CLASSIE Простой cw трансивер класса Е. CW Micro Transceiver. Телеграфный микротрансивер. Продолжение Простые cw кв трансиверы схемы

Виктор Беседин, UA9LAQ

Передатчик прошел испытания как на тренировках по радиоориентированию, так и в радиолюбительском эфире. Собранный в радиокружке областной станции юных техников, вместе с источником питания (тремя “плоскими" гальваническими батарейками) в алюминиевой коробке изпод тестера, с закрепленным на крышке коробки обычным телеграфным ключом, этот передатчик побывал со мной и в канавах, и в кустах, и на деревьях, где приходилось прятаться вместе с ним, имитируя “лису” (точнее, “дятла”, hi).

CW-передатчик на одном транзисторе.
Схема принципиальная.

Передатчик не потребляет ток в паузах между посылками, относится к классу QRPP, так как его мощность не превышает 1 Вт, и может быть использован для экспериментов в радиолюбительском эфире, в радиоориентировании и т. д. Кроме того, он позволит применить старые резонаторы, которые на современном уровне развития техники обычно в аппаратуру не устанавливают.

Как видно из схемы, передатчик представляет собой достаточно мощный кварцевый генератор, активным элементом которого служит германиевый p-n-p транзистор средней мощности. Передатчик работал в диапазоне 3,5 МГц (радиоориентирование) со случайной проволочной антенной, а в диапазоне 7 МГц - с антенной GP, установленной на крыше четырехэтажного здания.

Кварцевый резонатор ZQ1 использовался старого типа, в цилиндрическом бакелитовом корпусе. Современные резонаторы имеюточень тонкие пластины и могут в таком мощном (выходная мощностьдо 1 Вт) генераторе выйти из строя. Катушки L1 и L2 намотаны прямо на корпусе кварцевого резонатора, соотношение витков - 5:1.

Подстройка антенны осуществлялась включением конденсатора переменной емкости с воздушным диэлектриком СЗ с “холодного” конца катушки L2, а настройка контура L1C2 - подбором емкости конденсатора C2, который составлен из постоянного и подстроечного. Для работы в диапазоне 3,5 МГц индуктивность катушки L1 должна составлять 25-29 мкГн, для работы в диапазоне 7 МГц - 7-8 мкГн.

Отвод делается от 1/3 до 1/5 части витков катушки L1, считая от “холодного” конца, подключенного к нижнему (по схеме) выводу резистора R2. Чем выше частота, на которой работает передатчик, тем меньше должно быть включение транзистора VT1 в контур L1C2. Настройку передатчика на рабочую частоту (частоту кварцевого резонатора ZQ1) производят подбором емкости конденсатора C2.

Согласование с антенной производится с помощью конденсатора переменной емкости СЗ. Индикаторами настройки могут служить измеритель напряженности поля или резонансный волномер, которые располагают вблизи катушек передатчика или антенны. Настройка ведется по максимальным показаниям указанных приборов.

Настройку в резонанс можно обнаружить, включив в разрыв цепи питания маломощную лампочку накаливания. В момент резонанса контура L1C2 свечение лампочки уменьшится. При резонансе эквивалентное сопротивление параллельного контура увеличивается, а коллекторный ток уменьшается. Вносимое уменьшение добротности контура со стороны нагрузки (антенны) имеет случайную величину, зависящую от параметров антенны, поэтому в качестве C3 применен КПЕ, имеющий значительные пределы перестройки емкости.

Согласовывая с помощью C3 антенну, мы расстраиваем контур L1C2, который потребует подстройки. Затем снова подстраиваем емкость конденсатора C3, и так несколько раз. Только в этом случае в антенну поступит максимально возможная ВЧ мощность. На практике, при одной и той же антенне приходилось подстраивать только емкость конденсатора СЗ, а к помощи C2 приходилось прибегать редко.

Ток потребления в зависимости от напряжения питания при нажатии на ключ составляет 100-150 мА. Схему можно собрать на более современной элементной базе, с использованием кремниевых ВЧ транзисторов средней мощности (например, КТ606, КТ904 и т.п.). Поскольку эти транзисторы имеют n-p-n проводимость, полярность источника питания следует изменить на обратную.

Напомню, что кварцевый резонатор обязательно должен быть старого типа, с толстой пластиной, исключающей ее разрушение при мощных колебаниях в схеме генератора. При работе с антеннами, имеющими фидер из коаксиального кабеля, количество витков катушки L2 следует выбирать меньше, чем при использовании однопроводных антенн (например, в виде длинного проводе).

«По быстрому» взялся самый QRP-шный комплект в виде трансивера «МИКРОН».

Ну хотя мощности в аппарате всего 7 ватт, впечатления от загородного эфира на все 200.

И вот конструктор заказан, получен и собран. Интересное решение, позволяющее настроить трансивер с минимальным набором приборов.

Теперь в планах вспомнить забытый телеграф на должном уровне и летом испытать трансивер «в поле», ну и корпус в процессе изготовления. Ну а так же в планах подключить к нему GPS-приемник и использовать в качестве WSPR-маяка.

Наступило теплое время года и душа рвется в поля, подальше от электромагнитного смога и шумов в 9 баллов. Порывшись в имеющемся оборудовании, я собрал вот такой комплект.

Основу комплекта составил Трансивер SW-2010 и антенный тюнер LDG Z-100.

Молодцы китайские производители. Количество наборов для сборки микро-трансиверов, просто огромное. Очередной «клиент » питается от 9 до 13.8 вольт, ток в режиме приема на уровне 20 мА, в режиме передачи может достигать 0.5 Ампера. Возможная выходная мощность до 1.2 Ватта.

Ну а у меня чешутся руки, хоть что-то пособирать, вот и собран очередной вариант портативного трансивера. В комплекте был акриловый корпус с крепежом. Час неспешной возни с паяльником и вот такой красавец готов. Аккуратная плата и корпус, что еще нужно, чтобы осталось чувство удовлетворения от сборки пусть даже и простой конструкции.

Размеры корпуса 65 х 60 х 30 мм (из 30 мм высоты, 5 мм это резиновые ножки).

Ну и пара фотографий так сказать «в интерьере», рядом с манипуляторами, дабы оценить габариты трансивера.

Технические характеристики такого простого аппарата, обсуждать бесполезно. Задача была — получить удовольствие от сборки своими руками.

Под катом схема и несколько фотографий о ходе сборки.

Очередной QRP-трансивер, с возможностью работы в SSB. Схема была опубликована в декабрьском журнале Радио, за 2005 год.

Приятной особенностью схемы является отсутствие дефицитных деталей и бесконтактная система коммутации прием-передача. Печатная плата в сканированном варианте была не в очень хорошем качестве, пришлось ее перерисовать, для возможности повторить.. Если нужен LAY-файл — обращайтесь, поделюсь безвозмездно.

Китайские производители удачно освоили направление производства конструкторов, для сборки CW QRP трансиверов на любительский диапазон 7 МГц.

Причем, если на Алиэкспресс их выбор довольно таки умеренный, то на Ебее те-же китайские продавцы, готовы продать большее количество версий различных трансиверов. Причем в комплекте к нему может идти и акриловый корпус. Хорошее занятие для рук увлеченного человека. Стоимость тоже можно назвать гуманной, минимальная планка в районе 4-х долларов, с бесплатной доставкой. Выглядит все это примерно вот так:

Однако вариаций таких моделей несколько, от самых простых, до имеющих на своем борту Wi-Fi (как на картинке), для работы телеграфом с компьютера 🙂 И не всегда понятно, чем же между собой отличаются эти мелкие устройства.

Долгие поиски не приводили к внятному результату, но недавно я нашел сайт продавца, который любезно выложил у себя все инструкции по сборке этих устройств с подробными схемами.

Нравятся мне небольшие и самодостаточные решения, как нравится и идеология QRP. Поэтому начинаю публиковать у себя на сайте, а правильнее сказать, собирать в одном месте, материалы по интересным (может нестандартным) QRP решениям.

В журнале «КВ и УКВ» в первом номере за 2007 год была опубликована схема простого минитрансивера прямого преобразования.

Схема проста для повторения и не содержит дефицитных деталей. В принципе аппарат может быть повторен на любой радиолюбительский диапазон. Однако стоит учитывать, что на выходе мы получим DSB сигнал, что для «заселенных» диапазонов, может оказаться неприемлемым, да и не везде разрешено работать в эфире таким видом модуляции, это необходимо тоже учитывать. Ну и выходная мощность данного трансивера вряд ли позволит проводить сильно уж дальние связи. Скорее всего это «проект выходного дня» или хороший вариант для начинающих свой путь в эфире и радиоконструировании.

В одном из номеров CQ-QRP В.Т. Поляковым RA3AAE была предложена схема
простого трансивера «Полевик» , а в другом номере журнала она была взята за

основу для практической реализации Дмитрием UR4MCK на диапазон 80 м: Полевик-80 . Я тоже в своих экспериментах с минималистическими низковольтными трансиверами не смог обойти стороной такую красивую схему, и в данной статье описывается двухдиапазонный «Полевик» – на 20 и 40 м.

Схема, показанная на рис. 1, нуждается лишь в небольших пояснениях. Гетеродин
на транзисторе VT1 выполнен по емкостной трехточке с кварцем, работает на частоте 7030 кГц и оптимизирован под низковольтное питание (4 В). Сигнал с гетеродина поступает на трансформатор L1, первичная обмотка которого вместе с конденсатором C3 выполняет роль колебательного контура гетеродина.

Рис. 1. Схема трансивера.
Вторичная обмотка своими плечами попеременно открывает транзисторы смесителя VT2-VT3 (на диапазон 20 м – двухтактная работа смесителя), либо одним плечом – сразу оба транзистора (на 40 м – однотактная работа). Широкополосный трансформатор L3 согласует низкое сопротивление смесителя и сопротивление антенны, которая подключается через последовательные контуры – каждый на свой диапазон. Остальная схема – ФНЧ и УНЧ – обычна для гетеродинного приёмника.

Частота регулируется с помощью C4: 14059…14064 кГц и 7028,5…7032 кГц. RIT на диодах VD1-VD2 смещает частоту при передаче, смещение составляет около 600 Гц на диапазоне 20 м и 300 Гц на 40 м. Применять цепочку R2VD1VD2C5 нужно, если только трансивер сам не обеспечит нужное смещение частоты. В нескольких исполнениях этого трансивера такое смещение происходило автоматически, хотя и зависело от тонкой настройки режима гетеродина.

Выходная мощность при питании 4 В – около 400 мВт на обоих диапазонах.
Потребляемый ток – около 400 мА в режиме передачи и около 20 мА в режиме приёма.

Трансформатор L1 наматывается тремя слегка скрученными проводами в 8 витков на кольце М50ВН 20х10х5, конец одного провода соединяют с началом второго – это вторичная обмотка (точка соединения идёт на землю), третий провод – первичная обмотка. Выходной трансформатор L3 наматывается двумя проводами в 8 витков на кольце М2000 20х10х5 или близкого размера, конецодного провода соединяют с началом второго.

Настройку трансивера начинают с настройки режима гетеродина. Лучше подобрать транзистор VT1 по максимальному коэффициенту передачи тока. Сигнал на коллекторе должен быть по возможности симметричным по амплитуде и форме полуволн и составлять 4.5…5.5 В по амплитуде, это достигается подбором значения C3 (можно сначала заменить его переменным
конденсатором). Для проверки нормальной работы смесителя контролируют амплитуду напряжений на затворах VT2 и VT3 в диапазоне 20 м: амплитудыдолжны быть примерно равны 5 В и отличаться друг от друга не более чем на
пол-вольта (но лучше меньше).

При необходимости подобрать режим работы гетеродина можно также заменой индуктивности L7 на резистор в несколько десятков Ом.
После первичной настройки режима гетеродина настраивают выходные контуры, подключив трансивер на нагрузку 50 Ом и добившись максимальной амплитуды выходного напряжения в режиме передачи на обоих диапазонах.

После этого трансивер подключают к антенне и еще раз проверяют работу в режиме приёма:
для минимизации собственного шума смесителя можно дополнительно подобрать значение C3. Под конец настройки подгоняют RIT.

Трансивер специально проектировался под Li-Ion аккумуляторы 3.7…4.2 В. При необходимости увеличить мощность до 1.5 Вт можно поднять напряжение питания до 8 В, если снабдить выходные транзисторы радиаторами, например, из полосок алюминия, надеваемых на пластиковые корпуса транзисторов с небольшим натягом. При напряжении питания 8 В транзисторы ощутимо греются (особенно на диапазоне 20 м). Традиционно применяемое в подобных конструкциях напряжение 12 В в данной схеме, увы, не подходит: транзисторы BS170 выходят из строя.
Конструктивно трансивеоформлен в корпусе от компьютерного блока питания

Рис. 2.
Двойная шкала сделана из бумаги и подсвечивается изнутри светодиодом белого цвета. Применён плоский Li-Ion аккумулятор емкостью 2 А-ч.

Рис. 3. Конструкция и вид на плату трансивера.
Экономичность трансивера при отключенных наушниках позволяет не выключать его на протяжении многих дней (потребляемый ток вместе со светодиодом не превышает 10 мА) и изредка подзаряжать аккумулятор от USB-разъема через диод 1N4007, подключенный последовательно к аккумулятору (аккумулятор содержит встроенную схему защиты от перезарядки и полного разряда). Шкала с подсветкой подсказала ещё одно применение этого трансивера: QRP-ночник.

Влад Жигалов R2DNN

Литература:
1. Владимир Поляков. Смеситель – РА для CW трансивера. CQ-QRP #13 (Август
2006).
2. Дмитрий Горох. Трансивер для MAS. CQ-QRP #31 (Лето 2010).
Взято на CQ-QRP 62

В 2001г. мной был разработан портативный телеграфный очень простой трансивер на 7-и транзисторах, 3 из которых на передачу, и 4 на приём. Размер трансивера (вместе с блоком питания) получился 100x50x150 мм, вес не более 500 гр. В походных условиях он мог питаться от набора аккумуляторов 12 вольт (10 пальчиковых аккумуляторов ёмкостью по 850 мА/ч) или литиевых батареек. Этот трансивер был собран всего за 4 дня, из которых день ушел на разработку схемы и поиск радиодеталей.

Не смотря на малую выходную мощность трансивера (3...5 ватт), на нем я провёл более 2000 радиосвязей со всеми континентами в течении одного года. Примерно 100 связей с США, 150 с Японией, около 30 с африканским континентом, 10 с Австралией и около сотни связей с Азией и т.д. Основная масса моих корреспондентов была из Европы (европейские страны на этом трансивере переработал все) и европейской части России. А также Урал и Дальний Восток.

Всё зависело от того, какая у меня антенна использовалась в данный момент, и в какую сторону было направлено максимальное излучение. Трансивер работает в 15-метровом радиолюбительском диапазоне, на фиксированной частоте 21001 кГц. Частота стабилизирована кварцем для предотвращения зависимости частоты от температуры и просадки напряжения питания при работе от батарей и аккумуляторов.

Применение кварцевого резонатора в схеме дало возможность получить наибольшую мощность на задающем генераторе и уменьшить число каскадов (транзисторов) в передающей части трансивера.

Рис. 1. Принципиальная схема трансивера на семи транзисторах Дениса Титова.

К этому трансиверу был собран электронный телеграфный ключ, опубликованный в журнале «Радио» на 3-х микросхемах К176ЛЕ5, К176ТМ1, К176ЛА7. Но лучше применять микросхемы серии К561. Вы вправе сами выбрать схему электронного телеграфного ключа, только он должен иметь внутренний тон-генератор для самоконтроля.

На фиксированной частоте надо работать на общий вызов. Но постоянно передавать на ключе CQ с QRP-мощностью было трудно, и мне быстро надоедало. В связи с этим я записал на магнитофон свой общий вызов таким образом: 3 раза даётся CQ, потом 5 раз свой позывной и PSE К. После паузы в 10 секунд всё повторяется заново (до конца кассеты).

Поставил переключатель на выходе магнитофона (который идет на динамик), и с его помощью переключал выходной сигнал либо на динамик, либо на детектор системы VOX, идущий на трансивер. Сигнал с магнитофона попадал на детектор, собранный на 2-х диодах и конденсаторе примерно 0.1 мкФ, далее уже были импульсы, повторяющие форму сигнала, записанного на кассете. Потом эти импульсы подавались на базу транзистора, в коллекторе которого было включено герконовое мини реле РЭС55, и оно замыкало контакты в такт записи на ленте.

Рис. 2. План расположения деталей трансивера.

Эти контакты реле были подключены параллельно коммутационным контактам от электронного ключа. Так выглядел у меня процесс автоматизации передачи общего вызова. У данного трансивера нет переключателя «приём - передача», поэтому вызывающих корреспондентов я слушал в 10-секундных паузах между CQ.

Когда был услышан очередной ответ на мой вызов, «автопилот» можно было отключить и взять управление на себя.

На штырь - между ними не более 7 км. телефон и 10 км. Телеграф (на штырь 1,8 метра). На диполь пол-волны удавались связи (при прохождении) до 750 км.
Выходная мощность примерно 1,5 Вт. Вес вместе с батареями (2 ящика по 20 кг каждый)= 40 кг.(примерно). На картинке нет такого же по габаритам ящика питания.
Вот американская рация.


Вот английская шпионская станция (без источника питания).


Вот и моя цацка примерно как РБМ-1 по характеристикам.
Общий вид комплекта CW Micro Transceiver показан ниже.


Вес моего комплекта целиком определяется весом аккумулятора
(от 0,5 до 1,5 Кг.)
CW Micro Transceiver выполнен в виде утолщенного телеграфного ключа.
Габариты радиостанции стали такие маленькие за счет того, что оба высокочастотных транзистора используются как при приеме, так и при передаче (трансиверная схема ).

Принципиальная электрическая схема приемника основана на прямом преобразовании сигналов смесителем ключевого типа, собранном на мощном транзисторе КТ 603 (или КТ 608). Сигнал из антенны поступает через конденсатор 6800 пикофарад на единственный колебательный контур с отводами через 4 и 5 витков для согласования с входным/выходным сопротивлением приемника/передатчика.
При приеме выходной транзистор представляет из себя ключевой смеситель, нагрузкой которого являются конденсатор, резистор и дроссель 100 мкгн включенные на входе усилителя низкой частоты. Усилитель низкой частоты, собранный на транзисторах КТ3102 и КТ 315 имеет усиление от 5000 до 10000 по напряжению и усиливает низкочастотные биения между входной частотой принятого сигнала и напряжением управления, поступающем на базу мощного транзистора КТ 603 с задающего генератора. Задающий генератор собран по схеме «емкостная трехточка» на транзисторе КТ 315. Схема генератора изменяет свою мощность при переходе с приема на передачу. При приеме - последовательно с сопротивлением 240 ом (в эмиттере КТ 315) включен резистор 6,8 ком, который необходимо подобрать по максимальной чувствительности приемника.
Необходимо оптимальное соотношение между управляющим сигналом на базе мощного транзистора КТ 603 (или КТ 608) и шумами приемника при приеме самых слабых сигналов. Поскольку при такой простой схеме задающего генератора невозможно обеспечить хорошую стабильность частоты, задающий генератор стабилизирован кварцем.
При приеме переключается мощность задающего генератора и происходит небольшой сдвиг по частоте (даже кварца) примерно на 400 - 900 Герц.


Именно эта частота тона и будет слышна в наушниках при применении одинаковых кварцев в паре таких радиостанций.
Резисторы могут быть любого типа, рассчитанные на рассеиваемую мощность не менее 0,25 Вт. Подстроечный сердечник катушки индуктивности виден на фото.


На катушку индуктивности следует обратить особое внимание, так как от ее качества зависит очень многое - чувствительность приемника, мощность на выходе передатчика. Лучше использовать каркас от катушек такой же как на фото.
Провод ПЭЛ (или ПЭВ) 0,35… 0,5 мм. Дроссели мотают проводом любой марки (50… 100 витков) на сердечниках 600 НН, от контуров промежуточной частоты стоявших в приемниках средневолнового диапазона. Лучше их намотать проводом ПЭЛШО диаметром 0,3...0,4 мм. Еще лучше на ферритовых колечках 600 НН.




Корпус рации изготовлен из корпуса бумажного конденсатора 4 Мкф на 600 вольт. Конденсатор надрезается со стороны выводов, сливается трансформаторное масло и вынимается бумажный бутерброд. Промываем внутри спиртом или ацетоном. Сверлим крепежные отверстия для ключа и отверстия для выводов Антенна, Питание (плюс 12 в), Заземление (минус 12 в). Корпус готов.


Кварцы нашел миниатюрные, поэтому поставил переключатель каналов.
Напоминаю , что согласно принципам прямого преобразования на приеме (на 2-ух кварцах) мы имеем 4-е канала приема: 1=F1+500 Гц. 2=F1-500 Гц. 3=F2+500 Гц. 4=F2-500 Гц. Возможна перестройка частоты в небольших пределах (ок. 3 кГц), для этого последовательно с кварцевым резонатором (снизу по схеме) надо подключить КПЕ 5-50 пф.
CW-Полудуплекс : при нажатии на тел.ключ - передача, при отпускании - прием. Hежелательны длительные нажатия на ключ (>10сек), перегрев транзистора Т2, лучше использовать радиатор, хотя бы небольшой на шляпку Т2.
Представте - принцип, позволивший так уменьшить габариты радиостанции, был заложен в 1913 г. (Мейснер и Роунд - первые«синхродины» для телеграфных сигналов на ламповом триоде).
Режимы работы транзисторов уточняют подбором резисторов. Напряжение на коллекторе транзистора УНЧ должно составлять не менее половины напряжения питания 5...6 В. Частоту гетеродина проверяют с помощью гетеродинного волномера или приемника на таком же принципе. Затем необходимо подобрать оптимальную мощность генератора на КТ 315. Для этого на приемник принимают генератор на ту-же частоту или какую-либо станцию (если повезет) и подбирают резистор 6,8 ком (см. выше) по качеству приема. При подборе легко заметить, что уровень сигнала принимаемой станции увеличивается, поскольку увеличивается напряжение, поступающее от гетеродина. Одновременно возрастают и шумы на выходе приемника, создаваемые смесителем. Вначале этот шум растет медленнее, чем сигнал радиостанции, и отношение сигнал/шум увеличивается. Затем возрастание уровня полезного сигнала прекращается, дальнейшее увеличение мощности приводит лишь к ухудшению отношения сигнал/шум. Настройку контура L1C1 в резонанс с частотой принимаемого сигнала и уточнение мест отводов в катушке L1 производят по максимуму выходного напряжения при передаче сигнала. К сожалению при применении случайных антенн и при плохой экранировке может прослушиваться фон переменного тока. Наиболее часто он вызывается наводками напряжения гетеродина на провода антенны и питания. Для борьбы с фоном снижение антенны следует выполнять коаксиальным кабелем. При монтаже надо обращать внимание на качество экранировки, а сам трансивер размещать в металлическом корпусе.


Я разместил плату на дюралевом шасси и прикрепил к шасси лицевую панель (смотри вверху), которая соединяется с корпусом гибкой пружиной, обеспечивая надежный контакт с корпусом. Получился хороший экран. Однако без правильного заземления (или противовеса антенны) фон все-таки будет.
Если трансивер питается от сети переменного тока через выпрямитель, напряжение на выходе последнего должно иметь малый коэффициент пульсаций. Налаживание трансивера рекомендуется производить при его питании от аккумулятора или батареи напряжением 9,5 - 12,5 В.
Хорошо налаженный трансивер имеет чувствительность и избирательность, сравнимые с аналогичными параметрами связных супергетеродинных приемников.
При испытании данного трансивера на приеме на наружную антенну 2,5 метра и хорошее заземление - были приняты сигналы многих любительских станций 40 М. диапазона.
Напоминаю - этот трансивер не годится для приема широковещательных радиостанций.
Чувствительность трансивера не менее 5 мкв.
Мощность в антенне не менее 0,25 Вт (подводимая не менее менее 1 Ватта).
Энергоемкость батарей желательно иметь не менее 1 Ач.
Всех с праздниками!