Записки программиста

Ранее в статье Диодный кольцевой смеситель: теория и практика было показано, как смеситель частот может быть использован в качестве простого апконвертера. Сегодня на основе смесителя мы сделаем полноценный апконвертер, с собственным генератором, всеми необходимыми фильтрами, и так далее. Идеей проекта поделился Олег R1CBU, за что ему большое спасибо.

Ранее в этом блоге был рассмотрен приемник прямого преобразования на диапазон 40 метров. Теперь пришло время сделать передатчик на этот диапазон. Мощность передатика будет небольшой. Естественным выбором в плане вида связи является телеграф, поскольку он эффективнее телефона. Кроме того, телеграфный передатчик сделать проще. От читателя ожидается знакомство со схемой приемника, так как в передатчике будут переиспользованы некоторые его компоненты.

Ранее мы познакомились со схемой диодного кольцевого смесителя. Само собой разумеется, это далеко не единственная схема смесителя частот. В наши дни среди радиолюбителей также популярна ячейка Гилберта. Это относительно простая схема на шести NPN-транзисторах, и при желании ее можно спаять на 2N3904. Но обычно используют интегральные схемы, такие, как SA612.

Ранее в этом блоге были рассмотрены схемы эквивалента нагрузки на 100 Вт, аттенюатора, КСВ-моста, делителя / сумматора 3 дБ, и даже такой экзотики, как квадратурного гибридного ответвителя. Эти схемы объединяет то, что в них используются резисторы, притом резисторы должны быть безиндукционными (non-inductive). Только вопрос о том, что это за резисторы такие и где их взять, был оставлен в стороне. Сегодня мы заполним этот пробел, разобравшись в типах резисторов, а также проведя несколько экспериментов с ними.

КСВ-мостом мы впервые воспользовались в рамках статьи Измеряем КСВ антенны с помощью анализатора спектра. Однако тогда был использован недорогой КСВ-мост с eBay, и ничего не было сказано о том, как он работает. Пришло время заполнить этот пробел.

В рамках статьи Детекторный AM-приемник: теория и практика мы сделали наш первый радиоприемник. Надо признать, что данный приемник оставляет желать лучшего. Принять на него можно только мощные широковещательные AM-радиостанции. Притом, слышны они преимущественно в ночное время, и в динамике звучат совсем негромко. Сегодня мы познакомимся с более серьезной конструкцией — приемником прямого преобразования.

Смеситель частот (frequency mixer) — это схема, выполняющая перемножение двух сигналов. Из школьного курса тригонометрии нам известно, что cos(α)×cos(β) = ½cos(α-β) + ½cos(α+β). Поэтому в сочетании с фильтрами смеситель позволяет двигать сигнал выше или ниже по частоте. Это называется гетеродинирование (heterodyning). На данном принципе работают все приемники прямого преобразования и супергетеродинные приемники. Сегодня мы спаяем собственный смеситель и рассмотрим несколько примеров его использования.

Иногда нужно получить определенный фазовый сдвиг ВЧ сигнала. Например, такая задача возникает, когда вы делаете фазированные антенные решетки (ФАР). На УКВ задача решается просто. Берем кабель длиной N×λ с поправкой на коэффициент укорочения кабеля, и получаем фазовый сдвиг N×360°. Но на КВ такой способ не всегда практичен, поскольку λ измеряется десятками метров. Вот о некоторых альтернативных схемах, решающих ту же задачу, далее и пойдет речь.

В процессе эксплуатации простой антенны начинающего коротковолновика было выявлено несколько ее недостатков. Поскольку плечи антенны влияют друг на друга, график КСВ может «гулять» на ветру. Также при сильном ветре плечи могут частично переплетаться у балуна и не расплетаться обратно. Оба дефекта не являются фатальными, но они претят моему чувству прекрасного. Поэтому было решено переделать антенну на траповый диполь.

Простейший AM-приемник ранее был рассмотрен в статье Детекторный AM-приемник: теория и практика. Было бы здорово сделать к нему еще и передатчик. Генерировать несущий сигнал мы уже умеем, а вот правильно его модулировать — пока нет. Оказывается, что соответствующая схема довольно проста. О ней далее и пойдет речь.