Mạch khuếch đại và chuyển đổi RF cho Ham Radio

Trong bài đăng này, chúng ta sẽ thảo luận về một số thiết kế mạch tiền khuếch đại và bộ chuyển đổi tần số cao RF có thể được sử dụng để khuếch đại hoặc tăng cường khả năng thu của một máy thu RF hiện có.

Tất cả các mạch khuếch đại RF được cung cấp dưới đây được thiết kế để đặt gần một máy thu radio nghiệp dư hiện có hoặc một bộ rado phù hợp để làm cho việc thu sóng mạnh hơn và to hơn.

Bộ chuyển đổi 144 MHz

Trong hầu hết các máy thu ham băng tần 2 mét, việc nhận tín hiệu RF thường được thực hiện thông qua bộ chuyển đổi và máy thu sóng ngắn, lý tưởng nhất là phù hợp với loại hình truyền thông.

Một bộ chuyển đổi loại này thường đi kèm với bộ khuếch đại RF cá nhân của nó, cùng với một bộ dao động điều khiển bằng tinh thể tần số khá thấp, đi kèm với bộ nhân tần số.

Điều này cho phép độ nhạy đáng kể và độ ổn định tần số tuyệt vời, mặc dù là một sản phẩm hơi phức tạp và đắt tiền. Xem xét thực tế là ở tần số này, bộ khuếch đại RF có thể không tăng thêm nhiều và các bộ dao động VHF có thể điều chỉnh được được sử dụng rộng rãi trong nhiều bộ thu VHF gia dụng, một mạch đơn giản hơn nhiều được hiển thị bên dưới thực sự có thể rất tiện dụng.

L1 được điều chỉnh gần đúng với dải tần mong muốn thông qua T1, để cho phép đầu vào tín hiệu đến cổng 1 của FET TR1.

TR2 hoạt động giống như bộ dao động cục bộ và tần số hoạt động trong thiết kế này được cố định thông qua cuộn cảm L2 và tông đơ T2. Chức năng bộ tạo dao động được thực hiện thông qua C3 trên cổng 2 của FET TR1.

Tần số đầu ra từ cống TR1 tạo thành tầng trộn gây ra sự khác biệt giữa tần số của G1 và G2. Do đó, khi tín hiệu tại G1 là 144 MHz và TR2 được điều chỉnh để dao động ở tần số 116 MHz, đầu ra được đặt ở mức 144 MHz - 116 MHz = 28 MHz.

Theo cách tương tự, khi bộ dao động được cố định ở 116 MHz, cung cấp đầu vào với 146 MHz cho cổng G1 cung cấp đầu ra là 30 MHz. Do đó, có thể bao phủ 144- 146 MHz bằng cách điều chỉnh máy thu từ 28 MHz đến 30 MHz. L3 được điều chỉnh gần đúng với băng tần này và L4 kết nối tín hiệu với bộ thu sóng ngắn.

Bộ dao động về cơ bản có thể được điều chỉnh trên hoặc dưới tần số mạch ăng ten của bộ chuyển đổi, vì sự khác biệt của bộ chuyển đổi giữa tần số đầu vào tín hiệu và tần số dao động quyết định tần số đầu ra của bộ chuyển đổi. Cũng khả thi hơn khi chọn một số băng tần truyền dẫn và tần số đầu ra khác, nếu các cuộn dây L1, L2 và L3 được tùy chỉnh riêng.

Làm thế nào để cuộn dây

L1 và L2 giống hệt với thông số kỹ thuật cuộn dây của chúng, ngoại trừ L1 bao gồm một nấc điều chỉnh từ đầu nối đất của nó. Cả hai cuộn dây đều được chế tạo bằng cách sử dụng năm vòng dây 18 swg, tự hỗ trợ, được thực hiện bằng cách tạo ra các cuộn dây trên đường kính 7mm trước đây. Khoảng cách giữa các vòng quay được điều chỉnh sao cho tổng chiều dài của các con quay dài ½in hoặc khoảng 12 mm.

L3 được quấn bằng mười lăm vòng dây đồng tráng men 26 swg trên một sợi dây 7mm trước đây được trang bị lõi có thể điều chỉnh.

L4 gồm bốn vòng, quấn trên cuộn L3 gần với đầu nối đất (dây dương) của L3.

Bộ tiền khuếch đại 144 MHz

Bộ tiền khuếch đại 144 MHz này có thể được áp dụng cho bất kỳ Tiện ích máy thu 2 mét hoặc được sử dụng ngay trước bộ chuyển đổi giai đoạn 144 MHz đã giải thích ở trên.

TR1 có thể là FET cổng kép RF bất kỳ.

Đầu vào trên không được áp dụng cho một nấc điều chỉnh trung gian trên cuộn cảm L1, thường có thể thông qua một bộ nạp đồng trục. Trong một số điều kiện, một dây hoặc dây nối thẳng nhỏ có thể được sử dụng để có được nguồn tín hiệu dồi dào. Một ăng-ten nâng lên thường có thể cải thiện phạm vi thu sóng.

Tuy nhiên, một nỗ lực ban đầu có thể là stat với thiết kế ăng ten lưỡng cực đơn giản. Đây thường là loại dây cứng, có thể dài khoảng 38 ½ inch, với cáp kết nối leo xuống ở giữa.

Loại ăng-ten này có thể có định hướng thấp hơn, do đó không cần điều chỉnh và có thể được nâng lên trên một trụ hoặc cột có trọng lượng nhẹ.

Để nhận tín hiệu 144-146 MHz, L1 được điều chỉnh vĩnh viễn thành xấp xỉ 145 MHz bằng T1. Đầu vào được áp dụng cho cổng 1, thông qua nấc điều chỉnh thứ 2, và R3 sử dụng tụ điện phụ C2 phân phối xu hướng đến đầu cuối nguồn.

Cổng 2 được điều khiển với điện áp không đổi được trích ra qua bộ chia R1 / R2. Đầu ra cống TR1 được gắn vào nấc điều chỉnh L2, được điều chỉnh bởi tông đơ T2.

Để có được một dải tần hẹp như dải Amateur 2 m, không thể xác nhận việc điều chỉnh có thể điều chỉnh, đặc biệt vì L1 và L2 không bao giờ điều chỉnh tinh vi.
L3 kết nối với bất kỳ thiết bị 2m mong muốn nào, có thể thường là một bộ chuyển đổi hoạt động thành một máy thu tần số thấp hơn.

Cuộn cảm

L1 sử dụng dây 18 swg hoặc dây chắc chắn tương tự, đồng tráng men hoặc đóng hộp, và được quấn năm vòng, sau đó chạm vào một lượt từ đầu trên, để kết nối với G1 và một vài cuộn dây từ đầu nối đất để kết nối với ăng ten. Cuộn dây L1 có thể có đường kính 5/16 với các vòng được đặt cách nhau sao cho cuộn dây dài ½ inch.

L2 được cấu tạo theo cách giống hệt nhau có 5 vòng, tuy nhiên vòng này sẽ dài ¾in và bao gồm một vòi ở giữa để cấp nước cho cống FET.

L3 được tạo thành từ một vòng dây cách điện riêng lẻ, quấn quanh đầu dưới cùng của L2. Trong khi phát triển các đơn vị VHF loại này, một thiết kế hỗ trợ các kết nối tần số vô tuyến ngắn và các kết nối trả về đi qua sẽ là cần thiết, và Hình dưới đây cho thấy bố cục thực tế cho sơ đồ trên.

Tăng cường FM

Để bắt các tần số đài FM ở khoảng cách xa, hoặc có thể ở những vùng có cường độ tín hiệu yếu, công suất thu sóng VHF FM có thể được tăng cường thông qua bộ tăng cường hoặc bộ tiền khuếch đại. Các mạch dành cho 70 MHz hoặc 144 MHz này có thể được thiết kế để đáp ứng yêu cầu này.

Đối với bất kỳ tín hiệu thu băng tần rộng nào, ví dụ khoảng 88-108 MHz, hiệu suất sẽ giảm xuống rất nhiều ở các tần số mà bộ khuếch đại được điều chỉnh.

Mạch được giải thích bên dưới có tính năng điều chỉnh có thể điều chỉnh cho cuộn dây thoát và để giảm thiểu các tác động không mong muốn, mạch ăng ten ít quan trọng hơn, thực sự điều chỉnh phẳng, có dải rộng.

Làm thế nào để cuộn dây

Coil L2 sở hữu 4 vòng dây 18swg trên lõi VHF bằng sắt dạng bột, đường kính khoảng 7mm.

L1 được quấn trên cuộn dây L2 với ba vòng có độ dày 18swg tương tự.

L3 đơn giản có thể là một cuộn dây không khí, với 4 vòng dây 18swg, được chế tạo trên một cuộn dây không khí trước đây có đường kính 8mm. Các lượt của nó phải cách xa nhau một khoảng bằng bề dày của dây.

Đầu cuộn dây trên cống FET cách đầu nối đất của cuộn dây ba vòng.

L4 là một lần lượt quấn trên L3 ở đầu nối đất của L3.

C4 có thể được thay thế bằng một tông đơ, để có thể thao tác nhiều hơn cho các phạm vi.

Các giá trị được chọn để phù hợp với BFW10 FET, bộ khuếch đại VHF băng thông rộng, tiếng ồn thấp trong ngành. Các bóng bán dẫn VHF khác cũng có thể hoạt động tốt.

Làm thế nào để điều chỉnh

Cáp bộ nạp trên không được kết nối với ổ cắm được liên kết với L1 và một bộ nạp ngắn qua L4 được nối với ổ cắm trên không của bộ thu.

Trong trường hợp máy thu có ăng ten kính thiên văn, các kết nối phải được ghép nối lỏng lẻo với cuộn dây L4.

Trong khi triển khai bộ khuếch đại VHF, có thể thấy rằng quá trình điều chỉnh khá phẳng, đặc biệt khi các mạch được tải mạnh, giống như cuộn cảm trên không. Ngay cả trong những điều kiện như vậy, vẫn có thể mong đợi một đỉnh rộng mở rộng cung cấp khả năng thu sóng tối ưu từ mạch tăng cường FM này.

Tương tự như vậy, nó sẽ được quan sát thấy rằng mức tăng được cung cấp bởi các loại bộ khuếch đại này không tốt bằng với các bộ khuếch đại RF tần số thấp hơn, có xu hướng giảm xuống khi tần số tăng.

Vấn đề là do tổn thất trong mạch, cùng với các hạn chế trong các bóng bán dẫn của riêng chúng. Tụ điện phải bằng gốm hình ống và đĩa, hoặc các loại khác phù hợp với VHF.

Giai đoạn RF 70 MHz

Mạch RF này chủ yếu được thiết kế để hoạt động với đường truyền băng tần nghiệp dư 4 mét. Nó sở hữu một cổng nối đất FET. Loại tầng cổng nối đất này có độ ổn định cao và không cần phải chăm sóc nhiều để tránh dao động, ngoài việc được trang bị bởi bố cục như được mô tả trong khái niệm RF đầu tiên.

Độ lợi từ thiết kế này thấp hơn so với thiết kế loại sân khấu nguồn nối đất. Việc điều chỉnh cuộn cảm L2 khá phẳng. R1, cùng với tụ điện chuyển tiếp C1, được định vị để phân cực đầu cuối nguồn của FET, và phải được điều chỉnh xuống từ L2 vì đầu vào TR1 cung cấp trở kháng khá thấp trong mạch RF này.

Bạn có thể nhận được một cải tiến nhỏ trong kết quả bằng cách chạm vào cống FET xuống qua L3.

L2 và L3 được điều chỉnh thông qua các vít tương ứng của chúng, được hàn khí. Việc điều chỉnh được tối ưu hóa bằng cách điều chỉnh các lõi liên kết với L2 và L3.

Điều đó nói rằng, các lõi cố định được thiết kế để phù hợp với bộ chuyển đổi RF 70 MHz, cũng có thể được sử dụng, và sau đó C2 và C3 có thể được thiết lập cho phù hợp.

Chi tiết cuộn cảm

L2 và L3 được chế tạo với 10 vòng mỗi vòng bằng cách sử dụng dây đồng tráng men 26 swg trên một ống rèn có đường kính 3/4 (hoặc 4mm đến 5mm).

L1 được quấn trên L2 trên đầu nối đất của L2, được quấn chắc chắn xung quanh L2.

L1 được xây dựng với 3 lượt.

L4 được quấn vài vòng, theo cách tương tự được nối với L3.

TR1 có thể là bóng bán dẫn loại VHF có giới hạn tần số cao nhất không dưới 200 MHz. Có thể thử BF244, MPF102 và các dạng tương đương. Để có được hiệu suất hiệu quả nhất, bạn có thể thử sửa đổi R1 và chạm vào L2, chúng không đáng kể lắm.

Mạch RF này được thiết kế thuận tiện liên quan đến việc tiếp nhận 144 MHz. Sau đó có thể lắp đặt các cuộn dây cuộn không khí tự hỗ trợ, sử dụng xén 10 pF song song. L1 / L2 tổng thể có thể là năm vòng, quấn bằng dây 20swg và đường kính ngoài 8 mm. Khoảng cách giữa các vòng dây phải được điều chỉnh sao cho cuộn dây dài 10 mm.

Một vòi dẫn xuất cho kết nối trên không phải cách đầu trên của L1 1,5 vòng và vòi nguồn qua C1, R1 có thể được trích ra từ hai lượt từ đầu nối đất của L2. L3 được thực hiện với tỷ lệ tương tự.

Đầu nối xả FET bây giờ có thể được khai thác với L3, 3 vòng từ đầu C4 của cuộn dây này. L4 có thể là một vòng dây đồng cách điện, quấn chặt trên L3.

Như đã nêu trước đó, giai đoạn cổng nối đất không thể được mong đợi để tăng cường độ tín hiệu lên mức thường được thực hiện thông qua các mạch như được mô tả trong khái niệm frist.

AM Radio Signal Booster

Bộ tăng âm AM đơn giản này có thể được sử dụng để tăng phạm vi hoặc âm lượng của bộ thu di động trong nước bằng cách giữ mạch gần bộ thu MW mong muốn. Sử dụng một ăng-ten vươn ra ngoài, mạch giờ đây hoạt động với bất kỳ máy thu di động hoặc tương tự bóng bán dẫn nào cung cấp khả năng thu tín hiệu tuyệt vời mà nếu không có thể đơn giản là không thể truy cập được.

Bộ tăng cường có thể không quá hữu ích đối với các đài lân cận hoặc việc thu kênh cục bộ, điều này thực sự không quan trọng vì dù sao thì bộ tăng cường MW này cũng không được lắp đặt vĩnh viễn với bộ thu radio.

Phạm vi tăng cường của mạch này là khoảng 1,6 MHz đến 550 kHz,
có thể được tinh chỉnh để phù hợp với băng tần của máy thu AM, đơn giản bằng cách thay đổi vị trí của lõi cuộn dây.

Cách tạo cuộn dây điều chỉnh ăng ten

Các cuộn dây được chế tạo trên chất dẻo có đường kính 3/8 trước đây với ren trong cho một vít sắt phù hợp, để có thể vặn lên / xuống bằng tuốc nơ vít để điều chỉnh độ tự cảm.

Cuộn dây ghép nối đầu vào phía ăng ten là 11 vòng dây, quấn phía trên cuộn dây chính.

Cuộn dây chính được kết nối qua cổng VC1 và FET, được thực hiện bằng 30 vòng.

Cả hai dây nên dày 32 SWG.

L1 được chế tạo bằng cách sử dụng 15 vòng dây cách điện, trên đường kính lõi không khí 1 inch.

Cách điều chỉnh AM Booster

Đặt L1 gần với anten của bất kỳ cuộn dây sóng trung nào, bên ngoài máy thu. Chỉnh đài đến dải tần hoặc đài yếu. Bây giờ hãy điều chỉnh tông đơ VC1 của mạch tăng áp để có được âm lượng tối ưu nhất từ ​​radio. Đồng thời trỏ và điều chỉnh L1 gần radio để ghép nối hiệu quả nhất.

Điều cần thiết là điều chỉnh VC1 cùng với điều chỉnh của máy thu, để thang đo của VC1 có thể được hiệu chỉnh phù hợp với mặt số của đài.

Bộ khuếch đại RF 10 mét

Thiết kế bộ khuếch đại RF 10 mét khá đơn giản. Mạng lưới lọc cố định được đặt ở đầu ra, giúp loại bỏ tiếng ồn khoảng 55 dB.

Khi các cuộn dây được chế tạo theo các thông số kỹ thuật được đưa ra trong danh sách các bộ phận, thì bộ lọc sẽ không cần điều chỉnh hoặc điều chỉnh.

Tất nhiên các tay lành nghề có thể muốn chơi với dữ liệu cuộn dây, không có vấn đề gì vì bộ khuếch đại RF được đề xuất có khả năng thích ứng cao để cho phép điều này. Bộ khuếch đại sử dụng được cho phần lớn quá trình truyền dẫn chủ yếu vì dòng xả FET có thể điều chỉnh thông qua P1 cài đặt trước.

Đối với các ứng dụng tuyến tính (AM và SSBI, cống phải được cố định ở 20 mA. Nếu được thiết kế cho FM và CW, P1 phải được tinh chỉnh để đảm bảo rằng không có nho khô nào đi qua FET). Nếu bạn muốn áp dụng cho mục đích ban đầu, thì dòng điện tĩnh phải được đặt trong khoảng từ 200 mA đến 300 mA.

Bảng mạch in làm sẵn được hiển thị bên dưới đảm bảo sự phát triển nhanh chóng và chính xác.

Các cuộn dây phải được quấn vào cuộn dây trên không có đường kính 9 mm. Luôn cẩn thận để các cuộn dây được quấn chặt chẽ không có khoảng trống. Đảm bảo bạn áp dụng bộ tản nhiệt cho FET