RF-förstärkare och omvandlare för Ham Radio

I det här inlägget kommer vi att diskutera några högfrekventa RF-omvandlare och förförstärkarkretsdesigner som kan användas för att förstärka eller förbättra mottagningen av en befintlig RF-mottagare.

Alla RF-förstärkarkretsar som anges nedan är avsedda att placeras nära en befintlig amatörradiomottagare eller en matchande radosats för att göra mottagningen starkare och högre.

144 MHz-omvandlare

I de flesta 2-metersbandsmottagare implementeras mottagningen av RF-signaler i allmänhet via en omvandlare och kortvågsmottagare, idealiskt lämpad för kommunikationstyp.

En omvandlare av denna typ kommer vanligtvis med sin personliga RF-förstärkare, tillsammans med en ganska lågfrekvent kristallstyrd oscillator, åtföljd av frekvensmultiplikatorer.

Detta möjliggör betydande känslighet och suverän frekvensstabilitet, men är en något komplex och kostsam produkt. Med tanke på att RF-förstärkaren vid den här frekvensen kanske inte lägger till mycket förstärkning, och att avstämbara VHF-oscillatorer används i stor utsträckning i många VHF-mottagare för hushåll, kan en mycket enklare krets som visas nedan faktiskt vara väldigt praktisk.

L1 är grovt inställt på önskat frekvensband genom T1 för att möjliggöra för signalingången att nå grinden 1 för FET TR1.

TR2 fungerar som den lokala oscillatorn, och funktionsfrekvensen i denna design fixeras genom induktorn L2 och trimmer T2. Oscillatorfunktionen implementeras via C3 på grinden 2 i FET TR1.

Utfrekvensen från TR1-avloppet som bildar blandarsteget orsakar skillnaden mellan frekvenser för G1 och G2. Därför när signalen vid Gl är 144 MHz och TR2 justeras för att svänga vid frekvensen 116 MHz, är utsignalen inställd på 144 MHz - 116 MHz = 28 MHz.

På samma sätt, när oscillatorn är fixerad till 116 MHz, ger en ingång med 146 MHz till grinden G1 en utgång på 30 MHz. Följaktligen kan 144- 146 MHz täckas genom att justera mottagaren från 28 MHz till 30 MHz. L3 är ungefär justerat till detta band, och L4 ansluter signalen till kortvågsmottagaren.

Oscillatorn kan i grunden justeras över eller under omvandlarens antennkretsfrekvens, eftersom det är omvandlarens skillnad mellan signalingången och oscillatorfrekvensen som bestämmer omvandlarens utfrekvens. Det är dessutom möjligt att välja några andra överföringsband och utfrekvenser, om spolar L1, L2 och L3 är lämpligt anpassade.

Hur man spolar spolarna

L1 och L2 är identiska med sina lindningsspecifikationer, förutom att L1 består av en knackning på ett varv från dess jordade ände. Båda spolarna är byggda med fem varv av 18 swg tråd, självbärande, uppnås genom att göra spolarna över en 7 mm diameter tidigare. Avståndet mellan svängarna justeras så att svängarnas totala längd är ½ tum eller cirka 12 mm lång.

L3 lindas med femton varv av 26 swg emaljerad koppartråd över en 7 mm formare utrustad med en justerbar kärna.

L4 består av fyra varv, lindade över L3-spolen nära den jordade (positiva linjen) änden av L3.

144 MHz förförstärkare

Denna 144 MHz förförstärkare kan användas på valfri 2 meter mottagare , eller används precis innan 144 MHz-scenomvandlaren förklaras ovan.

TR1 kan vara vilken RF-dubbelport som helst.

Antenninmatning appliceras på en mellanuttag på induktorn L1, som vanligtvis kan ske genom en koaxiell matare. Under några få förhållanden kan en liten rak antenn eller sladd användas för att få riklig signaleffekt. En upphöjd antenn kan normalt förbättra mottagningsområdet.

Ett första försök kan dock vara att stat med en enkel dipolantenndesign. Detta är ofta av styv tråd, som totalt kan vara cirka 38½ tum lång, med anslutningskabeln som klättrar ner genom mitten.

Denna typ av antenn kan ha lägre riktlinjer och behöver därför inte justeras och kan höjas över en lättviktsstolpe eller mast.

För mottagning av 144-146 MHz-signal justeras L1 permanent till cirka 145 MHz med hjälp av T1. Ingången matas till grinden 1, via en andra tappning, och R3 med förbikopplingskondensatorn C2 levererar förspänning till källterminalen.

Port 2 styrs med en konstant spänning extraherad genom delaren R1 / R2. TR1 avloppsutgång är ansluten till L2-kranen, inställd av trimmer T2.

För att få ett smalt frekvensområde som 2 m amatörbandet kan justerbar inställning inte valideras, särskilt eftersom L1 och L2 aldrig finjusteras.
L3 ansluts till valfri 2 m-gadget, som vanligtvis kan vara en omvandlare som fungerar till en lägre frekvensmottagare.

Induktorlindning

L1 använder en 18 swg eller liknande fast tråd, emaljerad eller konserverad koppar, och lindas med fem varv och sedan knackas vid en varv från den övre änden, för att ansluta till G1, och ett par lindningar från marksidan för att ansluta till antenn. L1-spolen kan vara 5/16 i diameter med varv på avstånd så att spolen är ½ tum lång.

L2 är konstruerad på samma sätt med 5 varv, men denna kommer att vara ¾in lång och inkluderar en mittkran för avgiftning av FET-avloppet.

L3 består av en individuell varv av isolerad tråd, lindad runt den nedre änden av L2. Under utvecklingen av VHF-enheter av denna typ kommer en design som hjälper korta radiofrekvens- och by-pass-returanslutningar att vara nödvändig, och figuren nedan visar en faktisk layout för ovanstående schema.

FM Booster

För att fånga FM-radiofrekvenser på långa avstånd, eller kanske i områden med svag signalstyrka, kan VHF FM-mottagningseffekt förbättras genom en booster eller förförstärkare. Kretsar avsedda för dessa 70 MHz eller 144 MHz kan utformas för att uppfylla detta krav.

För alla bredbandsmottagningar, till exempel runt 88-108 MHz, sjunker prestanda mycket vid frekvenser där förstärkaren är inställd.

Kretsen som beskrivs nedan har en justerbar avstämning för avloppsspolen, och för att minimera oönskade effekter är den mindre signifikanta antennkretsen, som faktiskt stämmer platt, bredbandad.

Hur man spolar spolarna

Coil L2 har 4 varv av 18swg tråd över en pulveriserad, järn VHF-kärna, ungefär 7 mm i diameter.

L1 lindas över L2-lindning med tre varv som också är 18swg tjocka.

L3 kan helt enkelt vara en luftkärnad spole, med 4 varv av 18swg tråd, byggd över en luftkärnad tidigare 8 mm i diameter. Dess svängar ska vara borta från varandra med avstånd som är lika med trådens tjocklek.

Spolkranen på FET-avloppet är tre varv från den jordade änden av spolen.

L4 är en varv lindad över L3 på den jordade änden av L3.

C4 kan ersättas med en trimmer för att möjliggöra mycket mer manipulation för intervallerna.

Värden väljs för att matcha en BFW10 FET, branschens VHF-förstärkare med lågt brus. Andra VHF-transistorer kan också fungera bra.

Hur man ställer in

Luftmatarkabeln är ansluten till uttaget som är kopplat till L1, och en kort matare genom L4 är ansluten till mottagarens antennuttag.

Om mottagaren har en teleskopantenn ska anslutningarna löst kopplas till L4-spolen.

Under implementeringen av VHF-förstärkare kan det ses att inställningsprocessen är ganska platt, särskilt där kretsar är intensivt laddade, precis som antennen. Även under sådana förhållanden kan en omfattande topp med optimal mottagning förväntas från denna FM-boosterkrets.

Det kommer också att observeras att förstärkningen som erbjuds av dessa typer av förstärkare inte är lika bra som med lågfrekventa RF-förstärkare, som tenderar att sjunka ned när frekvensen ökar.

Problemet beror på förluster inom kretsen, tillsammans med begränsningar i transistorerna på egen hand. Kondensatorer måste vara rör- och skivkeramiska eller av andra slag som är lämpliga för VHF.

70 MHz RF-scen

Denna RF-krets är huvudsakligen utformad för att fungera med en 4 meter amatörbandöverföring. Den har en jordad FET. Denna typ av ett jordat grindsteg är mycket stabilt och kräver inte mycket försiktighet för att undvika svängningar, bortsett från det som tillhandahålls av en layout som beskrivs i det första RF-konceptet.

Vinsten från denna design är lägre jämfört med en jordad källstegstypdesign. L2-induktorinställningen är ganska platt. R1, tillsammans med förbikopplingskondensatorn Cl, är positionerad för att förspänna FET: s källterminal och bör tappas ned från L2 eftersom ingången TR1 erbjuder en ganska låg impedans i denna RF-krets.

Du kan få en mindre förbättring av resultaten genom att knacka ner FET-avloppet via L3.

L2 och L3 justeras genom respektive skruvar, som är luftkärnade. Stämningen optimeras genom att justera kärnorna som är associerade med L2 och L3.

Med detta sagt kan även permanenta kärnor utformade för att passa 70 MHz RF-omvandlare användas, och sedan kan C2 och C3 ställas in i enlighet därmed.

Induktansdetaljer

L2 och L3 är konstruerade med 10 varv vardera med 26 swg emaljerad koppartråd över en 3/16 i diameter (eller 4 mm till 5 mm) kärnformare.

L1 lindas över L2 på den jordade änden av L2, ordentligt lindad runt L2.

L1 är byggd med 3 varv.

L4 lindas med ett par varv på samma sätt kopplat till L3.

TR1 kan vara en VHF-transistor med en toppfrekvensgräns på inte mindre än 200 MHz. BF244, MPF102 och jämförbara former kunde prövas. För att få mest effektiva prestanda kan du försöka modifiera R1 och kranen över L2, som inte är särskilt signifikanta.

Denna RF-krets är bekvämt utformad med avseende på 144 MHz-mottagningar. Självbärande luftkärnade spolar, med parallella 10 pF-trimmare, kunde därefter installeras. L1 / L2 kan vara fem varv totalt, lindad med 20swg tråd och en utvändig diameter på 8 mm. Utrymmet mellan svängarna bör justeras så att spolen är 10 mm lång.

En kran som härleds för antennanslutningen ska vara 1,5 varv från den övre änden av L1, och källkranen via C1, R1 kan extraheras från två varv från den jordade änden av L2. L3 implementeras med liknande proportioner.

FET-avloppsterminalen kan nu tappas med L3, 3 varv från C4-änden av denna lindning. L4 kan vara en varv av isolerad koppartråd, tätt lindad över L3.

Som nämnts tidigare kan det jordade grindsteget inte förväntas öka signalstyrkan till en nivå som generellt åstadkommes genom kretsar som beskrivs i frist-konceptet.

AM Radio Signal Booster

Denna enkla AM-booster kan användas för att öka räckvidden eller volymen för en inhemsk bärbar mottagare genom att hålla kretsen nära önskad MW-mottagarenhet. Med hjälp av en utsträckt antenn fungerar kretsen nu med vilken liten bärbar transistor som helst eller liknande mottagare som ger utmärkt mottagning av signaler som annars helt enkelt kan vara oåtkomliga.

Boostern kanske inte är så användbar för närliggande stationer eller mottagning av lokala kanaler, vilket egentligen inte spelar någon roll eftersom denna MW-booster inte ska installeras permanent med radiomottagaren ändå.

Förstärkningsområdet för denna krets är cirka 1,6 MHz till 550 kHz,
som kan justeras för att matcha AM-mottagarbandet, helt enkelt genom att ändra spolkärnans position.

Hur man gör antennspole

Spolarna är byggda över en 3/8 i diameter plastformare med invändig gängning för en lämplig järnskruv, så att den kan vridas upp / ner med en skruvmejsel för att justera induktansen.

Antennsidans ingångskopplingslindning är 11 varv av tråd, lindad ovanför huvudlindningen.

Huvudlindningen ansluten över VC1- och FET-grinden görs med 30 varv.

Båda ledningarna bör vara 32 SWG tjocka.

L1 är byggd med 15 varv av isolerad tråd, över en 1 tum luftkärndiameter.

Hur man ställer in AM Booster

Placera L1 nära antennen på en mediumvågsspole, utanför mottagaren. Ställ in radion på ett svagt band eller en station. Justera nu boosterkretsens VC1-trimmer för att få den mest optimala volymen från radion. Peka och justera samtidigt L1 nära radion för att få den mest effektiva kopplingen.

Det är viktigt att justera VC1 tillsammans med mottagarens inställning, så att skalan på VC1 kan kalibreras i enlighet med radioens ratt.

10 meter RF-förstärkare

Den 10 meter långa RF-förstärkarkonstruktionen är ganska enkel. Det fasta filternätverket placerat vid utgången hjälper till att eliminera brus med cirka 55 dB.

När spolarna är byggda enligt specifikationerna i dellistan kommer inte filtret att behöva justeras eller justeras.

Naturligtvis kan skickliga händer vilja spela med spoldata, inga problem eftersom den föreslagna RF-förstärkaren är mycket anpassningsbar för att tillåta detta. Förstärkaren är okej för större delen av överföringen, främst eftersom FET-avloppsströmmen är justerbar via förinställningen P1.

När det gäller linjära applikationer (AM och SSBI måste avloppet fixeras till 20 mA. Om det är avsett för FM och CW måste P1 justeras för att säkerställa att ingen vilande vinbär passerar genom FET). Om du vill ansöka om det ursprungliga ändamålet måste den vilande strömmen ställas in mellan 200 mA och 300 mA.

Det färdiga kretskortet som visas nedan garanterar snabb och exakt utveckling.

Spolarna måste lindas på antennspiralformare med en diameter på 9 mm. Var alltid försiktig så att lindningarna är tätt lindade utan utrymme. Se till att du använder en kylfläns för FET