В статье описан простейший УКВ конвертер для приема радиостанций “европейского” диапазона 88-108 МГц на отечественные радиоприемники. Конструкция повторена более 200 раз на протяжении нескольких лет.
Схема УКВ конвертер
В схеме конвертера отсутствие дефицитных деталей, простота исполнения, настройка без приборов, стабильность работы схемы – основные черты описанного устройства. Несколько лет назад появилась острая необходимость – обеспечение приема радиостанций в европейской части УКВ диапазона (88-108 МГц). Первоначально эти станции начали появляться в странах бывшего соцлагеря, как грибы после дождя, а потом и в нашей стране.
На первых порах большой помехой на пути прогресса было отсутствие этого диапазона в советском стандарте, а значит, и массовых радиоприемников для его приема. На помощь пришел УКВ конвертер. В свое время были испытаны схемы различной степени сложности – от трех транзисторных до одно транзисторных.
При этом оказалось, что в большинстве случаев оптимальным был простейший одно транзисторный вариант.Следует сразу оговориться, что диодный смеситель в большинстве случаев значительно уступал транзисторному преобразователю частоты по коэффициенту передачи (преобразования) частоты и спектру гармоник.
По схеме рис. на сайте было изготовлено более двухсот (200!) конвертеров. Ни один дискретный элемент схемы не подбирался, а отклонения номиналов доходили до 20%. Транзисторы устанавливали без проверки коэффициента усиления. Преобразователь частоты выполнен на транзисторе VT1 типа КТ315 с любым буквенным индексом. Все контура без сердечников. Входной контур П и выходной L4 намотаны проводом ПЭВ-1- 0,8. Обмотки связи L2, L5 и гетеродинный контур 13 намотаны проводом ПЭВ-1-0,18. Количество витков катушек: L1 – 6 вит.; L2, L5- 2 вит.; L3 – 3+13 вит.; L4 – 7 вит.
Сначала на оправке 04 мм (использовали хвостовик сверла) наматывают виток к витку катушку L1. Выводы очищают от эмали, и катушку запаивают в плату. Потом наматывают катушку связи L2. Сверло из катушки пока не вынимают. Конец провода очищают от эмали и запаивают в плату. Обмотку связи наматывают между витками контурной катушки. Потом запаивают в плату второй конец катушки связи, и сверло-оправку удаляют из катушки. Крайние витки контурной катушки слегка раздвигают. Аналогично наматывают и запаивают катушки L4 и L5.
Катушку гетеродина L3 наматывают на пластмассовом прутке диаметром около 3,5 мм (использовали виниловые прутки от щеток снегоуборочной машины). После зачистки изоляции выводов катушку запаивают в плату. Потом монтируют остальные детали. Длина их выводов минимальна, поэтому высота платы получается очень небольшой.
Все конденсаторы схемы могут иметь отклонения от указанных на схеме номиналов до 20 %, резистор – более 30 %. Транзисторы КТ315 использовали с различными буквенными индексами, т.е. с разбросом коэффициентов усиления в очень широких пределах.
Емкость конденсатора С6, вообще, колебалась от нескольких тысяч пФ до 0,1 мкФ. На работе конвертера это не сказывалось.
Выводы всех элементов имели минимальную длину. Вся настройка состояла в выборе рабочего участка диапазона, именно участка. Почему-то большинство авторов статей обходят этот вопрос. А потом их последователи удивляются, почему не удается принять на конвертер радиостанции всего УКВ диапазона? Диапазон, перекрываемый исходным радиоприемником, около 1 МГц (65,9-74 МГц [1]).
Не изменяя перекрытия по частоте этого радиоприемника, а только перенося его настройку в другой участок УКВ диапазона конвертером, естественно, можно обеспечить прием только той же полосы частот (около 10 МГц). И не более. А новый диапазон УКВ по стандарту занимает полосу 20 МГц (88-108 МГц), т.е. вдвое большую. Значит, без расширения полосы приема стандартного УКВ приемника, тем более с фиксированной настройкой гетеродина конвертера, обеспечить прием станций всего “европейского” диапазона УКВ невозможно.
Этим приходится платить за простоту схемы конвертера. Остается только правильно выбрать частоту настройки гетеродина конвертера, чтобы не потерять хотя бы то, что еще осталось.
Перед настройкой конвертера витки катушек L2 и L4 слегка раздвигают. Выход конвертера соединяют с антенным гнездом УКВ радиоприемника. Величина напряжения питания конвертера не критична. Испытана работоспособность схемы при питании от источника напряжением 5-12 В, поэтому, как правило, используют напряжение питания схемы основного радиоприемника.
Настройкой основного радиоприемника добиваются приема какой-либо радиостанции нового УКВ диапазона. Слегка раздвигая витки гетеродинного контура L3 конвертера, сдвигают принимаемую часть поддиапазона. Иногда при больших отклонениях емкости конденсатора С4 может потребоваться уменьшить количество витков L3 на 1-2 витка. Добившись приема необходимой радиостанции, проверяют настройку L1 и L4. Если при введении в эти контура (поочередно) металлической спицы (сверла) сигнал принимаемой станции возрастет, то витки этих катушек надо слегка раздвинуть.
Возрастание громкости принимаемой радиостанции при введении тонкого ферритового сердечника свидетельствует о необходимости сжать витки катушки. И последнее. Вряд ли является необходимым подбор конденсатора контура гетеродина конвертера С4 по величине ТКЕ. Ведь практически все радиоприемники, к которым будут подключать конвертеры, имеют и используют АПЧГ. Соответственно практически не влияли на стабильность приема и колебания напряжения питания конвертера, также не замечено существенного влияния экранировки конвертера при встраивании его в радиоприемник, поэтому экранировка не производилась.
Естественно, после незначительных изменений схемы конвертер можно использовать с радиоприемниками, имеющими заземленный плюс источника питания. Для этого можно пойти двумя путями. Изменить тип проводимости используемого в конвертере транзистора или изменить точки подключения общих выводов катушек L2,15. Их можно соединить теперь с общим плюсом питания. Массу конвертера изолируют от корпуса радиоприемника.
Ну а самое простое решение – подключить антенну к конвертеру и сам конвертер к радиоприемнику через два небольших конденсатора.
Рисунок печатной платы показан на рис.2. В заключение хотелось бы отметить, что на стабильность работы конвертера в первую очередь влияла стабильность параметров всех контуров. Особенно в условиях вибрации (на автотранспорте), поэтому контура наматывали довольно толстым проводом, а после настройки контура заливали расплавленным (паяльником) парафином. Печатную плату покрывали несколькими слоями лака после распайки всех элементов и настройки.