора VT1 и след това към трансивъра.
Трябва да се отбележи, че чувствителността на приемникапътят се определя изцяло от внимателната настройка на веригата L4C5C6C7 и параметрите на шума на IF усилвателя.
В режим на предаване сигналът от трансивъра през атенюатора R9R10R11 (затихване 6 dB) и филтъра L4C5C6C7 влиза в микровълновия блок. Тук се смесва с трептенията на локалния осцилатор. Преобразуваният сигнал се подава към антената.
Когато базовият приемо-предавател е настроен на 144 MHz, трансверторът ще работи на 5670 MHz, което може да се счита за началото на диапазона. Скалата е обърната, така че честотата на трансивъра от 144,5 MHz ще съответства на работната честота на трансвертора от 5669,5 MHz.
Бобините L4 и L12 съдържат 4 навивки от проводник PEV-2 1.0; L7 - 1 оборот на PEV-2 1.5, L11 - 2 оборота на PEV-2 1.0. Всички тези макари са без рамки. Първите две намотки са навити на дорник с диаметър 6 mm, другите две - на дорник с диаметър 5 mm. Линия L8 е лента от месинг с размери 25X5X0,5 mm, разположена на разстояние 8 mm над повърхността на дъската. Дроселът L5 съдържа 20 навивки тел PEV-2 0.2 (навит на дорник с диаметър 3 mm). Дросел L6 е изработен от тел PEV-2 0,2 с дължина 15 mm. Диаметърът на дорника за него е 2 мм. Кондензатор C12 е месингов флаг с размери 15X10X0.8 mm. Реле K1 - KZ - от серията RES55A, RES49.
Конструктивно трансверторът е направен под формата на влагоустойчива кутия, състояща се от носещ панел от дуралуминий (размерите му са 340X180X4 mm) и капак (300X180X X40 mm), огънат от лист дуралуминий с дебелина 0,8. 1,5 мм. Капакът е прикрепен в ъглите към четири стълба, които са монтирани на панела. Към него в средата с фолио нагоре се завинтва плоча (размерите й се определят от вътрешните размери на капака) от едностранно фолио стъклотекстил с дебелина 1,5. 2 мм. На плочата са монтирани микровълнов блок и утроител на честотата на локалния осцилатор.Елементи на съгласуващите вериги, IF усилвател, релета са монтирани на опорни точки [1]. Конекторите, които свързват трансвертора с локалния осцилатор и базовия трансивър, са фиксирани на панела, жакът на антената (SR50-150F) е на микровълновия модул (дупка е пробита в панела; централният изход на жака е запоен към индуктивност L1).
Микровълновият блок е изработен под формата на кутия с вътрешни размери 108X16X X20 mm от четири месингови плочи (фиг. 3, a - c) с дебелина 6 mm. Те са свързани помежду си с винтове M2.5. Кутията се затваря с два капака (фиг. 3, d), изработени от месинг с дебелина 0,8 mm. На фиг. 3, d показва чертеж на индуктивности L1-L3, който представлява месингови кухи цилиндри. Височината на цилиндрите е посочена в таблицата. Скици на държачи на диоди VD1 и VD2, винтове за настройка, структурни кондензатори C1, C3 са дадени съответно на фиг. 3, е - i. Разположението на елементите в кутията е показано на фиг. 3, к. Методът за закрепване на диодите VD1 и VD2 е ясен от фиг. 3, л. Препоръчително е да полирате вътрешната повърхност на кутията, капаците, индуктивностите LI-L3 и държачите на диодите и да ги избършете с ацетон или алкохол преди монтажа.
Честотният утроител на локалния осцилатор се монтира върху опорните точки на плочата до микровълновия блок и след монтажа се огражда с месингова ламарина с дебелина 0,8 и височина 25 мм, като се запоява към плочата по цялата дължина. На стената на екрана, най-близо до микровълновия блок, се поставя полувълнова линия L9 на утроителя и кондензатор C11. Диодът VD3 (виж фиг. 2) е запоен към плочата с един извод. Кондензаторът SU е свързан към линия L9 в точка на 12 mm от ръба. Пропускателен кондензатор C17 е инсталиран навсякъде на екрана.
Приблизителното местоположение на трансверторните възли е показано на фиг. 4. След сглобяване и настройка, капакът на кутията около периметъра се намазва с уплътнител или пластилин. INпанели, по всяка от късите страни, пробийте два отвора, които ви позволяват да прикрепите цялата конструкция към мачтата с помощта на U-образни арки. Размери и местоположение на монтажните отвори и техния диаметър на фиг. 4 не са показани, тъй като те трябва да бъдат направени на място в зависимост от размерите на използвания капак и диаметъра на мачтата.
На първо място се настройват утроител на честотата на локалния осцилатор и усилвател на IF. Утроителят се регулира съгласно метода, описан в [2]. Товарът е свързан към изхода на утроителя, като временно изключва елементите SU и L8 от него. Настройката на връзката за съгласуване на входа L11C14C15 се контролира от автометър в контролната точка KT1.
При установяване на IF усилвател трябва да се приложи напрежение от 12 V към кондензатора C22 и резисторът R7 трябва да бъде избран така, че колекторът на транзистора VT1 да има напрежение от +6 V. След това изходът на усилвателя е свързан към 144 MHz трансивър и се изпраща сигнал към входа (кондензатор C18) от генератора на шум. Алтернативното регулиране на кондензаторите C18 и C19 постига минимален коефициент на шум. Ако няма генератор на шум, тогава можете да използвате всеки източник на слаб сигнал, например, свържете 144 MHz антена към входа на усилвателя и намерете подходяща станция или любителски радиомаяк в ефира. Настройката на такива усилватели е описана подробно в [1]. Тази настройка е предварителна, окончателната се извършва на сигнал в обхвата 5,6 GHz.
Следващият етап е създаването на микровълнова единица. Успоредно с резистора R4 е свързан DC волтметър с високо съпротивление, към входа на утроителя се прилага локален осцилаторен сигнал. Роторите на кондензаторите C8-C10 са предварително настроени в средно положение. Алтернативно регулирайки кондензаторите C9 и SU в различни позиции на двигателя на кондензатора C8, те постигат максимално отчитане на волтметъра. Да сеза да се елиминира влиянието на ръцете по време на настройка, съгласуващата верига L7C8C9C10L8 трябва да бъде екранирана с тънка месингова пластина. Входният импеданс на съгласуващата верига може лесно да бъде направен в диапазона от 50,75 ома, така че сигналът от утроителя може да бъде подаден в съгласуващата верига чрез парче коаксиален кабел.
След настройка на съгласуващата верига волтметърът се свързва между горния, според веригата, изход на резистора R1 и корпуса. Чрез завъртане на винта за настройка (промяна на капацитета на кондензатора) SZ постига максимално отклонение на стрелката на инструмента. Ще има няколко максимума, приблизително два или три. Необходимо е да се спрем на този, при който регулиращият винт се въвежда минимално. Освен това резисторът R4 осигурява максимално отчитане на волтметъра.
След това към трансвертора от трансивъра се подава сигнал с честота 144 MHz с мощност 0,5. 2 W (локалният осцилатор е временно изключен от утроителя). В този случай контактите на релето K1-KZ трябва да са в първоначалното си положение. Сигналът през атенюатора на резистори R9-R11 ще отиде на входа на съгласуващата верига C5C6L4C7 на смесителя на микровълновия модул. Алтернативно завъртайки роторите на кондензаторите C6, C7 с различен капацитет на кондензатора C5, те постигат максимално показание на волтметъра, свързан към резисторите R1, R2. Възможно е това да се случи с минималния капацитет на кондензатора C7 (това зависи от проектния капацитет на държача на диод VD1 и параметрите на конкретен диоден екземпляр).
След регулиране на съгласуващата верига на миксера, трансверторът се настройва по време на предаване. За да направите това, към утроителя на честотата се свързва локален осцилатор, а към входа (изходния конектор) на микровълновия модул се свързва спектрален анализатор (C4-27, C4-60) или детекторна глава. Последният може да се използва, както е описано в [2], но използваните в него диоди трябва да бъдат заменени с микровълнови диоди с германиев детектор, например DKS-7, DKV. ВеригаL2C1 е настроен на честота от 5670 MHz. При използване на спектрален анализатор сигналът се вижда ясно на екрана на индикатора. Когато се използва детекторна глава, първо трябва да изключите 144 MHz трансивъра и да настроите L2C1 резонатора на честота от 5814 MHz с помощта на винта (кондензатор C1) според максималната индикация на индикатора на детекторната глава (ако границите на настройка на входната верига L2C1 позволяват). След това сигналът от трансивъра отново се подава. Чрез внимателно вкарване на настройващия винт на резонатора L2C1 вътре в микровълновия модул се получава следният резонанс, който ще съответства на работната честота от 5670 MHz. Чрез избор на съпротивлението на резистора R2 и нивото на сигнала от трансивъра се постига максимална изходна мощност. Преднапрежението за смесителния диод VD1 е различно, в зависимост от режима, в който работи трансверторът - приемане или предаване. В режим на предаване резисторът R2 се настройва на максималната възвръщаемост, в режим на приемане резисторът R1 се настройва на максималната чувствителност на приемащия канал.
Бобина L2 (вътрешен диаметър 5 mm) съдържа 10 навивки проводник PEV-2 0,12, дросел L3 (вътрешен диаметър 3 mm) - 8 навивки проводник PEV-2 0,2.
След прехвърляне на трансвертора към приемане, той се свързва към антенния вход на микровълновия модул с парче коаксиален кабел с дължина 0,6. 0,8 m антенно захранване (ще бъде обсъдено по-долу). Тестовият генератор се включва, облъчвателят се приближава до неговата инсталация възможно най-близо, съответният хармоник на генераторния сигнал се намира от трансивъра и приемният път се настройва чрез внимателна настройка на веригата L2C1, R1, CIS елементи и в малък диапазон от R4. Ако тестовият сигнал е твърде силен, тогава облъчвателят трябва да се отдалечи от генератора или да се завърти леко настрани, ако сигналът не се открие или е твърде слаб, тогава в този случайможе да се подава чрез коаксиален кабел директно към входа на микровълновия модул.
Настройката в режимите на приемане и предаване трябва да се повтори няколко пъти последователно, свързвайки сглобената антена към трансвертора и наблюдавайки пътя на предаване с помощта на анализатора. В този случай парче тел с дължина 30,50 mm трябва да бъде свързано към входа на анализатора и антената, като се вземе предвид поляризацията, трябва да бъде насочена към този проводник. В режим на приемане същият проводник се свързва към изхода на тестовия генератор и чрез насочване на антената към него се настройва приемният път. Работата на трансвертора в режим на приемане може да се провери чрез шум в две стъпки. Свързването на 144 MHz трансивър и прилагането на +12 V към IF усилвателя трябва да увеличи шума, който показва работата на усилвателя. След това се прилагат трептения на локалния осцилатор. В този случай шумът трябва да се увеличи, което ни позволява да заявим, че миксерът работи. Този функционален тест може да се извърши на полето от палатка, докато трансверторът е на мачтата.
Регулиращите винтове на входния и хетеродинния резонатори след настройката трябва да бъдат фиксирани с контрагайки или чрез поставяне на къси стоманени пружини с вътрешен диаметър 5 mm върху винтовете.
Антена. Като антена за обхвата 5,6 GHz се използва параболично огледало с диаметър 67 cm с фокусно разстояние 29 cm, дълбочина 9,6 cm и ъгъл на отваряне 120 °. За оптимално облъчване на такова огледало е необходим облъчвател с ширина на лоба 120 ° при ниво от -10 dB. Изискванията към параболична антена са описани подробно в [3].
Предложената антена използва рупорно захранване, направено под формата на месингова чаша (фиг. 6). Гнездото SR50-150F на конектора е запоено към корпуса. Как да инсталирате антената на мачтата е описано в [3]. Облъчвателят е прикрепен къмогледало със скоба и три пръта (фиг. 7, а и б).
В огледалото, на разстояние 15 mm от ръба, се пробиват три отвора с диаметър 6 mm, разположени на 120 ° един от друг. Пръчките са закрепени с гайки към скобата, противоположните им краища са закрепени (с гайки и шайби) към огледалото. След това облъчвателят се вкарва в яката и позицията му се регулира така, че от равнината на отвора на облъчвателя до върха на параболата да е 290 mm (дизайнът на антената е схематично показан на фиг. 8). Парче коаксиален кабел с дължина 0,5. 0,8 m облъчвател е свързан към трансвертора.
Антената има следните параметри. Ширина на лъча - 6,5°, усилване - 28 dB, SWR - не повече от 1,5.
И. Жутяев С. Г. Любителска УКВ радиостанция .-- М .: Радио и комуникация, 1981 (серия "Масова радиотека", брой 1037). 2. Чернишев В. Варакторен утроител.— Радио. 1982, № 8. стр. 21 - 22. 3. Чернишев В. Антена 1215 MHz - Радио, 1982, J * 3, с. 17-18.