27 MHz Senderschaltung - 10 km Reichweite

Die hier erläuterte 27-MHz-Senderschaltung mit einer Reichweite von 10 km verwendet das Bürgerband, das aus zwei Hauptnutzertypen besteht: Modellierern für Funksteuerung (R / C) und Benutzer von FM-Transceivern mit geringem Stromverbrauch für die lokale Kommunikation. Hier ist es jedoch zum Testen von Antennen und Ausrichten von Empfängern konzipiert und vorgesehen. Es handelt sich tatsächlich um einen AM / FM-Quarz, der zur Erzielung der besten Frequenzstabilität gesteuert wird und eine HF-Ausgangsleistung von etwa 0,5 Watt enthält. Angetrieben von einer 12-V-Versorgung ist es möglicherweise ideal für den mobilen und tragbaren Einsatz.

Schaltungsbeschreibung

Das Schaltbild (Abb. 1) zeigt ein typisches 3-Transistor-Senderlayout mit FETs (Feldeffekttransistoren).

Der um den FET T1 entwickelte Oszillator erhält seine Frequenzfestigkeit durch einen Quarzkristall X1. Hier wird ein kostengünstiger Resonanzkristall der dritten Obertonreihe verwendet.

Der Oszillator wird gezwungen, mit dem dritten Oberton des Quarzkristalls zu laufen, indem der L-C-Parallelabstimmkreis von der Drain-Leitung auf 27 MHz eingestellt wird.

Der Kondensator C20 ist erforderlich, um eine zufriedenstellende Rückkopplung im Oszillator zu gewährleisten und seine Startaktionen zu verstärken.

Die Frequenzmodulation in einer geringen Abweichung (NBFM) wird unter Verwendung einer einstellbaren Kapazitätsdiode ('Varicap') D1 erreicht. Das Audioeingangssignal (max. 150 mVpp) wird an den Anschluss K1 geliefert.

Das an der Sekundärwicklung von L1 aktivierte Oszillatorsignal wird an den Gate-1-Anschluss des MOSFET T2, einen BF982, gegeben.

Gate 2 von T2 ist über R2-R3 auf ungefähr 50 Prozent der Versorgungsspannung fixiert, um die höchste Verstärkung zu erreichen.

Wenn AM (Amplitudenmodulation ziemlich ungewöhnlich) notwendig ist, könnte das Modulationssignal unter Verwendung eines Koppelkondensators an K2 angeschlossen werden. Die Audiospannung kann die Gate-2-Spannung des MOSFET ändern, was zu einer linearen [in Grenzen!) Verstärkungsregelung des MOSFET führt.

Das Ergebnis ist ein amplitudenmoduliertes HF-Ausgangssignal. Ein Schallpegel von 130 mVpp führt zu einer Modulationstiefe von ca. 70 PROZENT.

Der Ruhestrom des Leistungsverstärkertransistors T3 wird unter Verwendung der Voreinstellung P1 definiert, die die Gate-Vorspannung festlegt.

Beachten Sie, dass die Versorgungsspannung des Presets stark entkoppelt ist, um das HF-Signal am Gate vor Versorgungs- und Zenerdiodenrauschen zu schützen. Der HF-Leistungstransistor ist ein HEXFET® Typ IRF52O von International Rectifier. Wie dargestellt, wird der Transistor mit einem Kühlkörper thermisch gesteuert.

Das Ausgangsfilter ist ein grundlegender Tiefpass vom Pi-Typ, der zur Minimierung von Harmonischen und zur Ergänzung des Ausgangstransistors zu einer Last von 50 Q erzeugt wird, die an K3 angeschlossen ist.

Konstruktion

Der Bau des Senders beginnt idealerweise mit der Herstellung der Induktoren. Achten Sie zunächst auf die gekoppelten Induktivitäten L1 und L3. Überprüfen Sie ihre Position auf der Leiterplatte, um sicherzustellen, dass die Primär- und Sekundärwicklung zu den richtigen Basisstiften navigieren.

Details zur Induktorwicklung

• L1: Wunde am Neosid 7T1S-Kern.
• Primär (1-3) = 8 Umdrehungen Sekundär (4-5) = 2 Umdrehungen. Draht: emailliertes Kupfer, Ø 0,2 mm [SWG36].
• L3: Wunde am Neosid 7T1S-Kern.
• Primär (1-3) = 10 Umdrehungen Sekundär (4-5) = 2 Umdrehungen. Draht: emailliertes Kupfer, Ø 0,2 mm (SWG36].
• Verwenden Sie die Hilfe eines Ohmmeters, um den Durchgang der Wicklungen an den Basisstiften zu testen.
• Sie sollten den Ferritbecher und die Abschirmkappe zu diesem Zeitpunkt nicht montieren (Abb. 2). Wir machen mit den Induktivitäten im Leistungsverstärker weiter.
• L4 besteht aus 3 Windungen mit 1 mm Durchmesser.
• [SWG20] emaillierter Kupferdraht durch eine 2-Loch-Ferrit-Balun-Perle.
• Wie in der Leiterplattenüberlagerung ausgeführt, ist dieser Induktor vertikal installiert.
• L5 enthält 12 Windungen aus emailliertem Kupferdraht mit 1 mm Durchmesser (SWG2O).

Eng gewickelter Innendurchmesser 8 mm ohne Kern. L6 besteht aus 8 Windungen mit einem Durchmesser von 1 mm. (SWG20] Kupferlackdraht. Innendurchmesser 8 mm ohne Kern dicht aufwickeln. Das Leiterplattenlayout ist in Abb. 3 dargestellt.

Es muss berücksichtigt werden, dass die Karte für die 27-MHz-Senderschaltung doppelseitig, aber nicht durchplattiert ist.

Dies bedeutet, dass Komponentenleitungen gegebenenfalls von beiden Seiten der Leiterplatte verlötet werden müssen. Darüber hinaus sollten alle Einzeldrähte so klein wie möglich gehalten werden.

Beginnen Sie mit dem Einbau der Induktoren L1 und L3. Installieren Sie die Abschirmboxen noch nicht. Wie durch die gestrichelten Linien auf der Leiterplattenüberlagerung angezeigt.

Die Transistoren T2 und T3 sind an der Unterseite der Leiterplatte befestigt. Dadurch kann T3 sicher an der Basis des Metallgehäuses platziert werden, wo die Leiterplatte später befestigt wird. Denken Sie daran, eine Isolierscheibe anzubringen, da die Metalllasche des IRF520 mit dem Abfluss verbunden ist.

Der Typhinweis von T2 ist im oberen Bereich der Leiterplatte lesbar. Der Rest der Technik ist ziemlich einfach und sollte keine Schwierigkeiten für diejenigen mit sich bringen, die über Erfahrung in der Entwicklung von HF- oder Funkprojekten verfügen.

Die Audioeingangsbuchsen sind Leiterplattenmontagetypen. Der Oszillator, der Puffer und der Leistungsverstärker sind durch 15 mm große Blechstücke abgeschirmt, die von oben nach unten auf den gestrichelten Linien um die Leiterplattenüberlagerung befestigt sind.

Wie im Eröffnungsbild des Prototyps angegeben, befindet sich die Platine in einem Druckgussgehäuse.

Trotz der Tatsache, dass beim Prototyp eine BNC-Buchse verwendet wird, ist ein SO-239-Stil ebenfalls gut für den HF-Ausgang geeignet. Der Eingang der Gleichstromversorgung wird mit einer 2-Wege-Adaptersteckdose erstellt, wie sie bei tragbaren Funkgeräten verwendet wird.

Wie stellt man das ein

Zur Feinabstimmung des Senders benötigen Sie die folgenden Tools:

Ein Frequenzmesser oder ein Grid-Dip-Meter, eine Scheinlast oder ein Inline-SWR / Leistungsmesser.

Ein isolierter Trimmschraubendreher und eine geregelte 12-V-Stromversorgung. Befestigen Sie einen kleinen Kühlkörper im TO-220-Stil an der Lasche von T3.

Drehen Sie zunächst den Scheibenwischer von P1 auf die Bodenseite und stellen Sie die 3 Trimmer nahe an die Mitte. Platzieren Sie die Kerne vorsichtig in L1 und L3.

Sie müssen zu diesem Zeitpunkt kein Modulationssignal an einem der Eingänge implementieren.

Schalten Sie die Stromversorgung ein und koppeln Sie den Frequenzmesser oder GDO induktiv mit L1. Feineinstellung des Kerns, bis der Oszillator bei der Quarzkristallfrequenz zu arbeiten beginnt.

Schalten Sie das Gerät erneut aus und wieder ein, um die Initialisierung der Schaltung zu überprüfen. Gehen Sie als nächstes zu L3 und stellen Sie den Kern auf Resonanz bei 27 MHz ein. Dies lässt sich schnell beurteilen, indem das Aufnehmersystem ein wenig vom Induktor entfernt wird.

Wenn Sie auf diese Weise anscheinend kein genaues Optimum („Peak“) identifizieren können, seien Sie nicht verärgert, da dies nur eine zufällige Neuausrichtung ist. Beobachten Sie danach vorsichtig die aktuelle Auslastung des Senders.

Stellen Sie P1 vorsichtig so ein, dass die Stromaufnahme nicht mehr als 100 mA beträgt, und beobachten Sie die Ausgangsleistung.

Maximieren Sie die drei Trimmer, um eine maximale Ausgangsleistung zu erzielen.

Die Trimmer-Optimierungen können etwas stören, was bedeutet, dass Sie möglicherweise einige Minuten aufwenden müssen, bis die besten Einstellungen ermittelt wurden.

Danach optimieren Sie L3 für maximale Ausgangsleistung. Befestigen Sie zum Schluss die Ferritbecher und die Siebdosen an L1 und L3.

Nach dem Entfernen des temporären Kühlkörpers an T3 kann die fertige Platine im Gehäuse befestigt werden. Dies wird mit Hilfe von PCB-Abstandshaltern und Schrauben vervollständigt, für die Sie 4 PCB-Eckschlitze finden.

T3 wird mit Hilfe einer Glimmerscheibe am Boden der Box befestigt. Der Bolzen kann durch das Loch in der Leiterplatte geführt werden. Verwenden Sie die Hilfe eines Ohmmeters, um zu prüfen, ob die Lasche des Transistors vom Druckgussgehäuse entfernt ist.

Stellen Sie schließlich sicher, dass die Voreinstellung P1 auf die niedrigste PA-Stromaufnahme (Wischer vollständig gegen Masse) eingestellt ist, bevor Sie ein AM-Modulationssignal speisen. Passen Sie P1 vorsichtig an eine Ausgangsleistung von ca. 0,5 W PEP (Peak Envelope Power) direkt in eine 50-Q-Last an.

Vorsicht

Das 27-MHz-Senderband oder Citizen's Band umfasst zwei Hauptbenutzergruppen: Funksteuerungsmodellierer (R / C) und Benutzer von FM-Transceivern mit geringem Stromverbrauch für die lokale Kommunikation. Die von den Teams verwendeten Geräte unterliegen der Zertifizierung durch die nationalen PTT-Behörden (Ministerium für Handel und Industrie in Großbritannien). Die Zertifizierung wird weltweit von der CEPT (Kommission Europeenne de Postes et Telegraphe) koordiniert, während die Frequenzzuteilungen von der WARC (World Administrative Radio Conference) vergeben werden. In vielen europäischen Ländern müssen Sie keine Prüfung bestehen, um eine CB-Lizenz zu erwerben. Allerdings müssen alle CB-Transceiver typgenehmigt sein und dürfen in keiner Weise angepasst werden. Darüber hinaus finden Sie strenge Richtlinien in Bezug auf Sendeleistung, Modulationstyp (Schmalband-FM), Antennengröße und Frequenznutzung. Der Großteil der CB-Kommunikation erfolgt über kurze Entfernungen (normalerweise bis zu 10 km) und konzentriert sich auf und um große Ballungsräume sowie auf Autobahnen, wobei auch Mobilkommunikation gewährt wird.