Путеводитель в мир электроники. Книга 2 - Борис Семенов

Высокочастотный сигнал с автогенератора через промежуточный усилитель на VT2 (буферный усилитель) поступает на оконечный усилитель мощности VT4. У промежуточного усилителя коллекторный контур настраивается с помощью сердечника катушки L2 на первую гармонику задающего генератора. Катушка L2 имеет неполное включение, что увеличивает добротность контура.

Усилитель на VT2 позволяет уменьшить влияние изменения режима оконечного каскада на работу задающего автогенератора, а также обеспечивает достаточный уровень сигнала для работы усилителя мощности. Это позволяет получить на выходе импульсную ВЧ мощность, подводимую к антенне около 2 Вт (100 % модуляция).

Импульсная модуляция ВЧ-сигнала осуществляется в каскаде промежуточного усиления при помощи транзистора VT3. Конденсаторы С5 и С6 обеспечивают заваливание фронтов выходного сигнала, рис. 12.34. Это необходимо, чтобы ограничить спектр на выходе передатчика, ведь отведенная полоса канала всего 10 кГц.

Рис. 12.34. Форма выходного сигнала передатчика

Оконечный усилитель работает в режиме класса С — он самый экономичный, что позволяет выходному транзистору быть постоянно подключенным к питанию. Ведь когда на его вход не приходят ВЧ-импульсы — тока в цепи не будет. А для согласования каскада усилителя с низким входным импедансом (сопротивлением) антенны и уменьшения уровня высших гармоник в сигнале применен двухзвенный П-фильтр из элементов C12-L4-C14-L5-C16. Для точной настройки выходного фильтра предусмотрены элементы настройки: С13, С15 и подстроечный сердечник в катушке L4.

Выход передатчика соединяется с антенной высокочастотным кабелем с 50-омным волновым сопротивлением через разъем XW1. Вблизи от антенны расположено согласующее устройство, состоящее из катушки L6 (в экране). Длина соединительного кабеля от согласующего устройства до основного блока составляет 1,64 м, или кратна этому значению (3,28 м).

Все остальные элементы высокочастотной части схемы располагаются на печатной плате из одностороннего стеклотекстолита толщиной 1,5…2 мм с размерами 115 х 35 мм, рис. 12.35. Она помещается в экранированном отсеке корпуса блока охраны.

Рис. 12.35. Топология печатной платы и расположение элементов высокочастотной части передатчика

В схеме применены детали: резисторы типа С2-23, постоянные конденсаторы К10-17, при этом СЗ — С7, С12, С14 и С16 выбираются с минимальным ТКЕ (М75, М47, МЗЗ), подстроечные С13 и С15 типа КТ4-236 или КТ4-216. Использован кварцевый резонатор РК169МВ-14ЕП-26945К-В. Транзистор VT4 можно заменить на КТ925Б.

Катушки выполняются на диэлектрических каркасах диаметром 5 мм проводом ПЭЛ-2 или ПЭТВ-2 — их намоточные данные приведены в табл. 12.2.

Каркасы имеют внутреннюю резьбу М4 для ферритовых сердечников. Подстроечные сердечники могут быть из любого высокочастотного феррита. А для тоге, чтобы сердечники катушек от вибрации при эксплуатации не смещались, их до вкручивания в каркас катушки (при настройке) смазываем несохнущим вязким герметиком.

Намотка выполняется виток к витку, после чего у всех катушек провод фиксируется клеем «Момент», БФ-4 или БФ-2. Катушка L4 должна иметь конструкцию, которая обеспечивает ее горизонтальное расположение на плате (она аналогична показанной на рис. 12.18) — это снижает влияние полей близко расположенных катушек друг на друга. Конструкция дросселя L3 уже была показана на рис. 12.29.

На корпусе передатчика устанавливается высокочастотное гнездо XW1 (розетка приборная) типа СР-50-73Ф ГУ3.640.073Сп, а на кабеле от согласующего с антенной устройства — вилка кабельная СР-50-74Ф ГУ3.640.706Сп.

Антенна соединяется с согласующим устройством гибким многожильным проводом (длиной 100…200 мм), рис. 12.36.

Рис. 12.36. Антенна с согласующим устройством

Соединение с блоком передатчика осуществляется высокочастотным кабелем РК50-2-16 или аналогичным.

Антенна передатчика может иметь два варианта исполнения. Оба обеспечивают ее скрытую установку внутри салона автомобиля (вблизи стекла). Это хотя и сильно снижает эффективность (КПД) антенны, но зато исключает повреждение радиоканала системы до срабатывания охраны.

Первый вариант выполняется из стальной проволоки длиной примерно 140…160 см и диаметром 1,5–2 мм, что позволяет ее расположить над стеклом по дуге и закрепить концы стержня под уплотнительную резиновую прокладку стекла переднего или заднего вида. Она не мешает обзору водителя, а снаружи автомобиля при близком рассмотрении будет казаться, что стекло имеет в этом месте внутреннюю трещину.

Второй вариант может быть установлен только вблизи стекла заднего вида, а для изготовления антенны взят трехпроводный телефонный кабель, имеющий форму пружинящей спирали (ее удобно закрепить вблизи стекла по диагонали с помощью резиновых присосок). Такой провод используют в отечественных телефонных аппаратах для соединения разговорной трубки с аппаратом. Все провода спаиваются между собой и соединяются с согласующим устройством.

Согласующее устройство с помощью лепестка экрана крепится к корпусу автомобиля под обшивкой в любом удобном месте.

Настройка передатчика, как всегда, начинается с задающего кварцевого автогенератора. Для этого между выводами 1 и 2 схемы временно устанавливается резистор номиналом 150 Ом, а также перемычка между выводами 1–4. Питание подается на выводы 1 (+12 В) и 3 (общий провод) при подключенном эквиваленте антенны. Далее, вращая подстроенные сердечники L1, L2 и L4, добиваемся на выходе (на эквивалентной нагрузке) максимальной амплитуды сигнала.

Для обеспечения надежной работы передатчика задающий автогенератор настраивается на точку максимальной устойчивости колебаний, как это было уже описано ранее. При этом необходимо помнить, что работа передатчика в режиме непрерывного сигнала (без модуляции несущей) допускается кратковременно (не более 1 мин), так как транзистор VT4 не имеет теплоотвода — при усилении импульсно-модулированного сигнала он и не нужен.

Низкочастотный вольтметр, на нагрузке после детектора (гнездах X1—Х2, рис. 12.10), будет измерять амплитуду напряжения Um. Определив ее с помощью осциллографа или вольтметра, можно посчитать выходную мощность передатчика (Вт) по формуле:

где: U — действующее значение напряжения сигнала, В;

Um — амплитуда сигнала на нагрузке, В;

R — сопротивление нагрузки, Ом.

Если измеренная мощность будет меньше чем 1,8 Вт (из-за низкого коэффициента усиления транзистора VT4), то вместо резистора обратной связи по постоянному току R9 можно установить перемычку. В схеме конденсаторы, отмеченные «*», могут потребовать подбора.

Рабочая, частота передатчика не должна отклоняться от номинальной 26945 кГц более чем на 134 кГц (измеряем частотомером на эквиваленте нагрузки в режиме кратковременной работы передатчика без модуляции). Окончательная настройка выполняется при подключенной цифровой схеме блока управления.

Приемник на фоне помех и других сигналов должен выделить «свой» и включить звуковое оповещение хозяина. Дальность устойчивого приема на открытой местности составляет не менее 1 км, но в условиях большого городе из-за отражений и поглощения сигнала препятствиями, а также высокого уровня помех в эфире это расстояние может уменьшиться. Вариантов приемника может быть несколько, например те, что описаны в книге [6), а схема дешифратора связана с принципом формирования идентификационного кода. Но к его изготовлению следует приступать только после знакомства с цифровыми способами обработки информации и соответствующими микросхемами. К тому же такую схему довольно сложно качественно настроить без осциллографа. Ведь надо контролировать форму модулирующих импульсов.

Литература

1. Белоусов О. Кварцевые генераторы. — Минск: Радиолюбитель, 2000, №№ 6 и 7, стр. 29.

2. Миль Г. Электронное дистанционное управление моделям и./Пер. с нем. В. А. Пальянова. — М.: ДОСААФ, 1980.

3. Шустов М. А. Практическая схемотехника. 450 полезных схем радиолюбителям. Книга 1. — М.: Альтекс-А, 2001.

4. Андрианов В. И., Бородин В. А., Соколов А. В. «Шпионские штучки» и устройства для защиты объектов и информации. Справочное пособие. — СПб: Лань, 1996 (книга переиздавалась несколько раз и в последующие годы).

5. Информация о распределении радиочастот http://www.grfc.ru/index.phtml

6. Шелестов И. П. Радиолюбителям: полезные схемы. Книга 2. — М.: СОЛОН-Р, 2001.