RX Ewa 40 m - odbiornik początkującego radioamatora

Odbiornik pracuje w układzie z bezpośrednią przemianą częstotliwości i umożliwia odbiór zarówno sygnałów telegraficznych (CW), jak i fonicznych - jednowstęgowych (SSB) w najbardziej obleganym przez polskie stacje wycinku pasma 40 m. Jest przeznaczony do odsłuchu na słuchawkach wybranego wycinka pasma amatorskiego 40 m, ale w zależności od wymagań i posiadanych podzespołów zakres można zmienić na inny, np. na 80 m czy 20 m.

Budowa i działanie

Układ różni się od aktualnie dostępnych i opisywanych rozwiązań, ponieważ został uproszczony do minimum, w tym - z użyciem jednego typu popularnych tranzystorów BC547 lub podobnych NPN. Zasada działania takiego urządzenia była już wielokrotnie wyjaśniana i polega ona na przemianie częstotliwości odbieranego sygnału bezpośrednio na sygnał małej częstotliwości, z pominięciem toru pośredniej częstotliwości.

Sygnał z anteny trafia na wejściowy układ LC na pasmo 40 m, który ma postać dwuobwodowego układu rezonansowego zestrojonego na około 7,1 MHz i jest pojemnościowo sprzęgnięty z anteną oraz mieszaczem. Dzielnik wejściowy C1-C2 dopasowuje niską impedancję wejściową anteny zasilaną kablem koncentrycznym 50 Ω. Cewki L1 i L2 to popularne dławiki współosiowe o indukcyjności 4,7 μH.

Odfiltrowany sygnał po dopasowaniu za pomocą wtórnika emiterowego z tranzystorem T1  jest skierowany na wejście mieszacza z tranzystorem T2 (poprzez połączenie emiterowe obydwu tranzystorów). Celowo zrezygnowano ze wzmacniacza antenowego nie tylko ze względu na uproszczenia, ale aby ograniczyć możliwość przesterowania układu.

Na drugie wejście mieszacza - detektora (bazy T2) - jest doprowadzony sygnał z generatora przestrajanego, pracującego bardzo blisko częstotliwości odbieranej. Mieszacz pracuje na tranzystorze T2, a jego punkt pracy na nieliniową część charakterystyki ustala dzielnik rezystorowy R5-R6. W efekcie na wyjściu mieszacza (kolektorze T 2), pośród innych produktów przemiany, występuje oczekiwana różnica obu doprowadzonych częstotliwości, w pasmie akustycznym w przedziale 0,3...3 kHz.

W celu odfiltrowania użytecznego sygnału SSB z wielu innych, występujących na wyjściu mieszacza, bezpośrednio po nim jest zastosowany dolnoprzepustowy filtr m.cz. w układzie PI z cewką L4 w postaci dławika 100 mH. Dodatkowy kondensator C9 tworzy obwód równoległy z L4 i poprawia tłumienie sygnałów poza pasmem przepuszczania filtru 3 kHz.

Odfiltrowany sygnał jest skierowany na wzmacniacz małej częstotliwości poprzez potencjometr R7 do regulacji siły głosu. W torze tym jest zastosowany podwójny stopień wzmacniacza w układzie OE z dwoma tranzystorami T4 i T5. Ograniczenie niskich tonów zapewniają kondensatory sprzęgające C10, C11 i C14, zaś ograniczenie powyżej 3 kHz kondensatory C12 i C15 w pętli ujemnego sprzężenia zwrotnego.

Od pasma przenoszenia filtru m.cz. i wzmocnienia wzmacniacza zależą odpowiednio selektywność i czułość odbiornika, czyli najważniejsze parametry odbiornika.

Trzeci tranzystor T7 nie daje wzmocnienia, ponieważ pracuje w układzie OC i służy do dopasowania niskiej impedancji przetwornika głosu. Na wyjściu mogą być dołączone dowolne słuchawki multimedialne, ale podłączenie małego głośnika też jest możliwe.

W generatorze VXO pracującym w układzie Colpittsa na tranzystorze T3 został zastosowany rezonator ceramiczny X1 zapewniający lepszą stabilność niż obwód LC, a jego zaletą jest fakt, że od razu uzyskuje się wymagany zakres pracy, często bez konieczności ustawiania częstotliwości. Niezbędne do wzbudzenia dodatnie sprzężenie zwrotne zapewnia dzielnik pojemnościowy C20-C21.

W układzie generatora został użyty trzykońcówkowy rezonator ceramiczny 7,2 MHz o symbolu CSTLS7M20G53-A0, którego działanie opiera się na zjawisku piezoelektrycznym, występującym powszechnie między innymi w rezonatorach kwarcowych. Dwie skrajne końcówki tego rezonatora służą jako wejście oraz wyjście sygnału, zaś trzecia, środkowa elektroda jest zwykle podłączona do masy układu.

Interesujące są zatem wyniki i doświadczenia autora z eksperymentów z takim elementem. Nie podłączając do masy środkowej elektrony (brak zwory S4) oraz eliminując występujący na schemacie dławik L3, przez wstawienie zwory z drutu, oraz nie stosując trymera C23 sprawiamy, że układ pracuje w górnej części pasma 40 m, a dokładnie w zakresie częstotliwości 7,157...7,190 MHz. Wstawienie zwory S4 powodowało obniżenie zakresu do wartości 7,142...7,167 MHz. W rozwiązaniu modelowym nie była ona stosowana, a częstotliwość pracy generatora została ustawiona trymerem C23 na zakres 7,140...7,170 MHz, gdzie głównie pracują stacje polskie.

Z cewką L3 w postaci dławika współosiowego 10 μH i bez trymera C23, generator pokrywa szerszy zakres od 7,100 MHz do 7,170 MHz. Kolejne obniżenie częstotliwości do początku pasma 40 m, gdzie pracują stacje telegraficzne, udało się uzyskać z dławikiem o wartości 22...27 μH. Stosowanie dodatkowej cewki powoduje pożądane pokrycie szerszego wycinka pasma, jednak sprawia trudności z precyzyjnym ustawieniem częstotliwości za pomocą zwykłego potencjometru.

Wskazana byłaby przekładnia mechaniczna lub potencjometr wieloobrotowy.

Zmiana częstotliwości VXO odbywa się elektronicznie za pomocą diody pojemnościowej D1 BB105, na którą jest podawane napięcie z potencjometru R13. Przy maksymalnym napięciu zasilania 9 V (suwak w prawym położeniu) mamy górny zakres częstotliwości, a częstotliwość minimalna występuje w lewym położeniu suwaka. Pomimo uproszczeń, układ generatora pracuje wyjątkowo stabilnie i co najważniejsze, od razu w wymaganym zakresie 40 m (z reguły nie wymaga korekty).

Urządzenie jest zasilane z zewnętrznego źródła DC 12 V, np. akumulatora. Do zasilania generatora oraz mieszacza służy stabilizator US1 78L09 zapewniający napięcie 9 V.

Układ modelowy był zasilany z trzech ogniw akumulatorów Li-Ion 3,7V połączonych w szereg.