Любительская походная радиостанция КАРАТ-2Н на частоте диапазона 80 метров
Уголок радиоконструктора |
Среди лесников и геологов некоторое время назад была популярна, да и сейчас еще применяется, радиостанция КАРАТ-2Н для обеспечения
беспроводной связи на расстоянии до 10...50 км. Радиостанция неприхотлива, работает при напряжении 12...13 В,
довольно экономична и, что главное, легко согласуется со штырьевой или с лучевой антенной длиной от 0,3 до 12 м. Как правило, попадаются модели,
работающие на частотах около 1,7...1,9 МГц SSB с верхней боковой полосой. Радиолюбители же чаще используют для голосовой радиосвязи
диапазон частот 3,600...3,750 МГц, нижнюю боковую полосу SSB. Однажды у меня появилась задача перенастроить несколько радиостанций для походной
связи между радиолюбителями в горах, а так же полевого дня на QRP мощности.
Т.к. радиостанции требовались именно для полевых условий и содержат
довольно узкополосные контура, идея с плавной настройкой по частоте показалась не очень приемлимой для условий влажности и перепада температур.
После указанной здесь пределки, смены кварца и настройки контуров, получились радиостанции на частоты 3.700...3,701 МГц
с очень высокой чувствительностью приемника и выходной мощностью около 1 Вт. Потребление от стабилизированного источника питания или
аккумулятора с напряжением 12,6 В составило от 50 мА, при тихом дежурном приеме, и при максимальной мощности передатчика, до 690 мА.
При использовании стандартного (хорошо заряженного) аккумулятора 12,5 Вольт 7,2 Ач от компьютерного источника бесперебойного питания
можно пользоватся станцией в течении суток непрерывной работы на общий вызов или несколько дней с суммарным временем работы на передачу до 12 часов.
С антенной штырь 1,8 метра, при использовании заземления и между однотипными радиостанциями, возможна связь до 5...10 км.
С антенной высоко подвешенный луч длиной 12 метров возможна радиосвязь до 20...30 км. На луч длиной 20,5 метров, включенный через конденсатор
емкостью с 22...33 пФ, становятся реальными связи в походных условиях до 50 км при RS 57...59. Использование очень высоко подвешенной
длиннопроводной антенны или диполя около 41 метра длиной, через подобранный в районе 18...24 пФ конденсатор, в ночные и предрассветные часы,
особенно зимой и во время дальнего прохождения радиоволн, позволяет устанавливать редкие эксперементальные радиосвязи на расстояния от 300 км.
Эта публикация предназначена для радиолюбителей с некоторым опытом настройки приемопередающих устройств.
Опытным радиолюбителям возможно пригодится схема и расположение деталей на двух основных печатных платах.
Вначале следует снять с радиостанции, без отсека питания с 8 батареями питания типа 373 или R20, заднюю стенку и кожух. Обеспечить свободный
доступ к печатным платам. Затем подключить к радиостанции штатный микрофон с кнопкой и стабилизированный источник питания с напряжением
12...12,6 Вольт на максимальный ток не менее 0,7 мА с соблюдением полярности питания.
Антенну можно использовать штатную штырьевую, для удобства собрав длину около 0,8...1,0 метра. Проверяем работоспособность приемника, настраивая
антенну вращением ручки настройка по максимальной громкости шума и треска эфира. Ручка усиление в положении ближе к среднему.
В положении переключателя рода работ настройка, при нажатой кнопке на микрофоне, подстраиваем антенну по максимальному свечению трех индикаторных
светодиодов. Если светодиод слева, что с картинкой батарейки, не загорается, значит источник питания дает напряжение не ниже 10,8 Вольт.
Это индикатор разряда батарей. Переключаем в режим работы ТЛФ, нажимаем кнопку передачи и произносим "алло" или "раз-два-три" в микрофон.
Три светодиода настройки должны вспыхивать в такт вашей речи.
Если что то не работает, тогда вам поможет радиолюбительский опыт, приборы, паяльник и схема радиостанции карат-2н (открыть).
Случается, что в радиостанции требуют замены некотрые электролитические конденсатры.
Если радиостанция работает как надо, приступаем к перенастройке на 80 метровый диапазон, разрешенный радиолюбителям коротковолновикам.
F кварца диапазона - F кварца пч = F рабочей частоты радиостанции. Данная формула и применяется в этой схеме.
Для перехода с верхней (ВБП=USB) боковой полосы на нижнюю (НБП=LSB) боковую полосу голосового SSB сигнала
мы используем обратную формулу F кварца диапазона + F кварца пч = F рабочей частоты радиостанции.
Вам понадобится диапазонный кварц с одинаковой частотой из диапазона 3100...3248 кГц, при условии перенастройки нескольких однотипных
приемопередатчиков. Вполне распространенный кварц из этого диапазона частот является 3200 кГц. Здесь он резонирует в районе частоты 3201 кГц и
немного подстраивается с помощью C16 при отлаживании и ручкой ТЕМБР при обычной работе с приемопередатчиком. С ним рабочая частота для этих
радиостанций может быть установлена, как стандартная, ровно 3701 кГц при среднем положении регулятора тембра, т.е. ручки подстройки
рабочей частоты радиостанции. Введение в схему дополнительного дросселя на 180 мкГ позволяет перестраивать рабочую частоту станции в районе 3700...3701 кГц.
Из деталей, кроме кварца понадобится выбор из конденсаторов с различными
номиналами от 3,3 до 470 пФ. Еще конденсатор с емкостью 68 нФ, то есть 0,068 мкФ.
Резистор МЛТ-2 с мощностью 2 Вт и сопротивлением около 68...82 ом для антенной нагрузки на передачу.
Неплохо иметь ВЧ вольтметр или осцилограф, но можно обойтись и обычным тестером, вольтметром
постоянного напряжения, подключаемого к нагрузке через выпрямлябщий диод и шунтирующий конденсатор.
Мощность (ватт) считается, как напряжение (вольт) в квадрате поделенное на сопротивление (68...82 ом) нагрузки.
Этот резистор, R около 68...82 ом, подключается к корпусу и антенному разъему через конденсатор около 22...27 пФ.
Кроме этого следует использовать заземление или противовес для общего провода конструкции и точной настройки.
На рисунке показана верхняя, частотозадающая плата A1 приемомпередатчика. Аккуратно освобождаем подстроечные сердечники всех пяти катушек от парафина,
устанавливаем в среднее положение. Снимаем плату и аккуратно производим замену деталей в соответствии с синими отметками. Подстроечный конденсатор C16*
на плате желательно выпаять и установить на короткие "ножки" 2...3 мм из провода, с возможностью в будущем отпаять этот подстроечник без откручивания платы.
Устанавливаем плату и с подключенной и настроенной ругулятором настройки антенной, при среднем или максимальном положении ручки усиления, с помощью
самодельной пластмассовой отвертки производим настройку подстоечников контуров L3, L4, L5 по максимальному шуму и треску радиоэфира. Возможно потребуется
подобрать конденсаторы, отмеченные синим цветом. Емкость можно подобрать в небольших пределах, сложением из нескольких параллельно соединенных
конденсаторов. Подключаем нагрузочное сопротивление мощностью 2 Вт через конденсатор 22...27 пФ. Включаем режим работы настройка и, при нажатой кнопке
передача, добиваемся настройкой ручки настройка антенны, а затем и L1, L2 максимального ВЧ напряжения на резисторе 2 Вт. Три светодиода индикации при этом
должны ярко светиться, что соответствует мощной передаче. Тут возможна ложная настройка на гармонику. В режиме телефона ТЛФ и при нажатой кнопке
передачи произносим в микрофон слова, при этом при молчании свечение трех индикаторов должно отсутствовать, а при громкой речи достигать практически
максимального уровня, почти как в режиме настройки передатчика. При работе на антенну настройка антенны на передачу должна совпадать с положением
максимального шума эфира на прием.
Итак, радиостанция работает в районе частоты 3,701 МГц, при условии установки кварца на 3200 кГц, на приём и на передачу.
На рисунке показана плата А2 с ЭМФ, формирования сигнала промежуточной частоты и низкочастотных, звуковых частот, каскадов.
Снимать её не обязательно при 100% работоспособности станции. Хотя из-за длительного времени хранения рекомендовано заменить
электролитические конденсаторы на новые тех же (или небольшой плюс-минус от их параметров) номиналов.
Здесь следует заменить (можно припаять параллельно имеющемуся) C29 на 68 нФ (0,068 мкФ) для снижения лишнего шума-шипения.
Вместо R9 следует установить резистор 10...75 ом или установить перемычку для увеличения чувствительности по микрофону.
Проверяете ваш приемопередатчик на работоспособность.
Далее. По собственной схеме кварцевый генератор, а значит и вся радиостанция, работает немного выше (0,7...1,5 кГц) по
частоте согласно формуле формирования частоты трансивера с одним преобразованием. Если вас устраивает частота
3701 кГц, с подстройкой ручкой тембр плюс-минус 0,15 кГц, для работы на радиостанции, вы можете оставить схему,
как есть: устанавливаете ручку тембр в положение основной отметки на шкале и, используя приемник или трансивер
с цифровой шкалой на частоте (3,701 МГц) 3701,0 кГц, настраиваете ваш приемопередатчик c помощью C16 c верхней платы,
что возле кварца, поточнее на 3701,0 кГц по приему или передаче. Если у вас несколько радиостанций и/или другие,
но одинаковые кварцы в районе 3100...3248 кГц, можно просто настроиться на одну общую частоту.
Настройку производите С16 по тембру, максимально приближенному к естественному звучанию голоса.
Если у вас есть интерес к наблюдениям и работе на популярной у радиолюбителей частоте (3,7 МГц) 3700,0 кГц ровно, а так же настройки
станции ручкой "тембр" в пределах 3699,98...3701,12 кГц, вам следует сделать небольшую модернизацию схемы кварцевого генератора.
Следует отпаять подстроечный конденсатор C16 на плате А1 (или поставить в положение минимальной ёмкости) и припаять
вместо кортокого отрезка (обычно белого) провода, соединяющего плату А1 и регулируемый конденсатор ручки "тембр", дроссель или катушку
с индуктивностью 180 мкГ. Дроссель у меня использовался марки ДПМ 0,1. Конденсатор C11 остаётся одной ножкой на своём "корпусном"
контакте платы, а другим подключается к точке соединения дросселя и конденсатора ручки тембр. Выводы дросселя минимальной длины.
Следует установить ёмкость конденсаторов C18 и С19 в соответствии с приложенной ниже схемой:
Подстройка частоты и границ настройки ручки "тембр" производится подбором С11 (на схеме 3,3 пФ) приблизительно 3,3...6,8 пФ.
Приемопередатчик Карат-2Н переделал Алексей Смирнов RV6LML.
Вопросы и отзывы присылайте на адрес: [email protected]
Мои вам 73!
P.S. Установка в кварцевый генератор катушки дросселя L=100 мкГ даёт диапазон частот 3700,5...3701,5 кГц.
Любителям настраивать частотную характеристику сигнала по высоким частотам можно порекомендовать подобрать C4 на плате А2,
подстроить C7 и C3 по требуемой амплитудно частотной характеристике.
Рекомендуемая литература по модернизации Карат-2Н:
Журнал Радиолюбитель. КВ и УКВ. 12/1999. стр. 24.
Журнал Рабиохобби. 5/2008. стр. 36.
Форумы сайтов CQHAM.RU , QRZ.RU и RADIOSCANNER.RU
На форуме сайта RADIOSCANNER.RU было обнаружено интересное предложение по установке в тангенту динамического микрофона.
Хороший результат даёт электретный микрофон МКЭ-3 с двумя батарейками (2*1,5В) и отличный результат может быть получен с
миниатюрным микрофоном "Сосна", "М1-А2" или "М4-Б2" (питание 1,5 В) или подобранная (из нескольких магнитофонных) модель
зарубежного электретного микрофона "таблетка". Но микрофоны эти требуют смены батарейки (или батарей) раз в несколько месяцев.
К тому же они чувствительны к сильному ветру, весьма нестабильны при низких температурах и не переносят повышенную влажность.
Поэтому оптимальным вариантом является применение микрофона ДЭМШ - очень популярного в отечественных средствах связи.
На схеме указана схема его подключения в тангенте станции. Необходимо отключить один из контактов переключателя передача.
Если в тангенте установлена плата с резистором и конденсатором - её следует вынуть. Далее устанавливаете микрофон ДЭМШ
над преключателем, примеряете, высверливаете напротив звуковых отверстий микрофона отверстие в верхней части тангенты
(туда и предстоит говорить) и устанавливаете динамический микрофон ДЭМШ, зафиксировав его кусочком поролона при
сборке тангенты. Такая модернизация позволяет раза в три улучшить разборчивость голоса (SSB сигнала) в условиях
сильных помех, что очень немаловажно при работе QRP-мощностью (небольшой мощностью) на дальние расстояния.
Схема подключения хороших внешних антенн к радиостанции Карат-2Н:
RV6LML