О сайте

Всем доброго времени суток! Я, Вячеслав Юрьевич, или просто В.Ю. приглашаю Вас в свой блог. Почему блог так называется? Я дедушка и, как все деды, люблю поговорить о былом и поучить молодёжь. Читайте мои посты с советами обо всём, а особенно о здоровье.
До новых встреч!

среда, 10 июня 2015 г.

Самодельный высокочастотный генератор УКВ диапазонов.


Фото 1.
 Идея сделать недорогой генератор УКВ  диапазонов для работы в полевых условиях родилась, когда возникло желание измерить параметры собранных своими руками антенн самодельным КСВ-метром. Быстро и удобно сделать такой генератор удалось, используя сменные блоки-модули. Уже собрал несколько генераторов на: радиовещательный 87,5 – 108 МГц, радиолюбительские 144 – 146 МГц и 430 - 440 МГц, включая PRM (446 МГц) диапазоны,  диапазон эфирного цифрового телевидения 480 -  590 МГц. Такой мобильный и простой измерительный прибор помещается в кармане, а по некоторым параметрам не уступает профессиональным измерительным приборам. Линейку шкалы легко дополнить, поменяв несколько номиналов в схеме или модульную плату.

                 Структурная схема для всех используемых диапазонов одинаковая.
 Это задающий генератор (на транзисторе Т1) с параметрической стабилизацией частоты, который определяет необходимый диапазон перекрытия. Для упрощения конструкции, перестройка по диапазону осуществляется подстроечным конденсатором. На практике такая схема включения, при соответствующих номиналах, на стандартизированных чип-индуктивностях и чип-конденсаторах, проверялась вплоть до частоты 1300 МГц. 

Фото 2. Генератор с ФНЧ на диапазоны 415 - 500 МГц и 480 - 590 МГц.
 Фильтр нижних частот (ФНЧ) подавляет высшие гармоники более чем на 55 дБ, выполнен на контурах с катушками индуктивностями L1, L2, L3. Конденсаторы параллельные индуктивностям образуют режекторные фильтры-пробки настроенные на вторую гармонику гетеродина, что и обеспечивает дополнительное подавление высших гармоник гетеродина.

Фото 3. Предварительная настройка ФНЧ на диапазон 87,5 - 108 МГц.
 Линейный усилитель на микросхеме имеет нормированное выходное сопротивление 50 Ом и для данной схемы включения развивает  мощность от 15 до 25 мВт, достаточную для настройки и проверки параметров антенн, не требующую регистрации. Именно такую мощность на выходе имеет высокочастотный генератор Г4 – 176. Для простоты схемы ФНЧ на выходе микросхемы отсутствует, поэтому подавления высших гармоник генератора  на выходе ухудшилось на 10 дБ.

фото 4. Плата линейного усилителя высокой частоты.

  Микросхема ADL5324 предназначена для работы на частотах от 400 МГц  до 4-х ГГц, но практика показала, что она вполне работоспособна и на более низких частотах УКВ диапазона.
 Питание генераторов осуществляется от литиевого аккумулятора с напряжением до 4,2 вольта. Устройство имеет разъём для внешнего питания и подзарядки аккумулятора и высокочастотный разъём для подключения внешнего счётчика, а самодельный КСВ-метр может служить индикатором уровня.

                                                  Генератор диапазона 87.5 – 108 МГц.
Параметры. Реальная перестройка частоты составила 75 – 120 МГц. Напряжение питания Vп =  3,3 – 4,2 В. Выходная мощность до 25 мВт (Vп = 4 В). Выходное сопротивление Rвых = 50 Ом.  Подавление высших гармоник более 40 дБ. Неравномерность в частотном диапазоне 87,5 – 108 МГц менее 2 дБ. Ток потребления не более 100 мА (Vп = 4 В).
Рис. 1. Генератор диапазона 87,5 - 108 МГц.
Рис. 2.
                На рис. 2. представлен эскиз монтажа задающего генератора на частоту 115,6 – 136 МГц. Этот генератор используется в роли гетеродина в преобразователе  суперсверхрегенеративного приёмника и в тюнере FM c двойным преобразованием частоты. Перестройка генератора осуществляется с помощью переменного резистора, изменяющего напряжение на варикапе.

                  Генератор радиолюбительского диапазона 144 - 146 МГц.
 Параметры. Реальная перестройка частоты при этом составила 120 – 170 МГц.  Напряжение питания Vп =  3,3 – 4,2 В. Выходная мощность до 20 мВт (Vп = 4 В). Выходное сопротивление Rвых = 50 Ом.  Подавление высших гармоник более 45 дБ. Неравномерность в частотном диапазоне менее 1 дБ. Ток потребления не более 100 мА (Vп = 4 В).
 В генераторе катушка индуктивности уменьшается до 10 витков (диаметр оправки 4 мм, диаметр провода 0,5 мм). Номиналы конденсаторов ФНЧ уменьшились.
Рис. 2. Генератор диапазона 120 - 170 МГц. Найдите 7 отличий между рис. 1 и рис. 2.
                                   Генератор радиолюбительского диапазона 430 – 440 МГц.
Параметры. Реальный диапазон перестройки при указанных номиналах составил 415 – 500 МГц.  Напряжение питания Vп =  3,3 – 4,2 В. Выходная мощность до 15 мВт (Vп = 4 В). Выходное сопротивление Rвых = 50 Ом.  Подавление высших гармоник более 45 дБ. Неравномерность в частотном диапазоне 430 – 440 МГц  менее 1 дБ. Ток потребления не более 95 мА (Vп = 4 В).

Фото 6. Конструкция генератора на диапазон 415 - 500 МГц и 480 - 590 МГц.
                    Генератор диапазона эфирного цифрового телевидения 480 – 590 МГц.
 Параметры. Реальный диапазон перестройки при указанных номиналах составил 480 – 590 МГц. Напряжение питания Vп =  3,3 – 4,2 В. Выходная мощность до 15 мВт (Vп = 4 В). Выходное сопротивление Rвых = 50 Ом.  Подавление высших гармоник более 45 дБ. Неравномерность в частотном диапазоне менее 1 дБ. Ток потребления не более 95 мА           (Vп = 4 В).
Рис.3 Генератор диапазона 480 - 490 МГц.
Генератор диапазона 415 -500 МГц. Lг = 47 нГн. С3, С4 -5,6 пФ. 
                                                      Генератор других диапазонов.
  Стоит только заменить катушку в генераторе на другую, с меньшей индуктивностью, например, 33 нГн на 18 нГн, а в ФНЧ 18 нГ на 10 нГ и дециметровой диапазон телевизионного эфирного вешания перекрыт полностью  до частоты 850 МГц.
 Для дальнейшего движения вверх по частоте, поступаем аналогичным образом и в дополнение уменьшаем значение конденсаторов С 1, С 2 до номинала, равного 1,5 пФ.
 С обвесом микросхемы линейного усилителя, включая его конструкцию, на перечисленные и другие диапазоны поможет   WWW.ALLDATASHEET.COM
                                         Перестройка генератора с помощью варикапов.
Это дополнение, которое несколько усложняет схему, но обеспечивает удобство управления с помощью переменного резистора вместо подстроечного конденсатора, а также даёт возможность в дальнейшем применения синтезатора  для стабилизации частоты генератора.

 Этот пост ещё не закончен.

7 комментариев:

  1. А как насчёт диапазона 2,4 Ггц?!

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. На практике такая схема включения, при соответствующих номиналах, на стандартизированных чип-индуктивностях и чип-конденсаторах, проверялась вплоть до частоты 1300 МГц.
      Что касается более высокой частоты, то схема практически не изменится, поменяется только конструкция, но у меня пока нет необходимости осваивать диапазон 2,4 ГГц.

      Удалить
  2. На 2,4 ГГц можно использовать эту же схему на дискретных элементах, настроив генератор на частоту 1,2 ГГц и выделить вторую гармонику 2,4 ГГц полосовым фильтром на ПАВ (SAW). Схема проще и стабильность генератора лучше.

    ОтветитьУдалить
  3. Доброго времени суток! Не подскажете ли, какие номиналы нужно поменять, чтобы сделать этот генератор на частоты ТВ каналов с 6 по 12?

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Здравствуйте. В схеме электрической, что на рис.2 необходимо опытным путём уменьшить число витков всех катушек. Вместо 10 витков намотать 6 витков. Начните с катушки Lr. Чтобы точно вогнать в диапазон, можно сжать или разжать витки этой катушки. Остальными катушками уменьшается уровень высших гармоник.

      Удалить