Статьи

Home › News

Синтезатор УКВ радиостанции с валкодером на AT89C2051

06.09.2018

Синтезатор УКВ радиостанции с валкодером на AT89C2051

Предлагаемый синтезатор построен на современной элементной базе и предназначен для использования в любительских УКВ радиостанциях диапазона 144-146 Мгц. В целом синтезатор представляет собой функциональный блок, в состав которого входят два раздельных ГУН-а, микрофонный тракт и предварительный усилитель мощности до 100 Мвт. Все последующие каскады передатчика могут работать в классе “С”, и не требуют коммутации по питанию. После данного синтезатора достаточно иметь всего 2 каскада, что бы получить на выходе 6-10 ватт. Рекомендуемая схема УМ прилагается. Применение в ГУН-ах полевых транзисторов позволило получить малый уровень собственных шумов и чистый спектр излучения.

 

 

Использование SMD элементов позволило создать компактную конструкцию в виде отдельного модуля вместе с органами управления и индикатором, который размещается на передней панели станции. Размер модуля 78 Х 36 мм. Плата выполнена по современной технологии, с металлизацией отверстий, и защитной маской. Ее можно изготовить и в домашних условиях по прилагаемым рисункам, или заказать у авторов. Файл для самостоятельного программирования так же прилагается. Возможности программы синтезатора следующие:

·          плавная перестройка, - перестройка с шагом 5,10,15,20,25 Кгц, в пределах 144-146 Мгц (границы перестройки программируются)

·          перестройка по заранее запрограммированным каналам. Максимальное количество каналов - 59. Частота приема и передачи каждого канала устанавливается индивидуально, т.е. каждый из каналов может быть использован как репитерный с произвольным разносом частоты.

·          сканирование в заданной области частот (область сканирования программируется)

·          сканирование по каналам в заданной области частот (область сканирования программируется)

Синтезатор управляется валкодером и двумя кнопками: "F" (Function) и "Scan".

·          "F" - переключение между режимами плавной перестройки и перестройки по заранее запрограммированным каналам.

·          "Scan" - включение режима сканирования. При обнаружении работающей радиостанции и срабатывании шумоподавителя процесс сканирования приостанавливается на 3 секунды, затем продолжается. Остановить сканирование можно нажатием на кнопку "Scan" или нажатием на тангенту или поворотом валкодера.

Если нажать кнопку "F" и удерживая ее нажатой включить радиостанцию, то синтезатор войдет в режим настройки каналов - выбор настраиваемого канала. В этом режиме с помощью валкодера выбирается номер настраиваемого канала. После выбора номера канала нажать кнопку "F". При этом синтезатор переходит в режим настройки частоты приема выбранного канала. Частота приема отображается на индикаторе как F1, частота передачи как F2. По умолчанию частота передачи равна частоте приема и если не требуется изменять частоту передачи, то нажать кнопку "F" для выхода из этого режима и настройки следующего канала. Если планируется работа в режиме репитера, то с помощью валкодера установить частоту передачи выбранного канала. После установки нажать кнопку "F". Если в канале частота приема и передачи не совпадают (режим репитера), то это отражается на индикаторе буквой "Р". Для выхода из режима настройки каналов нажать кнопку "Scan".

Примечания:

·          Настраиваются каналы с №1 по №59.

·          При перестройке в канальном режиме, отображаются только настроенные каналы.

·          Для того, чтобы отключить канал, надо записать в него частоту 146025, т.е. вывести его за пределы разрешенного диапазона

·          Независимо от установленного шага перестройки настройка каналов памяти происходит с шагом = 5 кгц.

Служебные каналы:

·          канал №60 - последняя использовавшаяся частота. Программировать эту ячейку нет смысла, программа все равно ее перепишет.

·          канал №61 - границы диапазона. По умолчанию записывается 144000 - 146000

·          канал №62 - границы области сканирования. По умолчанию записывается 144500 - 145800.

·          канал №63 - промежуточная частота и частота опорного кварца. По умолчанию записывается 10 .695 и 10. 000.

·          канал №64 - шаг перестройки и служебная ячейка (корректировка не сохраняется). По умолчанию шаг = 25 кгц.

Для полной инициализации синтезатора, восстановления настроек "по умолчанию" нужно нажать одновременно кнопки "Scan" и "F" и удерживая их в нажатом состоянии включить радиостанцию. Через 5 сек отпустить. Все старые настройки стерты, стартовая частота - 145300, настроен 01 канал на частоту 145300, синтезатор готов к работе.

 

 

 

Схема синтезатора представлена на Рис 1. В цифровой части использован микроконтроллер АТ89С2051( U 1), внешняя память 24 LC 04( U 2), а так же специализированная микросхема для синтезаторов КФ1015ПЛ4( U 3) Микросхема U 3 управляет частотой генераторов управляемых напряжением ( ГУН-ов) собранных на полевых транзисторах VT 5, VT 6. Благодаря небольшой начальной емкости контуров ГУН-ов обеспечивается перестройка варикапами по частоте с большим запасом (около 20 Мгц) и захват – удержание происходит даже при значительных расстройках.  В режиме приема работает VT 5, в режиме передачи VT 6. Коммутация осуществляется подачей напряжения на затворы “2” полевых транзисторов. Кроме того, ключ на VT 4 в режиме передачи подает питание на предварительный усилитель мощности VT 7, на микрофонный тракт и дополнительное запирающее напряжение на исток VT 5 через цепочку R 39, D 6. Это нужно во избежание запуска генератора на VT 5 при воздействии сильных ВЧ полей в режиме передачи. Каскад на VT 8 является коммутирующим. В режиме передачи он заперт, и цепи приемника отключены во избежание нежелательных влияний на устойчивость передатчика. Микрофонный усилитель собран на двух транзисторах VT 1, VT 2 и рассчитан на использование любого электретного микрофона. Питание на микрофон снимается с делителя  ( R 7, R 8). Сигнал с микрофона усиливается до уровня 3- 4 вольта и подается на ограничитель D 2, D 3. Этим достигается небольшая степень компрессии около 10 -12 Дб, не вызывающая заметных искажений. Кроме того, элементами усилителя формируется необходимый подъем АЧХ с крутизной около 6 Дб на октаву и спад после 3-х Кгц. Усилитель нечувствителен к воздействию ВЧ полей и обеспечивает хорошее звучание на передачу. Уровень девиации устанавливается резистором R 18. На транзисторе VT 1 выполнен ключ остановки сканера. Через резистор R 28 на него подается сигнал логической “1” при наличии работающей станции от шумоподавителя приемника.

 

В качестве валкодера использован переключатель на 10 положений МПН-1 у которого просто сворачивается ограничитель небольшим усилием поворота оси дальше упора. Вреда в работе это причинить не может, так как конструктивно детали ограничителя не имеют доступа к контактам и валкодер работает без проблем. Катушки ГУН-ов бескаркасные, намотаны проводом ПЭЛ-0.5 на оправке диаметром 3 мм виток к витку. L 1 – 6 витков, L 2 – 5 витков. Все диоды в схеме КД522 или аналогичные. При исправных деталях схема работает сразу, а настройка предельно проста. Предварительно в функциях нужно лишь установить частоту используемого кварца и значение 1-й ПЧ. На частоте 145.300 измерить напряжение на выводе “15” микросхемы U 3. Раздвигая витки L 1 выставить 1.8 – 2 вольта в режиме приема и так же L 2 при передаче. Выставить частоту в режиме передачи подстроечником С8. Контролировать по частотомеру, подключив его к выходу 5. Выставить девиацию по приборам или по контрольной станции. Синтезатор готов к работе.

 

 

 

 

 

 

Шатун Александр Николаевич. UR 3 LMZ   E - mail : [email protected]   62300  Харьковская обл. г. Дергачи, пер. Октябрьский 16. Тел. 3-21-18.  (конструкция и схемотехника)

Денисов Александр Юрьевич г. Москва. RA3RBE  E-mail: [email protected] , (программное обеспечение)