Подовжувач для радіотелефону типу "; Харвест";

  1. СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
Титов Александр Анатольевич

Адреса Email - titov_aa (at) mail.rk.tusur.ru
(Замініть (at) на @)
УДК 621.375.026

Описано подовжувач для радіотелефону типу "Харвест", що встановлюється на щоглі антени в безпосередній близькості від антени і дозволяє в 5-10 разів збільшити дальність дії радіотелефону. Технічні характеристики подовжувача: вихідна потужність підсилювача передавача 30 Вт при зміні вхідної потужності в межах 0,2 - 5 Вт; коефіцієнт шуму підсилювача приймача 2 дБ; напруга живлення 25-35 В; подовжувач зберігає працездатність при раптовому тривалому відключенні і короткому замиканні навантаження, має термозахист.

Наявні в продажу подовжувачі радіотелефонів (УР) типу "Харвест" мають такі недоліки. Транзистори підсилювача потужності не мають початкового зсуву, що призводить до недовикористання транзисторів по потужності. Зміна довжини кабелю зниження, через втрати в кабелі, призводить до зміни напруги живлення і зниження вихідної потужності. Відсутність захисту від короткого замикання і холостого ходу навантаження, термозащити знижує надійність УР.

Рис.1. Клацніть мишею для збільшення

На рис. 1 приведена принципова схема УР, що містить смуговий підсилювач потужності (ПУМ); малошумний підсилювач (МУ); стабілізатор напруги; фільтри нижніх (ФНЧ) і верхніх (ФВЧ) частот; схему захисту від неузгодженості щодо виходу; термозахист. УР випромінює сигнали в смузі частот 393-403 МГц і одночасно приймає сигнали в смузі 263-273 МГц.

ФВЧ стоять в каналі передачі складаються з контуру, налаштованого на частоту = 270 МГц, і індуктивності, мають частоту зрізу 380 МГц і служать для виключення втрат сигналу. ФНЧ стоять в каналі прийому складаються з контурів, налаштованих на частоти = 400 МГц, = 350 МГц, = 680 МГц, і конденсаторів 12 пФ і 28 пФ, мають частоту зрізу 280 МГц, згасання на частоті 400 МГц рівне 65-70 дБ і служать для виключення можливості попадання сигналу передавача на транзистор МУ.

Стабілізатор напруги на мікросхемі SD1083 має вихідну напругу 24 В, яке встановлюється за допомогою підбору резистора, і дозволяє усунути вплив довжини кабелю зниження на величину напруги харчування УР. Експериментальні дослідження різних видів високочастотних кабелів дозволили встановити, що при довжині кабелю до 50 метрів і струмі споживання УР рівному 3 А втрати напруги харчування в кабелі складаю величину 5 7 В. Це слід враховувати при виборі напруги джерела живлення УР.

Спрямований відгалужувач (ПЗ) відбитої хвилі і послідовно включений детектор на діоді КД509А служать для визначення рівня неузгодженості навантаження з вихідним опором ПУМ. При перевищенні цих рівнем певного значення сигнал управління з детектора на діоді КД509А, що подається на вхід сигналу управління ПУМ (див. Рис. 2), буде приводити до зменшення напруги базового зміщення транзисторів ПУМ і зменшення напруги живлення вхідного каскаду. Тому, починаючи з деякого значення коефіцієнта стоячої хвилі по напрузі (КСХН) з боку навантаження, потужність сигналу на виході ПУМ буде падати пропорційно зростанню КСХН навантаження. Поріг спрацьовування схеми захисту від неузгодженості ПУМ по виходу встановлюється вибором резистора. АЛЕ виконаний з двох проводів марки МГТФ 1х0,35 довжиною 20 мм, намотаних впритул один до одного на циліндричний ізолятор діаметром 5 мм, який потім поміщають в заземлений металевий циліндричний екран. У робочому діапазоні частот ПУМ перехідне загасання АЛЕ дорівнює 30 дБ.

Схема термозахисту на транзисторі КТ315В, при перевищенні температурою корпусу УР певного значення, виробляє напругу, що подається на вхід сигналу управління ПУМ (див. Рис. 2), що призводить до зменшення струму споживаного УР до величини 50-100 мА. Терморезистор схеми термозахисту приклеюється до корпусу УР в безпосередній близькості від транзистора вихідного каскаду ПУМ. Установка схеми термозахисту на задану температуру спрацьовування здійснюється за допомогою резистора.

Установка схеми термозахисту на задану температуру спрацьовування здійснюється за допомогою резистора

Рис.2. Клацніть мишею для збільшення

Діод КД213А встановлений для захисту транзисторів УР від пробою при неправильному виборі полярності напруги живлення.
Транзистори ПУМ (рис.2) працюють в режимі з відсіченням колекторного струму. Стабілізація кута відсічення забезпечується стабілізатором базового зміщення [1] на транзисторах КТ817Б. Необхідний кут відсічення встановлюється підбором номіналу резистора.

На виході ПУМ включений трансформатор імпедансів з коефіцієнтом трансформації 1:25, виконаний у вигляді фільтра нижніх частот четвертого порядку [2] і забезпечує оптимальні умови роботи транзистора КТ930А.
Налаштування ПУМ складається з наступних етапів.

Спочатку проводиться настройка каскаду на транзисторі КТ913Б. Для цього на його вихід підключається навантаження 50 Ом і за допомогою резистора встановлюється струм спокою транзистора рівним 0,1 - 0,2 А. Підбором конденсатора встановлюється максимально можливий коефіцієнт посилення ПУМ на частоті 400 МГц. Далі змінюючи в невеликих межах величину конденсатора, встановлюється необхідна смуга пропускання ПУМ. Налаштування каскаду на транзисторі КТ930А, що збуджується транзистором КТ913Б, проводиться за допомогою підбору величини конденсатора.

Варіюючи в невеликих межах величинами елементів і трансформатора імпедансів, можна додатково підлаштувати підсилювач на максимум віддається потужності. Лінеаризація амплітудної характеристики ПУМ досягається відповідним вибором резистора, яка проводиться після настройки підсилювача на максимальну вихідну потужність.

МУ практично не вимагає підстроювання і має характеристики: коефіцієнт посилення 18 дБ; смуга пропускання 30-600 МГц. Регулювання коефіцієнта посилення МУ здійснюється підбором величини конденсатора.

Рис.3. Клацніть мишею для збільшення

На рис. 3 наведено креслення друкованої плати УР, виконаний в натуральну величину. Плата розміром 110х90 мм складається з двох частин, на яких збираються МУ і ПУМ, і виготовляється з двостороннього фольгованого склотекстоліти товщиною 2 мм. Пунктиром на кресленні позначені місця необхідної металізації торців плати. Отвори діаметром 3,5 мм призначені для кріплення плати в корпусі. Два отвори на платі між стабілітроном SD1083 і транзистором КТ913Б служать для притискання КТ913Б до корпусу УР, так як герметизація корпусу УР не допускає виготовлення наскрізного отвору для ніжки КТ913Б і подальшого його кріплення. У корпусі УР по центрам двох зазначених отворів нарізається різьба і найближчим до SD1083 отвір вкручується гвинт на висоту головки транзистора КТ913Б. Далі на вказаний гвинт і головку КТ913Б встановлюється пластина товщиною 5-7 мм, яка притискається гвинтом, вкручувати в друге отвір. Знаком на платі вказано отвір, в якому епоксидним клеєм приклеюється терморезистор. Два отвори діаметром 2 мм, поруч з якими стоїть напис "+12 В", служать для подачі напруги живлення на МУ. Це здійснюється за допомогою ізольованого проводу проходить під платою. У корпусі УР для цього вифрезіровивается відповідне поглиблення.

Основні характеристики УР: максимальний рівень вихідної потужності 30 Вт; смуга пропускання ПУМ 393-403 МГц; коефіцієнт посилення ПУМ 22 дБ; напруга живлення 25-35 В; споживаний струм в режимі мовчання 30 мА; максимальне значення споживаного струму 3 А; опір генератора і навантаження 50 Ом; коефіцієнт шуму МУ 2 дБ; коефіцієнт посилення МУ 18 дБ; смуга пропускання МУ 30-600 МГц; УР зберігає працездатність при раптовому тривалому відключенні і короткому замиканні навантаження, відключається при перевищенні температури корпусу встановленого значення і автоматично включається при охолодженні; габаритні розміри корпусу УР 130х130х40 мм.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

  1. Титов А.А. Двоканальний підсилювач потужності з діплексерним виходом // Прилади і техніка експерименту. - 2001. - № 1. - С. 68 - 72.
  2. Знаменський А.Є. Таблиці для розрахунку трансформаторів опорів у вигляді фільтрів нижніх частот. // Техніка зв'язку. Сер. Техніка радіозв'язку. - 1985. - №1. - С. 99 - 110.

Будуть питання, побажання, пропозиції - пишіть.
Титов Олександр Анатолійович - titov_aa (at) mail.rk.tusur.ru

Часы работы

Вторник – cуббота: 12:00-22:00
Воскресенье - понедельник: выходной