Как известно для приема сигналов PSK, занимающих узкую полосу в эфире, необходима очень хорошая стабильность частоты гетеродина. В приемниках и трансиверах высокого класса стабильность частоты достигается с помощью синтезаторов. В простых приемниках - синтезатор дорогое удовольствие и поэтому в качестве гетеродина применяют кварцевые генераторы.Так как частоты PSK на любительских диапазонах фиксированные, найти нужный кварц даже для одного диапазона очень непросто, а для многодиапазонного варианта практически невозможно. Из-за этого простые приемники и трансиверы для работы PSK делают как правило однодиапазонными. Но есть очень красивое решение, которое использовал Сергей Беленецкий US5MSQ в простом трехдиапазооном приемнике прямого преобразования [1]. Это только один гетеродин, перестраиваемый в диапазоне 7.0 Мгц, гармоники которого используются для получения других высокочастотных диапазонов, и ключевой смеситель на полевом транзисторе, работающий на этих гармониках. При этом конструкция получается предельно простой, так как переключаются только входные цепи. Если для такого приемника рассмотреть частоты PSK радиолюбительских диапазонов относительно диапазона 7.0 Мгц, то получаются следующие результаты: Диапазон 7.040 Мгц - 7040 Кгц - основная частота Диапазон 14.070 Мгц - 7035 Кгц - вторая гармоника Диапазон 21.070 Мгц - 7023.33 Кгц - третья гармоника Диапазон 28.120 Мгц - 7030 Кгц - четвертая гармоника То есть для получения частот четырех диапазонов требуется перестройка гетеродина в пределах всего 17 Кгц (от 7023 Кгц до 7040 Кгц). А если используемый ГПД заменить на кварцевый "Super VXO" с уводом частоты в этих пределах, то можно получить очень хорошую стабильность частоты которая и необходима для приема сигналов PSK.
Кварцевые "Super VXO" - это генераторы с двумя и более параллельно включенными резонаторами и последовательно подключенными к ним индуктивности и переменного конденсатора, с помощью которого можно изменять вниз в некоторых пределах частоту генератора, с сохранением практически кварцевой стабильности частоты.Согласно [2] этот предел составляет 0.5% от генерируемой частоты. Для диапазона 7.0 Мгц- это 35-40 Кгц.Тогда для получения нижней границы диапазона 7023 Кгц можно использовать кварцевые резонаторы на частоты 7040 - 7060 Кгц.Такие кварцевые резонаторы уже не являются деффицитными и их можно приобрести в магазинах, торгующими радиодеталями. Я, например, для этого приемника кварцевые резонаторы на частоту 7050 Кгц приобрел в "Радиолавке" у Сергея Тележникова RV3YF.
Трехдиапазонный приемник прямого преобразования Сергея Беленецкого US5MSQ получил замечательные отзывы на форуме [3] и с некоторыми рекомендациями по доработке был взят за основу приемника "Курсор", в котором:
1. Добавлен диапзон 28.0 Мгц;
2. В усилителе низкой частоты добавлен эммиттерный повторитель, на выходе которого для гальванической развязки с компьютером включен трансформатор;
3.ГПД заменен на кварцевый "Super VXO" с уводом частоты;
Схема приемника приведена на РИС 1.
"
Сигнал с антенны через регулируемый аттенюатор R1.1, R1.2 и катушку связи L1 поступает на двухконтурный полосовой фильтр, образованный катушками L2, L3 и конденсаторами C14, C15, C16. Фильтр настроен на самый верхний диапазон - 28.0 мГц. Для подключения других диапазонов, к контурам подключаются дополнительные конденсаторы: C6,C7 - для диапазона 21.0 мГц C8 - C11 - для диапазона 14.0 мГц C12,C13 - для диапазона 7.0 мГц Конденсатор связи C15, определяющий полосу пропускания фильтра для фиксированных частот PSK - один для всех диапазонов. Выделенный полосовым фильтром сигнал поступает на сток ключевого смесителя на транзисторе VT2. Сигнал ГПД через конденсатор C5 поступает на затвор ключевого смесителя. Полученный низкочастотный сигнал проходит через фильтр нижних частот L6,L7,C17,C18,C19,C20, усиливается двухкаскадным усилителем на транзисторах VT3,VT4 и через согласующий каскад на транзисторе VT5 и трансформатор Т1, служащий для гальванической развязки, поступает на вход звуковой карты компьютера.
ГПД - квацевый "Super VXO" выполнен на транзисторе VT1. Два кварцевых резонатора на частоту 7050 кГц включены параллельно.Подключенные последовательно к ним дроссель L4 и индуктивность L5, позволяют увести вниз частоту генератора на 30 - 40 кГц. Переменный конденсатор C1 - служит для перестройки частоты в этом диапазоне.
КОНСТРУКЦИЯ И ДЕТАЛИ.Приемник собран на плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита размерами 155*70 мм. Вид со стороны элементов показан на РИС 2
"
Чертеж платы со стороны печатных проводников приведен на РИС 3.
"
Катушки полосового фильтра выполнены на четырехсекционных каркасах от контурных катушек ПЧ транзисторных приемников. Катушки L2 и L3 содержат по 18 витков провода ПЭВ-2 0.2. Катушка связи L1 намотана поверх нижней части катушки L2 и содержит 3 витка провода ПЭВ-2 0.2. Катушки помещены в экраны. Контурные подстроечные конденсаторы TZ-03, но можно и использовать и КПК-М (кроме C14 и C16), разводка печатной платы позволяет и их установку. В качестве катушек НЧ фильтра L6,L7 используется универсальная головка от кассетных стереомагнитофонов. Трансформатор Т1типа ТОТ69 можно заменить согласующими трансформаторами от старых транзисторных приемников. Конденсатор настройки C1 - КПВ-50. Так как диапазон перестройки ГПД всего 25 -30 кГц, вернерное устройство отсутствует.Транзистор VT2 - с малым напряжением отсечки - КП307А, КП307Б, КП303А, КП307Б.Транзисторы VT3,VT4 - малошумящие КТ3102Д, Е и с коэффициэнтом усиления не менее 100. Транзистор VT5 - любой из серии КТ3102, КТ342. Катушка L5 - с подстроечным сердечником, намотана на каркасе диаметром 12 мм проводом ПЭВ-2 0.2 виток к витку. Число витков 60 - 80. Ее ндуктивность около 30 мкГн. L4 - стандартный высокочастотный дроссель и для получения лучшей стабильности частоты выбирается большего размера.
НАЛАЖИВАНИЕ.Перед настройкой приемника к выходу УНЧ подключают телефоны с сопротивлением обмоток 50 - 100 Ом. Для питания используется батарея или стабилизированный блок питания. При исправных деталях и отсутствия ошибок в монтаже приемник как правило начинает работать сразу. УНЧ проверяется по характерному рычанию при поднесении руки ко входу, (конденсатор C21). Вид собранного устройства приведен на рис 4 и 5
"
"
ГПД при исправных деталях тоже работатет сразу. При работающем ГПД в телефонах прослушивается и характерный эфирный шум. Настройка приемника состоит из установки границ перестройки ГПД в пределах 7023 - 7050 Кгц и настройке входных контуров по максимуму принимаемого сигнала с генератора ГСС, подключенного к антенному входу приемника. Переключателем диапазонов устанавливаем диапазон 7.0 Мгц. Ротор конденсатора настройки C1 устанавливаем в положение минимальной емкости. Перестраивая частоту ГСС вблизи 7050 кГц (основной частоты кварцевого генератора), добиваемся прослушивания сигнала ГСС в телефонах. Ротор конденсатора настройки устанавливаем в положение максимальной емкости. ГСС перестраиваем на частоту 7021 кГц (делаем запас 1 - 2 кГц). Вращая сердечник катушки L5, добиваемся прослушивания сигнала ГСС в телефонах. Если используются кварцевые резонаторы на частоту 7050 кГц, получется излишнее перекрытие в 10 кГц (так как максимальная частота должна быть 7040 кГц). При отсутствии вернерного усторойства для удобства настройки верхнюю частоту ГПД желательно уменьшить до 7042 кГц. Для этого установливаем частоту ГСС 7042 кГц. Ротор конденсатора настройки C1 переводим в положение минимальной емкости. Подключая параллельно ему конденсаторы емкостью 15 - 25 пф, добиваемся прослушивания сигнала ГСС в телефонах. После этого вновь производится корректировка нижней границы диапазона седечником катушки L5 при максимальной емкости кондесатора настройки C1.
Настройку контуров ПДФ начинают с диапазона 7.0 мГц. Устанавливаем частоту ГСС 7040 кГц. Конденсатором настройки C1 настраиваемся на эту частоту до появления сигнала ГСС в телефонах. Поочередным вращением подстроечными сердечниками катушек L2 и L3 добиваемся максимальной громкости, при одновременном уменьшении уровня сигнала ГСС. По мере изменения уровня громкости, с помощью плавного аттенюатора R1 поддерживаем максимальный уровень сигнала на выходе усилителя низкой частоты. Добившись максимальной чувствительности на этом диапазоне, делаем отметку на шкале настройки,что это диапазон 7.0 мГц. Переключатель диапазонов переводим в положение диапазона 28.0 мГц. Устанавливаем частоту ГСС 28120 кГц. Конденсатором настройки C1 настраиваемся на эту частоту до появления сигнала ГСС в телефонах. На этом диапазоне настройка контуров осуществляется только конденсаторами C14 и C16. После настройки контуров на шкале настройки делается отметка диапазона 28.0 Мгц. Аналогично настраиваются контура диапазона 21.0 мГц конденсаторами C6,C7 на частоте ГСС 21070 кГц. В последнюю очередь настраиваются контура диапзона 14.0 мГц конденсаторами C9,C10 и, при необходимости, конденсаторами C8,C11. Окончательная и уточненная разметка шкалы диапазонов проводится по принимаемым радиостанциям на каждом диапазоне.
Подключаем антенну, питание и для начала к выходу усилителя низкой частоты телефоны. Выбираем диапазон, на котором есть прохождение, и конденсатором настройки C1 настраиваемся вблизи отметки выбранного диапазона на журчащий тон PSK работающих радиостанций. Теперь вместо телефонов можно подключать и компьютер. Запускаем программу для приема PSK и в соответствии с инструкцией выбранной программы можно проводить наблюдения радиолюбительских станций. Приемник испытывался с программами MixW - версия 2.19, UR5EQF - версия 3.31-60. Со всеми этими программами приемник хорошо работает. Несмотря на то, что на диапазонах 21.0 мГц и 28.0 мГц увод частоты ГПД составляет 27 кГц и 20 кГц и для работы приемника используется соответственно 3 и 4 гармоника, сбоев при приеме не наблюдалось, полоски работающих станций на "водопаде"- ровные, без искажений (рис 6).
"
С этим приемником хорошо принимались станции Европы, а также других континентов. К примеру на диапазоне 28.0 мГц были приняты сигналы радиостанций Z8IFL, JY5IB, KP4PW, на диапазоне 21.0 мГц - VK6MAB, W1IE, на диапазоне 14.0 мГц - 4Z1G, на диапазоне 7.0 мГц - SV8LMM, SN90IARU.
Литература: 1.Беленецкий С.Простой трехдипазонный приемник прямого преобразования - Радио,2008 №11,стр 52-54; №12,стр 64-67. 2.MINOWA,Makoto,7N3WVM.Кварцевый супергенератор (Super VXO). ( http://www.rlocman.ru/shem/shematics.html ) 3.Простой трехдиапазонный приемник прямого преобразования. ( www.cqham.ru/forum/showthread.php ) Юрий Лебединский UA3VLO. г Александров 2015 год