Предлагаемая в этой статье радиостанция имеет малые вес и габариты. Она удобна в эксплуатации, поскольку имеет минимум органов управления. Радиостанция выполнена на SMD-компонентах, легко повторяема, недорога в изготовлении и проста в сборке, имеет хорошие параметры по приему и передаче.

Для упрощения конструкции индика­тора частоты в станции нет, а использу­ется режим беспоисковой работы (три заранее записанные в память радиостан­ции рабочие частоты). При этом имеет­ся режим сканирования по всему раз­решенному ЧМ участку, позволяющий найти корреспондента, зафиксировать­ся на его частоте и проводить связи. В целом устройство представляет собой полноценную радиостанцию, во многом не уступающую промышленным аппара­там. Она имеет следующие технические характеристики:

Чувствительность приемного тракта, мкВ          не хуже 0,1

Выходная мощность, Вт:

при полном заряде аккумуляторов              2,5

при пониженном напряжении питания      1,8

Динамический диапазон по "забитию", дБ не хуже 80

Запрограммированных частот       3

Напряжение питания, В      4,8

Потребляемый ток, мА:

при передаче      750

в режиме приема              26

в режиме экономичного приема .... 3,6

Режим сканирования обеспечивается в полосе частот 144,5 ... 145,8 МГц с шагом 25 кГц.

Схема радиостанции показана на рис. 2. Приемный тракт выполнен по схеме с двойным преобразованием час­тоты и состоит из УРЧ VT1, первого сме­сителя на транзисторе VT2, промежуточ­ного усилительного каскада VT3, функци­ональной микросхемы DA1 (МС3361 фир­мы Motorola) и УНЧ на микросхеме DA2.

В режиме приема сигнал с антенны через разъем XW1, катушку L7, конденса­тор С1 поступает на входной контур L1С2, а затем на первый затвор VT1. Далее усиленный сигнал выделяется колеба­тельным контуром L2C6 и подается на первый затвор транзистора первого сме­сителя VT2. На второй затвор через кон­денсатор С8 подается сигнал 1 -го гете­родина, снимаемый с генератора управ­ляемого напряжением (ГУН) на VT10, ко­торый является общим для приемника и передатчика. Управление ГУН осуще­ствляет синтезатор, выполненный на ми­кросхемах DD1 и DA1. Смеситель на VT2 работает с нулевым начальным смеще­нием на затворах. Это позволило полу­чить малые шумы смесителя, хорошую линейность и высокий коэффициент пре­образования. Сигнал первой ПЧ с час­тотой 10695 кГц выделяется на резисто­ре R6 и через кварцевый фильтр ZQ2 по­ступает на усилительный каскад на тран­зисторе VT3. Усиленный сигнал подает­ся на вход второго смесителя (вывод 16 микросхемы DA1). На другой вход этого смесителя (вывод 1) через емкостный делитель С10С30 подается сигнал с квар­цевого генератора драйвера синтезато­ра с частотой 10240 кГц. В результате смешивания двух сигналов вырабатывает­ся разностный сигнал второй ПЧ 455 кГц. Далее он через керамический ФСС ZQ3 поступает на УПЧ и детектор, входящие в состав микросхемы DA1.

Включение микросхемы типовое, за исключением того, что немного опти­мизированы номиналы фильтра усилите­ля шумов с целью более четкой его рабо­ты и защиты от ложных срабатываний шумоподавителя при больших девиаци­ях принимаемого сигнала. Сигнал НЧ снимается с фильтра R19C18 и через регулятор громкости R21 подается на УНЧ DA2. При отсутствии принимаемого сигнала УНЧ закрыт сигналом высокого логического уровня, подаваемого с вы­вода 19 процессора DD1 на вывод 1 DA2 (управление). При наличии сигнала ра­диостанции на выходе триггера в соста­ве DA1 появляется положительное на­пряжение, которое через R10 открывает ключ VT4, тем самым на выводе 1 DA2 ус­танавливается низкий логический уро­вень, приводящий УНЧ в рабочий ре­жим. Параллельно VT4 установлена кнопка принудительного отключения ШП SB2. Порог срабатывания ШП устанавли­вают резистором R16.

В целом алгоритм работы такой: при включении питания выключателем SA2 процессор DD1 устанавливается в ра­бочий режим. На выводе 13 микросхемы присутствует логический 0, который че­рез резистор R41 открывает ключ VT9 в цепи питания приемника. Питание с это­го ключа через цепь R42VD7 поступает на ГУН. Если при этом нет работающей станции (шумоподавитель закрыт), то через 4 с процессор переходит в эко­номичный режим и включает питание "порциями" по 0,3 с через каждые 0,9 с. Подача питания индицируется мигаю­щим зеленым светодиодом VD4.1. Ес­ли есть станция и шумоподавитель сра­ботал, то ключом VT4 устанавливается логический 0 на выводе 19 процессора и он переходит в рабочий режим. Так же включается и УНЧ. Процессор будет на­ходится в рабочем состоянии, пока есть активность прием—передача или рабо­тающие станции, т. е. открывание шу­моподавителя. Через 4 с отсутствия при­нимаемого сигнала и передачи процес­сор снова переводит станцию в эконо­мичный режим.

Для включения режима сканирова­ния следует в выключенном состоянии радиостанции нажать кнопку передачи SB1 и включить питание. Через 1 с по­сле подачи питания отпустить SB1. Ска­нирование индицирует частое мигание светодиода VD4. При обнаружении ра­ботающей станции сканирование при­останавливается на 3 с, затем продол­жается дальше. Остановить сканиро­вание нужно кратковременным нажа­тием на передачу. Станция будет нахо­диться на зафиксированной частоте до выключения питания. После повторного включения пита­ния в соответствии с положением пере­ключателя SA1 устанавливается запи­санная при изготовлении радиостанции в память частота.

Передача включается нажатием кнопки SB1. При зтом переключается режим процессора по выводу 16 DD1, также через R36 открывается ключ VT8 и блокирует подачу питания на прием­ник. Управлением через R37 открывает­ся ключ VT7, подающий питание на предварительные каскады передатчи­ка и микрофонный усилитель. Свече­ние красного светодиода VD4.2 инди­цирует режим передачи.

Микрофонный усилитель собран по схеме с непосредственной связью меж­ду каскадами на транзисторах VT14 и VT15. В усилителе осуществляются ча­стотная коррекция с подъемом АЧХ око­ло 6 дБ на октаву до частоты 3 кГц и дальнейший завал АЧХ. Усилитель име­ет относительно низкоомный выход и усиливает НЧ сигнал до амплитуды 1,5 В, равной напряжению его питания. Это позволило использовать простой ди­одный ограничитель и обеспечить не­большую степень компрессии, не вы­зывающую заметных искажений. Уси­литель не чувствителен к воздействию мощных ВЧ полей и обеспечивает хоро­шее звучание на передачу.

Частотная модуляция осуществляет­ся подачей НЧ сигнала через R65 на ва­рикап VD8, который осуществляет пере­стройку ГУН управлением от синтезато­ра и служит для коммутации его собст­венной частоты при переходе с приема на передачу. В режиме приема через цепь R43C40R44 на варикап подается положительное напряжение смещения.

ГУН выполнен на полевом транзисто­ре VT10 по схеме емкостной трехточки. Применение в генераторе полевого тран­зистора позволило получить хорошую собственную стабильность и чистый спектр колебаний. Генератор также хоро­шо согласовывается с последующим ка­скадом и в нагруженном состоянии раз­вивает амплитуду в режиме передачи около 0,8 В, что в целом позволило упро­стить передатчик.

Усилительная часть передатчика со­держит три каскада на транзисторах VT11, VT12, VT13 соответственно. Кас­кады на транзисторах VT12 и VT13 в ис­ходном состоянии заперты, поэтому пи­тание на них не коммутируется и подано постоянно. VT12 работает в режиме клас­са В с небольшим смещением, снимае­мым с диода VD9, a VT13 — в режиме клас­са С без смещения и имеет высокий КПД. Усиленный сигнал через согласующие цепи и разъем XW1 подается в антенну.

Все цепи радиостанции, за исключе­нием УНЧ и выходного каскада пере датчика, питаются от стабилизатора DA3 с напряжением стабилизации 3,3 В. В результате сохраняются все параме­тры радиостанции вплоть до разряда. Для контроля разряда служат порого­вое устройство на транзисторах VT5 и VT6 и светодиод VD5.

Станция собрана на одной печатной плате из двусторонне фольгированного стеклотекстолита размерами 87x53 мм, выполненной по современной техноло­гии, с металлизацией отверстий и за­щитной маской размером по внутрен­нему периметру корпуса, что придает ей дополнительную прочность. Трассиров­ка сторон платы показана на рис. 3 и 4. Специальных креплений плата не имеет, просто вставляется в корпус и прижи­мается задней крышкой, которая кре­пится двумя винтами. Предварительно подпаивают только динамик и провод от антенного разъема.

При сборке использованы преиму­щественно SMD-элементы: резисторы и конденсаторы дюймового типоразме­ра 0805 (но возможна их замена на эле­менты дюймового типоразмера 1206). Подстроечные резисторы и конденса­торы, также применяемые для поверхно­стного монтажа. Все оксидные конден­саторы — на напряжение 6,3 В.

Катушки контуров бескаркасные (кро­ме L3), намотаны на оправке 3 мм прово­дом ПЭЛ 0,5. Катушки L1, L2, L5, L6 со­держат по 4 витка, L4 — 5 витков, L7 — 3 витка. Катушка L3, индуктивностью 680 мкГн, используется либо стандартная на 455 кГц в экране высотой 8 мм, либо наматывается на подходящей арматуре с ферритовым сердечником и подстроечной чашкой и содержит 150 витков про­вода ПЭЛ 0,08. Дроссели L8, L9 — чип- индуктивности 0,033 и 0,47 мкГн соот­ветственно, L10 - обычный со штыревы­ми выводами индуктивностью 1 мкГн. Дроссель L11 имеет 5 витков провода ПЭЛ 0,5, намотанных на оправке 2,2 мм, и располагается на плате вертикально.

Диоды VD1, VD2, VD6, VD7, VD9 — КД521, КД522. Диод VD3 — диодная сборка серии BAV70 с объединенными катодами (в радиостанции диоды вклю­чены параллельно), a VD10, VD11 — BAV99, содержащая два последователь­но включенных диода (их средняя точка подключена к конденсатору С69 и рези­сторам R64, R65). Светодиод VD5 — АЛ102А, VD4 — двухцветный (два диода в одном корпусе). Транзистор VT3 — оте­чественный SMD КТ368А9. В НЧ и комму­тирующих цепях также применяются оте­чественные SMD транзисторы PNP — КТ3129А9 и NPN — КТ3130А9. Микро­схема DA4 — КФ1015ПЛ4. Микрофон — любой электретный, ди­аметром 6 мм, динамическая головка ВА1 — любая, диаметром 40 мм, сопро­тивлением обмотки 8 Ом.

Для экранирования контура ГУН ис­пользуется самодельный прямоуголь­ный экран размерами 8x11 мм, выпол­ненный из полоски белой жести шириной онтур без маски. После настройки свер­ху он закрывается П-образной пластин­кой из того же материала и запаиваете в двух—трех точках. Файлы прошивки микроконтроллера и трассировки печатных плат можно ска­чать с ftp-сервера журнала по адресу: ftp://ftp.radio.ru/pub/2004/01/fm.zip

При соблюдении всех указанных но­миналов схема работает практически сразу и требует только минимальной подстройки. Перед началом настройки рекомендуется обесточить выходной ка­скад передатчика. Для этого нужно отпа­ять один вывод дросселя L11. Выклю­чить шумоподавитель поворотом резис­тора R16 или временно установив пере­мычку вместо SB2.

В первую очередь следует настроить ГУН. Для этого нужно измерить напряже­ние на выводе 15 микросхемы DA4 и при нажатой передаче, раздвигая витки ка­тушки L4, установить напряжение при­мерно 1 ...1,3 В. При отпускании переда­чи в режиме приема напряжение должно оставаться примерно таким же. Если оно сильно отличается, то следует подобрать резистор R46 так, чтобы разница в режи­мах прием—передача была минималь­ной. После этого катушку L4 следует за­лить парафином.

Далее необходимо подключить к ан­тенному выходу частотомер и при пере­даче подстроечным конденсатором С29 выставить частоту, соответствую­щую положению переключателя (часто­ты определяются программой прошив­ки DD1). Выставить девиацию резис­тором R65 можно по приборам или с использованием контрольной станции по наиболее громкому, неискаженному звучанию при разговоре вблизи мик­рофона. Затем подать с ГСС на вход приемника радиосигнал соответствую­щей частоты с девиацией 3...4 кГц и настроить приемник катушкой L3 по максимально громкому и неискажен­ному сигналу. Для завершения налад­ки приемника выставить максималь­ную чувствительность, слегка раздви­гая витки катушек L1 и L2.

После выполнения всех предыдущих работ впаять на место дроссель L11, под­ключить к разъему XW1 эквивалент на­грузки 50 Ом и измерить на нем напряже­ние при передаче. Максимум отдавае­мой мощности устанавливают, слегка раздвигая витки катушек L5 и L6. Напряжение на нагрузке должно быть не менее 11..12 В, что соответствует выходной мощности 2,4...2,8 Вт. Затем резистором R16 выставляют порог ШП. Без сигнала станция должна полностью молчать и уверенно включать­ся даже при слабом сигнале с шумами.

Антенна радиостанции резонансная с электрической длиной провода 0,75 длины волны. Изготавливается антенна на основе отрезка телевизионного 75-омного кабеля RCI, с внешним диамет­ром 7 мм, длиной 10 см. С него нужно снять внешнюю оболочку, удалить оп­летку и центральный проводник. Выни­мается это легко, без усилий. Затем оболочку одевают обратно. На рассто­янии около 10 мм от края, используя "родной" центральный проводник, де­лают прокол изоляции и конец проводника выводят наружу по центру, а дру­гой откусывают и изгибают на изоля­цию для дальнейшей подпайки к нему провода спирали.

Для спирали используется вдвое сло­женный провод МС в фторопластовой изоляции, с внешним диаметром 0,5 мм. Намотку выполняют виток к витку. Дли­на сложенного вдвое проводника со­ставляет 106 мм. Но лучше взять заве­домо большую длину, около 115 мм, а затем произвести точную настройку уко­рачиванием. Один конец проводника подпаивается к центральному провод­нику и аккуратно заплавляется во внутрь изоляции. После этого производится намотка и провод фиксируется на кон­це. Со стороны центрального проводни­ка устанавливают разъем. Затем на всю конструкцию одевают термоусадочную трубку и подогревом над легким пла­менем фиксируют ее

Настраивают антенну с помощью из­мерителя АЧХ или по индикатору на­пряженности поля с использованием самой радиостанции. В этом случае вы­ходной каскад передатчика лучше обес­точить. Мощность ВЧ на выходе при этом около 30 мВт, что вполне достаточ­но для работы даже самого простого индикатора поля.

Настройку с помощью приборов АЧХ выполнить проще. Соединяют вход при­бора с выходом оконечного каскада (по схеме это точка 3) и подключают в эту точку антенну. Откусывая антенну по дли­не, добиваются резонанса на частоте 143 МГц. В свободном пространстве без влияния проводов прибора резонанс ан­тенны будет в районе 145 МГц. Конец антенны после настройки снова прогре­вают для усадки трубки и торец залива­ют термоклеем.

Щелкните по картинке для увеличения