Экспериментальный приемник QAM-CW-SSB

Уголок радиоконструктора

Этот  проект  направлен  на  развитие  телефонной  связи  с  применением
квадратурной  амплитудной  модуляцией  (КАМ,  QAM)  и  привлечение  к  ней
максимального числа радиолюбителей-коротковолновиков, наблюдателей, Си-Би-
стов  и  «свободных»  радиовещателей.  Он  предусматривает  эксперименты  с
гетеродинным  приемником,  оснащенным  системой  ФАПЧ  на  диапазонах  СВ
0,5…1,5, КВ 1.5…3,5,  3.5…3.8 или Си-Би 26…28,5 МГц. Отличаться будут только
данные  контуров  входной  цепи  и  гетеродина.  Про  КАМ,  особенности  и
достоинства этого вида модуляции читайте в предыдущих номерах CQ-QRP.
Описание. Приемник собран на двух ИМС – дважды балансном смесителе (SA612
или К174ПС1) и любом операционном усилителе (ОУ).

Как видим, приемник предельно прост (усложнить никогда не поздно) и содержит
всего  два  контура:  входной  L1C1  и  гетеродинный  L3С2.  На  низкочастотных
диапазонах  катушкой  L1  может  служить  ферритовая  магнитная  антенна.  При
необходимости  плавной  перестройки  вместо  С1  и  С2  используют  секции  КПЕ  с
параллельно  подключенными  подстроечными  или  «растягивающими»
конденсаторами.  Для  улучшения  сопряжения  индуктивности  и  емкости  контуров
желательно выбирать одинаковыми. Для компенсации емкости антенны (6…10 пФ
на  1  метр  длины  провода)  уменьшают  емкость  С1.  Можно  использовать  и
магнитную рамочную антенну вместо L1. Поскольку контура настроены на одну и
ту  частоту,  желательно  максимально  ослабить  связь  между  ними.  Катушку
гетеродина L3 лучше всего экранировать.  
Через катушку связи L2 сигнал подается на смеситель А1. Катушка связи может
содержать от 1/5 до половины числа вигков контурной  L1. Гетеродин собран на
нижних,  токозадающих  транзисторах  МС  А1  по  схеме  емкостной  трехточки.
 
Обратная связь подается через емкостной делитель С4С5С7. Емкости делителя и
варикапа  тоже  следует  учитывать  при  проектировании  контуров  приемника.
Точную  подстройку  гетеродина  на  частоту  сигнала  осуществляет  варикап  VD1
любого  подходящего  по  емкости    типа.  При  недостаточной  емкости  несколько
варикапов включают параллельно.
Синхронно  продетектированный  НЧ  сигнал  через  простейший  ФНЧ  R4R5С9С11
поступает на вход ОУ А2 любого типа. Его усиление определяется резистором R7
и возрастает при увеличении его сопротивления. Цепи коррекции ОУ на схеме не
показаны,  их  надо  взять  из  справочника  для  имеющегося  конкретного  типа.  С
выхода ОУ звуковой НЧ сигнал подается на любой УНЧ (через разделительный
конденсатор  и  регулятор  громкости),  а  постоянная  составляющая  через
пропорционально-интегрирующий  фильтр  (ПИФ)  R2R3С8  подается  на  варикап,
замыкая петлю ФАПЧ. Дополнительная цепочка R1С6 убирает ВЧ составляющие.
При захвате сильных сигналов в петлях ФАПЧ возможно самовозбуждение. Оно
устраняется  включением  резистора  R2  1…10  кОм  последовательно  с
интегрирующим  конденсатором  С8  0,1мкФ,  что  и  превращает  фильтр  в
пропорционально-интегрирующий  (ПИФ),  и  стабилизирует  петлю  ФАПЧ.


Подробнее  об  этом  написано  в  книге  «Радиовещательные  ЧМ  приёмники  с
фазовой  автоподстройкой»  –М.,  Радио  и  Связь,  1983.  Большинство  схем  УКВ
приемников с ФАПЧ, описанных в ней, можно использовать и на КВ, и даже на СВ,
изменив  данные  контуров  и  увеличив  постоянную  времени  ПИФ,  поскольку  при
КАМ, в отличие от ЧМ, не надо отслеживать быстрые изменения частоты.
Совместимость приемника с другими видами модуляции.  


CW и SSB. Слабые телеграфные сигналы будут слышны на этом приемнике безо
всяких  переделок,  при  расстройке  гетеродина  относительно  частоты  сигнала,
скажем,  на  1  кГц,  когда  захвата  частоты  еще  нет.  Устранить  захват  сильными
сигналами  легко,  установив  переключатель  QAM/CW,  перекидывающим  правый
вывод R3 с выхода ОУ на движок потенциометра точной подстройки, на крайние
выводы  которого  подано  напряжение  питания.  Такая  подстройка  особенно
полезна при приеме SSB. Приемник будет работать как гетеродинный, без ФАПЧ.
АМ. Для нее приемник подходит менее всего, но АМ станции слушать можно, по
некоторым  отзывам,  даже  с  лучшим  качеством,  чем  на  обычный  детектор
огибающей,  Надо  настроить  приемник  до  захвата  несущей  АМ  станции,  затем
немного  расстоить  его  в  любую  сторону,  но  так,  чтобы  несущая  оставалась  в
полосе удержания ФАПЧ. При этом сдвиг фаз между несущей и гетеродином уже
не  будет  равен  90о  и  на  выходе  появится  синхронно  демодулированный  АМ
сигнал. Чем-то это напоминает прием ЧМ на АМ приемник с расстройкой.
ЧМ и ФМ. Прежде замечу, что ЧМ в чистом виде никогда не используют, ни в РВ,
ни в связи. Всегда поднимают высокие звуковые частоты перед модулятором, что
делает примерно одинаковым индекс модуляции (отклонение фазы в радианах)
на всех звуковых частотах, и превращает ЧМ в ФМ. Для узкополосной ФМ (как в
Си-Би  связи) приемник  годится  без  переделок,  а  для  широкополосной  ЧМ  надо
уменьшить постоянную времени ПИФ (емкости конденсаторов С6, С8).

CQ-QRP #66