Приёмник для начинающих наблюдателей на радиолюбительский диапазон 40 метров (7…7,2 МГц) в последние годы стал особенно популярен среди начинающих коротковолновиков, и тому есть несколько причин. Во-первых, это новый диапазон, разрешённый для радиостанций 3-й категории; во-вторых, на диапазоне практически круглосуточное прохождение радиоволн и, в-третьих, разрешена работа телефоном с однополосной модуляцией (SSB). Диапазон 40 метров менее подвержен помехам по сравнению с диапазонами 160 и 80 метров, также разрешёнными в России для радиостанций 3-й категории, да и размеры антенн более приемлемы для их размещения.
Предлагаемая конструкция приёмник для начинающих наблюдателей предназначена для радиолюбителей, начинающих свой путь в короткие волны. Приёмник позволяет вести наблюдения за работой любительских радиостанций в телефонном (SSB) участке диапазона 40 метров (7,06…7,16 МГц). В его основу заложена известная разработка В. Т. Полякова. Приёмник для начинающих наблюдателей построен по схеме прямого преобразования (рисунке в тексте). Сигнал из антенны через конденсатор связи С1 поступает на входной контур L1C2, настроенный на середину диапазона 40 метров — частоту 7100 кГц, и далее на смеситель, выполненный на двух кремниевых диодах VD1, VD2, включённых встречно-параллельно. Нагрузкой смесителя служит П-образный фильтр нижних частот C3R1C11 с частотой среза 3 кГц. Через конденсатор С3 фильтра на смеситель подаётся напряжение гетеродина, причём частота гетеродина вдвое ниже частоты принимаемого сигнала, что соответствует принципу работы этого смесителя.
Гетеродин приёмник для начинающих наблюдателей выполнен по схеме с ёмкостной обратной связью на транзисторе VT1. Контур гетеродина состоит из катушки индуктивности L2 и конденсаторов С4—С7. Конденсатором переменной ёмкости (КПЕ) С5 частоту гетеродина можно перестраивать в диапазоне 3500…3600 кГц. Низкочастотный сигнал, выделенный ФНЧ, поступает на вход усилителя звуковой частоты, собранного на микросхеме DA1. Переменный резистор R6 служит регулятором громкости принимаемого сигнала. Нагрузкой УЗЧ служит современная импортная динамическая головка (ВА1) с высоким КПД и сопротивлением звуковой катушки 8…16 Ом или низкоомные (8…28 Ом) головные телефоны с параллельно включёнными излучателями. Стабилизатор напряжения на микросхеме DA2 обеспечивает питание приёмника практически от любого нестабилизированного источника постоянного напряжения + 14…+18 В.
Все детали приёмник для начинающих наблюдателей (кроме КПЕ С5, R6 и ВА1, разъёмов Х1, Х2) смонтированы на плате размерами 65×70 мм из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Чертежи платы со стороны печатных проводников и расположением деталей приведены на рисунках ниже.
Под микросхему DA1 на плате установлена панель на 16 контактов, например, SCS-16 DIR Микросхеме не нужен дополнительный теплоотвод, но её теплопроводные выводы лучше отогнуть вверх. Микросхеме DA2 теплоотвод также не требуется, поскольку ток, потребляемый приёмником, не превышает 100 мА.
Катушки L1 и L2 намотаны на каркасах диаметром 8 мм с подстроечниками СЦР-1 (такие каркасы применялись в старой телерадиоаппаратуре). Катушки содержат по 18 витков проводом ПЭВ-2 диаметром 0,3…0,35 мм. Отвод сделан от четвёртого витка, считая от вывода, соединённого с общим проводом. Намотка производится виток к витку с натяжением. После намотки витки катушек следует зафиксировать с помощью парафина или полистирольного клея. Можно использовать и другие имеющиеся в наличии каркасы и провод, подобрав при налаживании ёмкости конденсаторов С2 и С4. Диоды КД503А можно заменить парой кремниевых диодов КД509А, КД514А, КД521А или КД522А. Их следует подобрать с примерно одинаковым прямым сопротивлением с помощью мультиметра. Транзистор КТ361 можно применить с любой буквой.
Конденсатор настройки С5 — малогабаритный с воздушным диэлектриком и максимальной ёмкостью не менее 240 пФ, например, от транзисторных приёмников «Океан», «Спидола» и пр. Для удобства точной настройки на SSB-станции КПЕ желательно оснастить каким-либо верньером, а ручку настройки сделать большого диаметра. Конденсаторы С4, С6 и С7 — КСО группы «Г» или керамические трубчатые марки КТ светло-серого цвета. Применение указанных типов конденсаторов важно для обеспечения стабильной частоты гетеродина и удержания настройки приёмника — L2, и постараться свести к минимуму длину выводов деталей гетеродина. Ротор КПЕ должен иметь надёжный электрический контакт с корпусом приёмника, а статор — с платой. Корпус для приёмника можно спаять из фольгированного стеклотекстолита толщиной 2…3 мм или использовать стальной корпус от отслужившего блока питания компьютера.
Сетевой источник питания, во избежание каких-либо наводок, должен находиться в отдельном корпусе. Также для питания приёмник для начинающих наблюдателей годится любой промышленный или самодельный блок питания, обеспечивающий стабилизированное напряжение +12В при токе не менее 100 мА. В этом случае микросхему DA2 и конденсаторы С19, С20 на плату не устанавливают, а стабилизированное напряжение +12В подают непосредственно на конденсаторы С10, С13. Приёмник можно питать и от аккумуляторной батареи, составленной, например, из четырёх Li-ion аккумуляторов по 3,7 В, соединённых последовательно. До первого включения приёмника следует проверить, правильно ли выполнен его монтаж и нет ли замыканий по цепям питания. Налаживание начинают при отключённой антенне. Подаём на приёмник питание и измеряем напряжение на выходе микросхемы DA2 (вывод 3) относительно общего провода. Оно должно быть +12 В.
Движок переменного резистора R6 устанавливаем в левое по схеме положение и прикасаемся металлическим предметом, например, жалом отвёртки к выводу 8 микросхемы DA1 (вход УЗЧ). Если усилитель исправен, при прикосновении в динамике слышно характерное гудение—фон. Если, помимо фона, слышны посторонние призвуки (свист, рокот и пр.), — это говорит о самовозбуждении усилителя, и следует увеличить сопротивление резистора R5 до 2…5 Ом. Далее нам понадобится какой-нибудь контрольный приёмник (трансивер), способный принимать телеграфные сигналы на частотах 3…4 МГц и имеющий более-менее точную шкалу настройки. К антенному входу контрольного приёмника (трансивера) подключаем отрезок провода длиной около 1 м и размещаем этот провод вблизи платы нашего приёмника. На шкале контрольного приёмника (трансивера) устанавливаем частоту 3,55 МГц и подстроечником катушки L2 настраиваем гетеродин нашего приёмника на эту частоту по характерному сигналу — «свисту» и нулевым биениям.
Затем подбором ёмкости конденсатора С6 от 22 до 100 пФ устанавливаем необходимое перекрытие частоты гетеродина при крайних положениях КПЕ С5. Так, при полностью введённых пластинах ротора конденсатора С5 частота гетеродина должна быть около 3,53 МГц, а при полностью выведенных пластинах ротора — 3,58 МГц. Такой расклад частоты гетеродина обеспечит приём любительских станций нашим приёмником в диапазоне 7,06…7,16 МГц. При каждом включении питания гетеродину приёмника требуется около десяти минут для «прогревания» и стабилизации частоты. Если по истечении этого времени частота существенно «уплывает», потребуются подбор конденсаторов С4, С6, С7 по ТКЕ, замена транзистора VT1 или катушки L2.
Если удастся найти для КПЕ хороший верньер, разумно расширить диапазон принимаемых приёмником частот от 7 до 7,2 МГц. Гетеродин, соответственно, должен работать на частотах от 3,5 до 3,6 МГц. Входной контур L1C2 настраиваем при подключённой к нашему приёмник для начинающих наблюдателей антенне по максимальной громкости принимаемых сигналов. Настройку входного контура лучше производить в вечернее время. Несколько улучшить избирательность приёмника поможет замена резистора R1 дросселем с индуктивностью 100…200 мкГн и подбор ёмкости конденсатора С11 от 0,047 до 0,15 мкФ.
Располагая измерительными приборами — ГСС, частотомером и осциллографом, процедуру налаживания выполняют так: отпаиваем вывод конденсатора С3 от диодов и резистора R1 и подключаем к этому выводу С3 частотомер. Производим настройку и укладку частоты гетеродина, как было указано выше. Затем вместо частотомера подключаем осциллограф и смотрим форму сигнала генератора. При необходимости подбором резистора R2 от 100 до 680 кОм выравниваем форму. Запаиваем вывод конденсатора С3 на место. Генератор высокой частоты, настроенный на частоту 7,1 МГц и работающий с небольшим уровнем сигнала, подключаем вместо антенны. Настраиваем приёмник на сигнал ГСС и подстроечником катушки L1 добиваемся максимальной громкости принимаемого тонального сигнала. Окончательная настройка контура L1C2 производится по приёму SSB-станций именно с используемой вами антенной. Если в приёмник проникают помехи от радиостанций, соседних вашему диапазону, следует уменьшить ёмкость конденсатора С1.
Не менее важным устройством и для любительского радиоприёмника, и для радиостанции является антенна. Именно с грамотно изготовленной и правильно установленной антенной возможен приём множества сигналов дальних и ближних любительских радиостанций. Самый простой вариант для этого диапазона — антенна «длинный луч» длиной 10 м (1 /4λ) из медного провода диаметром 1,5…3 мм.
На концах «луча” устанавливают по два изолятора, например, орешковые ИАО-1 или самодельные из пластин толстого стеклотекстолита или оргстекла. Размещать антенну следует на максимально возможной высоте и на максимальном расстоянии от стен домов и линий электропередач.
К приёмнику для начинающих наблюдателей антенну подключают коаксиальным кабелем. Центральный проводник кабеля припаивают к одному из концов «луча» антенны, а экранирующую «оплётку» кабеля соединяют толстым проводом с противовесом (заземлением, металлическим забором или водостоком). Этот приёмник для начинающих наблюдателей можно изготовить и на диапазон 80 метров, изменив намоточные данные катушек и ёмкость некоторых конденсаторов. Катушки L1 и L2 должны содержать по 38 витков проводом ПЭВ-2 0,3 с отводами от 6-го витка. Конденсаторы: С1 — 150 пФ, С4 — 75 пФ, С7 — 910 пФ. Длину антенны следует увеличить до 20 м.