ПАНОРАМНЫЙ ИНДИКАТОР
Я. ЛАПОВОК (UA1FA), мастер спорта СССР
Использование на любительской KB радиостанции панорамного индикатора позволяет легко выбирать свободный участок диапазона, а также оценивать ширину спектра принимаемого и собственного сигналов. Такой индикатор может быть встроен в приемник или трансивер либо выполнен в виде приставки. Панорамный индикатор обычно подключают к усилителю фиксированной промежуточной частоты приемника (до фильтра основной селекции). Это автоматически обеспечивает обзор определенного участка диапазона с центром в точке настройки приемника.
Основными характеристиками панорамного индикатора являются полоса обзора и разрешающая способность. Полоса обзора дельта fо, которую обычно стремятся сделать как можно большей, ограничивается двумя факторами: шириной полосы пропускания приемника (до точки подключения панорамного индикатора) и минимально допустимой частотой развертки изображения fр на экране. Разрешающая способность определяется шириной полосы пропускания дельта fф фильтра панорамного индикатора. Для того чтобы представление о спектрах наблюдаемых сигналов было достаточно полным, желательно, чтобы она была существенно меньше ширины спектра сигнала коротковолнового любительского передатчика.
Указанные выше параметры связаны друг с другом следующим соотношением:
Если задаться частотой развертки 20 Гц (при меньших частотах изображение на экране индикатора сильно мерцает) и дельта fф=1 кГц, то можно получить дельта fо=50 кГц. Такое значение полосы обзора хорошо согласуется с полосой пропускания по входу обычного любительского коротковолнового приемника (даже на самом низкочастотном диапазоне), а разрешающая способность 1 кГц позволяет оценивать спектральные характеристики сигналов радиостанции, работающих в режимах SSB и AM.
Панорамный индикатор с такими основными характеристиками был построен. Он предназначен для использования совместно с приемником или трансивером, имеющим перестраиваемый первый гетеродин и промежуточную частоту 5,3 МГц (например, с трансивером ДЛ-66, описанным в "Радио", 1967, № 5, 6, 7; вход панорамного индикатора необходимо в этом случае подключить к первой сетке гептода лампы Л8).
Структурная схема панорамного индикатора приведена на рис. 1. Как видно из этой схемы, индикатор представляет собой супергетеродинный приемник с автоматически перестраиваемым гетеродином, который управляется по частоте напряжением генератора развертки.
Рис. 1 Структурная схема панорамного индикатора:
УВЧ - усилитель высокой частоты. См - смеситель. Ф - фильтр.
УПЧ - усилитель промежуточной частоты, Дет - амплитудный детектор,
УНЧ - усилитель низкой частоты, Гет - гетеродин.
Ген.разв - генератор напряжения развертки, ЭЛТ - электроннолучевая трубка
Выходной сигнал этого приемника поступает на пластины вертикального отклонения луча электроннолучевой трубки. Горизонтальное отклонение луча трубки осуществляется одновременно с перестройкой приемника. Таким образом, на экране появляется изображение спектров сигналов, частоты которых лежат в полосе перестройки приемника индикатора.
Принципиальная схема панорамного индикатора приведена на рис. 2. Высокочастотная часть индикатора выполнена на двухзатворных полевых транзисторах V1-V3, V6, что позволило получить достаточно хорошую линейность всего тракта индикатора при амплитудах сигналов на входе от 10 мкВ до 0,5 В.
рис. 2а
рис. 2б
Транзистор V1 работает в усилителе ВЧ панорамного индикатора. Транзистор V2 - смеситель. Сигнал поступает на его первый затвор, а напряжение гетеродина - на второй.
Перестраиваемый гетеродин собран на транзисторе V3. В контур генератора включен варикап V5, обеспечивающий перекрытие диапазона с высокой линейностью изменения частоты при изменении управляющего напряжения (рис. 3). Это необходимо для получения линейной по частоте шкалы индикатора. Диод V4 стабилизирует амплитуду колебаний гетеродина при его перестройке в широких пределах.
рис. 3
Фильтр L3-L6, C24-C31 настроен на частоту 300 кГц. Необходимая полоса пропускания получена благодаря высокой добротности (450-500) использованных в нем катушек. Частотная характеристика фильтра приведена на рис. 4.
рис. 4
На транзисторе V6 собран усилитель ПЧ панорамного индикатора. Амплитудный детектор на диоде V7 обеспечивает получение сигнала отрицательной полярности. Этот сигнал поступает на вход первого каскада усилителя вертикального отклонения - истокового повторителя, собранного на транзисторе V8. Полярность выходного сигнала детектора и высокое входное сопротивление усилителя вертикального отклонения позволяют использовать индикатор для наблюдения формы сигналов корреспондентов при подключении затвора транзистора V8 к детектору АРУ трансивера.
Выходной каскад усилителя вертикального отклонения выполнен на высоковольтных транзисторах V9 и V10. Генератор пилообразного напряжения развертки собран на транзисторах V14 и V15. Через эмиттерный повторитель на транзисторе V13 положительное напряжение подается на гетеродин и усилитель горизонтального отклонения, собранный на транзисторах VI6 и V17. Особенности генератора напряжения развертки и применение широкополосного усилителя горизонтального отклонения позволили за счет очень короткого обратного хода развертки не применять импульс подсвета прямого хода. Регулировка усиления индикатора осуществляется потенциометром R6 за счет изменения напряжения на вторых затворах транзисторов усилителей ВЧ и ПЧ в пределах 0-5 В. Резистор R37 служит для перемещения изображения на экране по вертикали. Потенциометром R38 устанавливают полосу обзора, R40-частоту развертки, R46- длину горизонтальной линии развертки, R52-начало развертки на экране.
Питается индикатор от источников с напряжением +10 В (потребляемый ток до 35 мА), -10 В (ток до 65 мА), +100 В (ток до 65 мА) и -650 В (ток до 1 мА).
Детали. Катушки индуктивности L1, L2 и L7 намотаны на цилиндрических ферритовых сердечниках и имеют индуктивность: L1 - 10, L2-3 и L.7-500 мкГ. Так как контуры на этих катушках настроены на разные частоты, они не экранированы. Катушки фильтра L3-L6 намотаны на сердечниках Б-22 из феррита 1500НМ3. Центральный стержень одной половины каждого сердечника необходимо сточить для получения зазора около 0,5 мм в сердечнике. Каждая из катушек L4-L6 содержит по 33 витка сложенного вдвое провода ЛЭШО 21х0,07 (так, что получается провод 42х0,07). Катушка связи L3 намотана на одном сердечнике с L4 и содержит 8 витков провода ПЭЛШО 0,31. Катушка гетеродина L8 намотана на керамическом каркасе диаметром 11 мм проводом ПЭЛШО 0,44. Она состоит из 16 витков, длина намотки 10 мм. Отвод сделан от 4-го витка (считая от заземленного вывода). После намотки катушка проклеена клеем БФ-6 и высушена при высокой температуре. Данные остальных деталей некритичны.
Особенности конструкции. Если индикатор будет встроен в приемник или трансивер, узел преобразователя частоты необходимо полностью экранировать (как это показано на схеме), а электроннолучевую трубку поместить в экран из магнитомягкой стали (АРМКО или, в крайнем случае, СТ-10). При выполнении индикатора в виде приставки эти узлы можно не экранировать.
Настройка. Частоту гетеродина при отсутствии управляющего напряжения (движок резистора R38 - в нижнем положении по схеме) устанавливают равной 5025 кГц. Подбирают температурный коэффициент емкости конденсатора С20 до получения хорошей долговременной стабильности частоты гетеродина. Целесообразно снять зависимость частоты гетеродина от величины управляющего напряжения. Если она будет существенно отличаться от приведенной на рис. 3, подбирают положение рабочей точки варикапа (изменяя сопротивление резистора R22) и его связь с контуром генератора изменением емкости конденсатора С21.
Перед настройкой фильтра желательно проверить индуктивность и добротность его контуров на Q-метре. Добротность не должна быть менее 450.
Контуры фильтра настраивают в два этапа. Вначале предварительно подбирают емкости конденсаторов С25, С27, C31, при которых получается резонанс контура на частоте 300 кГц. Из-за разброса в величинах зазоров сердечников эти емкости могут изменяться примерно от 1000 до 1500 пФ. Роторы подстроечных конденсаторов С24. С28 и СЗО при подборе должны быть установлены в среднее положение.
На втором этапе настройки используют осциллографическую часть индикатора. На вход индикатора подают сигнал с частотой 5320 кГц и постепенно увеличивают полосу обзора, перемещая движок резистора R38. В одном из положений движка на экране появится развернутая частотная характеристика фильтра. Подстраивая последовательно его контуры, добиваются, чтобы характеристика стала подобной изображенной на рис. 4. При этом может потребоваться уточнение емкостей конденсаторов С25, С27 и C31.
В заключение устанавливают полосу обзора равной 50 кГц, контролируя ее по генератору
(РАДИО № 1, 1977г., с.19-21)