Наступающему «Дню Радио» посвящается.
На эту статью меня вдохновила статья «Теорема Гаусса для домохозяек»
Когда-то давным-давно меня очень заинтересовала зависимость радиуса связи между радиостанциями от их мощности и чувствительности. Очень хотелось иметь карманные радиостанции с «чудесным» радиусом действия. В те времена 1983...1985 на «рынке» ничего «буржуйского» не было и ходили всяческие слухи о Японских радиостанциях, которые творят чудеса.
Это теперь все (а может и не все???) убедились, что законы физики суровы и жестоки (даже к Японцам).
Теперь я точно знаю, что радиостанция «Лен» или «Карат» - были не хуже иностранных радиостанций того времени, хотя по количеству каналов уступали «Кенвудам». Хотя были и уникальные рации (для КГБ) с цифровыми синтезаторами каналов. Но о них я узнал только теперь, так как это не афишировалось.
Дак вот - делал я тогда самопальные рации на 28 Мгц.(смотри Рис.2),
на которых своими руками постигал квадратичные зависимости радиоволн.
Самым печальным открытием было то, что для увеличения радиуса действия рации «ВДВОЕ» - необходимо поднять мощность (при прочих равных условиях) «ВЧЕТВЕРО» !
Исчезла «СКАЗКА» из моего леса. Стало понятно почему у радиостанций «Лен» такой вес и такие ребристые радиаторы охлаждения. Но нет худа без добра. За время экспериментов я уяснил для себя количественные зависимости параметров радиосвязи, отработал схему «Воки-Токи», и было найдено «ВОЛШЕБНОЕ» число.
Эта «ВОЛШЕБНАЯ» зависимость доходит только при внимательном изучении кривых (смотри Рис.1).Вывод очевиден - больше 1 Ватта подводимой мощности применять БЕССМЫСЛЕННО! Квадратичный перегиб кривой наступает после 1 Ватта и далее радиус наращивается очень лениво. От 0,5 ватт до 1 ватта радиус почти не меняется!
Этот упрямый квадратный корень из числа меньше единицы!
При этом колебания мощности (измеряемой как произведение тока выходного каскада на его рабочее напряжение), от 0,25 Вт до 1 Вт - заметных изменений дальности не производит, так как колебание радиуса связи от 500 до 1500 метров гораздо чаще происходит по более серьезным причинам (например мокрые деревья).
Кстати, для тех кто плохо представляет себе 1500 метров - это 3-и автобусные остановки на прямом участке типового проспекта.
Приращение же чувствительности - очень выгодно. Радиус (до порога помех) напрямую зависит от чувствительности приемника.
Так на Рис.1 при мощности 4 Ватта и чувствительности Е=10 мкв мы имеем 2 Км., а при чувствительности Е= 5 мкв (красная кривая) уже 4 Км.!
Есть резон держать мощность радиостанций менее 1 Ватта по соображениям энергоемкости батарей. Так как от 0,5 ватт до 1 ватта радиус почти не меняется (из-за упрямого квадратного корня из числа меньше единицы), то Есть смысл заниматься эффективностью антенн и чувствительностью приемника!
Попробуйте сами. Таблица данных была генерирована на VisualBasic е, на нем же построен график.
График сравнительно точно отражает реальность, но имеет граничные условия применения.
1. Частота станции от 24 Мгц до 100 Мгц.
2. Длина применяемой антенны (физическая) менее четверти длины волны.
3. Высота расположения раций не выше 2 Метров от земли.
4. Испытания проводятся " в
РАДИОНОМПЛЕНС СВОИМИ СИЛАМИ
«УОНИ-ТОКИ» ИЗ ОБЫКНОВЕННОГО РК
Радиононструнтор «Система радиоуправления игрушками», выпускаемый псковским заводом «Тинонд», годится не тольно по прямому назначению. Модернизировав, из него можно изготовить радиопереговорное устройство с небольшим радиусом действия -так называемые «уони-тони». Об этом и расснажем
Первым делом познакомимся с передел ной схемы передатчина (рис. 1. Позиционные обозначения новых элементов выделе ны цветом). Генератор высокой частоты не требует изменений, а вот модулятор из сим матричного Мультивибратора надо превра тить в усилитель низкой частоты. Для этого прежде всего необходимо обеспечить ра боту транзисторов VT2 и VT3 по постоянному току, увеличив сопротивления резисто ров R4 и R6 до 150...300 иОм Более точно сопротивление определяется после наладки, поэтому пока внлючим на их место подстроечные резисторы сопротивлением 300-470 кОм.
Следующий шаг -на место конденсаторов С8 и С9 установим оксидные конден саторы емкостью 15...20 мкФ с рабочим напряжением 15...25 В. Обратите внимание, отрицательная обкладка конденсатора С9 подключается и базе транзистора VT3, а положительная - к микрофону, роль кото рого выполняет низкоомный капсюль ТК-67-Н.
Передатчик готов к включению, но не спешите, необходимо ещб кое-что изменить в схеме приемника (рис. 2). Прежде всего удалите с платы «лишние» детали: резисторы R9 -R11, конденсаторы С11, С13, С14, диоды VD1 -VD4, реле Н1.
Теперь когда в оконечном каскаде остал ся только составной транзистор VT3VT4, надо обеспечить режим его работы по постоянному току. Поставьте на место R10 постоянный резистор сопротивлением 2,2 кОм, а на место R9~- подстроенный сопротивлением 200 кОм. К точкам, куда раньше подключалась обмотка реле KR, подключите капсЮль ТН-67-Н. Осталось установить вместо диода VD2 и резистора R11 проволочные перемычки, и можно приступать и наладке передатчика.
Перед включением питания не забудьте установить регуляторы подстроечных резисторов в приемнике и передатчике в среднее положение. Включив питание приемника, регулировкой подстроечного ре зистора установите ток коллектора составного транзистора VT3VT4 на уровне 5-6 мА. Затем попросите вашего приятеля отойти с передатчиком на 5-7 метров и, включив питание, "поговорить» о чем-либо в микрофон. Подстроечным резистором
установите максимальный уровень гром кости звукового сигнала. Поменявшись с приятелем блоками, регулировкой под строенных резисторов передатчина установите максимальную громкость при оптимальном качестве воспроизведения звука
Предварительно измерив полученные сопротивления подстроечных резисторов, установите на их место постоянные, с нужным номиналом Теперь остается поста вить монтажные платы в корпуса, и радиопереговорное устройство готово к энсплуа тации
Несколько слов о деталях. В схемах приемника и передатчика используются ре зисторы типа МЯТ 0,125; МЯТ 0,25; оксид
ные конденсаторы - К50 6, Н50 16, К53-1 К53-4; капсюли ТК-67-Н входят в состав головных телефонов ТГ-1, но можно исполь зовать капсюли любого типа с сопротивле нием катушки 30 ..50 Ом.
Внимание, прежде чем эксплуатировать «уоки-токи», убедитесь, что ваша рация не создает помех работе ближайших радио станций, как служебных, так и любительских Впрочем, наш совет на всякий случай. Переделанный из РК передатчик помехи будет создавать ничуть не больше, чем система радиоуправления моделями.
Б. ЕВГЕНЬЕВ
Среди разрешенных Министерством связи типов радиостанций для личной связи есть так называемый тип «Д» — детские переговорные устройства, для пользования которыми не требуется получения специального разрешения. Для них выделена частота 27140 кГц при мощности передатчика не более 10 мВт и амплитудной модуляцией с полосой частот 300 Гц—3 кГц.
Технические характеристики:
Мощность передатчика в антенне……………………………….10 мВт;
Частота……………………………………………………………………27140 кГц;
Стабильность частоты, не хуже……………………………………SOxlO-6;
Модуляция………………………………………………….AM 300 Гц—3 кГц;
Приемник……………………………………………..сверхрегенеративный;
Чувствительность приемника………………………………………45 мкВ;
Дальность связи, не менее………………………………………………80 м.
По достоянному току режим транзистора VT1 задан базовым делителем R6, R8 и резисторами R4, R2. Последние вместе с С5, С2 задают частоту гашения сверхрегенератора. Контуром L3C1 настраивают детектор на нужную частоту, а цепь C3R5C7 задает глубину ПОС. Во время вспышки из-за увеличения коллекторного тока VT1 конденсатор С2 незначительно разряжается, а С5 подзаряжается, что приводит к снижению тока VT1 и срыву генерации. Затем С2 начинает подзаряжаться через R2, а С5 разряжается через R4 до тех пор, пока-коллекторный ток VT1 не возрастет настолько, что сформируется очередная вспышка.
Продетектированный полезный сигнал в смеси с пилообразным сигналом гашения через разделительный конденсатор С4 поступает на регулятор громкости R3, совмещенный с выключателем питания. Далее, через ФНЧ R14C14C15, обрезающий частоту гашения, полезный 34 сигнал подается на УЗЧ, выполненный на транзисторах VT2, VT3. Выходной каскад на VT2 работает в классе А при токе коллектора около 20 мА. Для согласования с низкоомной динамической головкой применен выходной трансформатор Т1.
В режиме передачи, при нажатом переключателе SA1, транзистор VT1 переходит в режим устойчивой генерации с кварцевой стабилизацией частоты. Динамическая головка ВА1 через разделительный конденсатор С13 подключается непосредственно к базе транзистора VT3, что обеспечивает его высокое усиление и позволяет получить амплитуду ЗЧ-напряжения на коллекторе VT2 около 1—2 В, что достаточно для эффективной модуляции передатчика на VT1. Кнопка SA2 служит для передачи сигнала вызова или азбуки Морзе. При ее нажатии УЗЧ возбуждается на частоте около 1 кГц.
Транзистор VT1 не имеет полного отечественного аналога, но достаточно успешно заменяется КТ368А или другим маломощным транзистором с граничной частотой 500—1000 МГц. В качестве VT2, VT3 подойдут любые НЧ-транзисторы, например КТ3102, важно лишь, чтобы VT3 имел коэффициент передачи по току не менее 300.
В качества Т1 можно использовать выходной трансформатор от транзисторного приемника или абонентского громкоговорителя, важно лишь, чтобы сопротивление первичной обмотки постоянному току не превышало 100 Ом.
ВА1 — любой малогабаритный динамик или излучатель от стере-отелефонов, Последний при меньших габаритах лучше работает в качестве микрофона и неплохо — в качестве излучателя. Антенна телескопическая, длиной не менее метра. Переключатель SA1 — ПКн-61 или П2К, кнопка SA2 — любая нефиксируемая.
Катушка L1 — бескаркасная, содержит 25 витков провода ПЭЛ диаметром 0,5 мм, намотанного на оправке диаметром 6 мм. Катушки L2, L3 намотаны на общем каркасе диаметром 5 мм с подстроечным сердечником М50ВЧ ПРЗх0,75х7,5. При отсутствии такого сердечника можно использовать каркас с сердечником от входных катушек радиовещательных КВ-приемников. L2 содержит 4 витка провода ПЭЛ диаметром 0,36 мм и намотана поверх L3, которая содержит 2×6 витков того же провода. Наиболее критичным к взаимному расположению элементов являются ВЧ-генератор на VT1 и переключатель SA1.
Настройку начинают в режиме приема. Вращая сердечник L3, добиваются появления в ВА1 характерного шума сверхрегенератора. Если это не удается, то надо подобрать величину конденсатора СЗ*. После появления регенерации следует проверить ее сохранение при изменении питания от 7 до 9 В и при различной степени выдвижения антенны. Иногда может потребоваться подбор величины базового резистора R6. После этого настраивают контур L3C1 на частоту 27140 кГц. После этого надо проверить работоспособность передатчика, и при малой мощности (амплитуда несущей на L2 меньше 3 В) подстроить в небольших пределах контур L3C1.
Более подробно о монтаже и настройке радиостанции рассказано в .
Литература:
А.П. Семьян
500 схем для радиолюбителей (Радиостанции и трансиверы)
СПб.: Наука и Техника, 2006. – 272 с.: ил.
Карты ввода/вывода и звуковые карты обычно имеют игровой порт, представляющий собой 15-выводный разъем, рассчитанный на использование двух джойстиков. К сожалению, многие программы работают только с одним из них. Поскольку для…….
Принципиальная схема радиостанции приведена на рис. 92. Сигнал с антенны через разделительный конденсатор С1 и переключатель S2 подается на вход усилителя высокой частоты приемника. УВЧ собран на транзисторе VT1……..
Работа с обычным тестером часто раздражает необходимостью смены щупов при изменении полярности измеряемого напряжения. Неудобна также неравномерная шкала переменных напряжений. Предлагаемый прибор лишен указанных недостатков. Принципиальная схема вольтметра приведена на…….
Приемник трансивера (рис. 7) является обычным сверхрегенеративным детектором. Единственной его особенностью можно считать переменный резистор R11, который облегчает настройку и который, при желании, можно вынести на лицевую панель…….
КРАТКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ: Рабочая частота …………………………………20-1300 MHz Чувствительность………………………………1 мВ Пределы локализации………………………..0,05-7 м Напряжение питания…………………………4,5-9 В Ток потребления……………………………….8 мА Тип антенны – телескопическая В схеме простого индикатора поля(1) присущ очень большой недостаток,а…….
В последнее время появились в продаже “игрушечные” радиостанции, производимые в КНР – так называемые “уоки-токи”. Они отличаются простотой и сравнительно неплохими характеристиками.
На рис.1 приведена схема такой радиостанции. Схема состоит из высокочастотной части, выполненной на транзисторе VT1, и двухкаскадного УЗЧ, выполненного на VT2 и VT3. Рабочая частота определяется кварцевым резонатором ZQ. Кнопка SB1 является переключателем “прием-передача”, имеет четыре группы переключающих контактов и осуществляет всю необходимую коммутацию (показана в положении “прием”). Выключатель питания совмещен с регулятором громкости RP1.
Катушка L1 – бескаркасная, намотана на оправке D 5 мм и содержит 30 витков провода D 0,5 мм. Катушки L2 и L3 намотаны на каркасах D 5 мм с сердечником и содержат 3 и 2х3 витка соответственно провода D 0,27 мм.
В качестве Т1 можно применить малогабаритный выходной трансформатор от радиоприемника. Питается радиостанция от батарейки типа “Крона”.
В основе данного приемника радиоуправления находится декодирующий модуль ММ57С200, код которого, состоящий из 12 бит, сочетается с классическими модулями UM3750 α ММ53200. Но основная особенность этой системы заключается в возможности…….
Внимание. Использование данного устройства в некоторых случаях запрещено законодательством РФ и может привести к административной или уголовной ответственности. А теперь создадим миниатюрный средневолновый радиомикрофон с амплитудной модуляцией. Схема AM передатчика…….
Передатчик содержит без выпрямителя три лампы, причем выходной лампой служит мощный тетрод ГУ-32 (рис. 22). Передатчик не сложен по конструкции и довольно прост в налаживании. В нем применена частотная модуляция,…….
Начинающему коротковолновику, не имеющему еще достаточного опыта в сборке, налаживании и эксплуатации сложных многокаскадных передающих устройств, необходимо начинать с постройки передатчика со стабилизацией кварцем. Простейшим является однокаскадный передатчик с…….
