Искусство работы QRP

Уголок радиоконструктора

Pat Hawker, G3VA

Хоть  сам  и  не  являюсь  поклонником  работы  на малой мощности,  но  признаю  и поддерживаю “хобби” тех, кто проводит массу времени, пытаясь проводить связи на  мощностях  от  пяти  ватт  и  до  нескольких  милливатт.  Эти  люди  не  только стараются  поддерживать  традиции,  но  и  пытаются  добиться  высоко эффективности работы аппаратуры с простыми проволочными антеннами. Такая тенденция  наметилась  в  предвоенные  годы,  когда  любителям  были  разрешены мощности,  не  превышающие 10 Вт (подводимых  к  оконечному  каскаду,  т.  е.,  по постоянному току).

David (Doc) Wescombe-Down, VK4CMY/VK5HP за прошедшие 20 лет провёл более

10 000  связей (в  основном CW  в  диапазоне 14  МГц)  на  самодельных

передатчиках, из наборов, или промышленной сборки, с подводимой мощностью,

не превышающей 5 Вт. В журнале “Amateur Radio” за январь 1995 г стр. 10…11 он

подчёркивает,  что  каждый раз,  когда Вы уменьшаете мощность передатчика в 4

раза (6 дБ), то проигрываете на приёмной стороне только 1 балл шкалы S-метра.

Например, если Ваш сигнал с мощностью 256 Вт заставляет отклоняться стрелку

S-метра  на 8  делений,  то,  имея  в  виду  общепринятую  градуировку S-метров

6дБ/деление, будем иметь при 4 Вт – S5 и при 250 мВт – S3.

Будьте  внимательны  в  выборе  диапазона,  условий  прохождения  радиоволн  и,

конечно,  определённого  минимума  достаточной  мощности  и  эффективности

радиооборудования для надёжного проведения радиосвязей. С мощностью в 250

мВт и эффективной антенной уже можно проводить связи достаточно уверенно, в

4 Вт,  и  с менее  эффективной  антенной, QRP  станции  будут  уже “грохотать”  как

QRO,  в  зависимости  от  прохождения. VK4CMY  подчёркивает,  что  антенна

является определяющим фактором при работе на QRP. Он советует использовать

антенны  только  на  их  резонансных  частотах,  конструктивно  подстраивая  их

(антенны) при  смене  рабочей частоты. “Довольно близко  к  частоте  резонанса” –

не  означает “рядом”.  Хорошей  практикой  здесь  является  использование

проводящей  пасты  во  всех  контактах  телескопических  соединений  элементов

излучателей.  Излучающие  элементы  должны  быть  обязательно  резонансными

(иметь резонансную длину без  удлинений и укорочений  с помощью элементов  с

сосредоточенными параметрами: катушек и конденсаторов – UA9LAQ).

Открытая  симметричная  фидерная  линия  из  ТВ  ленточного  кабеля 300  Ом  и

“лестничная”  открытая  линия  с  воздушным  диэлектриком 600  Ом  имеют

преимущества  при QRP  по  сравнению  с  коаксиальным  фидером (это  также

относится  и  к 450-омной  фидерной  линии  с  воздушным  диэлектриком - G3VA);

рядом  с  антенной,  на  расстоянии,  по  крайней  мере,  в  полволны  для  рабочей

частоты не должно быть никаких строений, сооружений и массивных предметов;

антенна  должна  быть  подвешена (поднята)  на  максимально  возможную  высоту

(чем выше, тем лучше); все точки соединения проводов полотна антенны, фидера

и противовесов должны быть тщательно пропаяны.

Избегайте поддерживающих мачт из проводящих материалов для “Inverted Vee” и

других проволочных антенн, таковые поглощают энергию из антенны и портят её

диаграмму направленности. Если есть возможность, то для согласования антенн

используйте согласующие устройства (антенные тюнеры) с малыми потерями.

Для  серьёзной QRP-работы VK4CMY  и  большинство  других  энтузиастов

рекомендуют  иметь  передатчики  с  плавным  диапазоном.  Кварцованные

передатчики,  хоть  и  обеспечивают  простоту  их  конструкции,  не  позволяют

оперативно  вызывать  желаемые  станции,  ограничивают  работу,  в  основном,

“общим  вызовом” (на CQ),  кроме,  разве  что,  общепринятых QRP-частот.  Хоть

простой QRP-трансивер  и “хорошая  игрушка”,  использование  с  ним  отдельного

высокочувствительного приёмника, порой, имеет преимущество.

alt

Рис. 1.  Принципиальная  схема  экспериментального CW  передатчика

мощностью 0,5  Вт,  описанного  в QST Lew Smith’ом, N7KSB  и  собранного  на

высокоскоростном наборе (8 шт.) КМОП буферных элементов в едином корпусе

ИМС 74НС240.  Один  элемент  работает  в  задающем  кварцевом  генераторе,

четыре  в  оконечном  усилителе  мощности,  три  элемента  не  используются.

Передатчик может выдать мощность до 0,51 Вт на 14 и 21 МГц и 0,47 Вт - на

28 МГц. NC – без соединения. Кварцевый резонатор используется на основной

частоте (не на гармонике). Напряжение питания - от 7,8 до 8,0 В.

 

Работайте  телеграфом  медленнее,  чем  обычно,  а  на SSB  чётко  произносите

слова,  используя  стандартный  фонетический  алфавит,  помогайте  всеми

возможными  и  доступными  Вам  средствами  принять  информацию  от  Вас

корреспонденту.  Дайте  корреспонденту  понять,  что  у  Вас QRP-станция,  это

вызовет  повышенное  внимание  к  Вам,  но  не  злоупотребляйте  этим,  если

мощность Вашего передатчика 15…20 Вт или больше.

Опубликовано  множество  схем  простых  маломощных  передатчиков,  но  я

“положил  глаз”  на  экспериментальный  передатчик  мощностью 0,5  Вт,

опубликованный  в QST  за  ноябрь 1994  года  стр. 84,  с  помощью  которого Lew

Smith, N7KSB работал со всеми континентами и 30 странами, используя простую

антенну GP, установленную на крыше. Передатчик может работать на диапазонах

14, 21  и 28  МГц (а,  при  наличии  кварцевых  резонаторов  и  на 18  и 24  МГц).

Выходная РЧ мощность передатчика на диапазонах 14 и 21 МГц составляет 0,5 Вт

и  немного  уменьшается (до 0,47  Вт)  на 28 МГц.  Этот  передатчик  выполнен  на

основе комплекта из восьми буферных усилителей в одном корпусе – микросхеме

74НС240.  На  одном  из  восьми  элементов  микросхемы  собран  кварцевый

задающий  генератор,  на  четырёх  других,  соединённых  параллельно,  выполнен

усилитель мощности, остальные три не используются (рис. 1).

N7KSB  также  отмечает,  что  микросхема 74НС240  может  быть  использована

(например,  в  схеме  передатчика  по  рис. 1)  для  раскачки  усилителя  на  мощном

полевом  транзисторе  серии IRF,  с  которого  можно  уже “снять”  до 15  ватт  РЧ

мощности. Выходные  каскады  в  усилителях 74НС -  выполнены  на  транзисторах

разных  структур –  это  даёт  возможность  получения  малого  уровня  чётных

гармоник,  что,  в  свою  очередь,  упрощает  выходной  фильтр  передатчика (см.

Табл. 1). Среди примечаний  к  тексту,  приведённых N7KSB есть  и  такие:  так  как

74НС240 рассеивает мощность 0,5 Вт на 14 МГц и 0,9 Вт на 28 МГц, то требуется

её (микросхемы)  принудительное  охлаждение.  Можно,  например,  приклеить

микросхему  к  металлическому  шасси  и  произвести  монтаж  усилителя  методом

“дохлого  жука” (насколько  я  понял,  этот  метод  монтажа  заключается  в

приклеивании  микросхемы “вверх  тормашками”  к  шасси (радиатор)  и

использовании  выводов  микросхемы  в  качестве  лепестков,  полученной  таким

образом “монтажной  колодки” – UA9LAQ).  Катушка L1  обладает  малой

индуктивностью  и  поэтому  чувствительна  к  длине  выводов,  так  что,  если  Вы

используете  сменные  катушки фильтров (Lew Smith  использовал  для  этой  цели

штырьки и гнёзда от аудио соединителей), то Вам, возможно, потребуется убрать

один-два витка с катушек, чтобы компенсировать индуктивность соединителей.

В Табл. 1 приведены предлагаемые значения номиналов компонентов выходных

фильтров.  Имейте  в  виду,  что  логические  элементы  имеют  буферированные

входы  и  выходы.  Повышенное  усиление  элементов  обнаруживает  склонность  к

возникновению  щелчков  при  манипуляции.  Фильтр  против  щелчков  в  цепи

манипуляции имеет необычно большую постоянную времени (33 мс).

Таблица 1.

Диапазон, МГц                28                  21                14

С1,пФ                               330               470               680

С2,пФ                               100              150                220

L1                                  3 витка        4 витка         5,5 витка

L2                                 7 витков        10 витков     12 витков

Примечание:  С1  и  С2 -  слюдяные  или  керамические. L1  и L2 -  бескаркасные,

намотаны проводом #14 на оправке диаметром 3/8 дюйма, длина намотки катушки

L1  для  всех  диапазонов 5/8  дюйма,  катушки L2  для 28  МГц – 5/8  дюйма,  для

остальных диапазонов – 1 дюйм (1 дюйм = 25,4 мм).

Radio Communication, March 1995, p.61. Пер. сангл. Виктор Беседин UA9LAQ

Бюллетень "CQ QRP" № 37 2012г.