Среди разрешенных типов радиостанций личной связи есть так называемый тип «Д» — детские переговорные устройства . Для них выделена частота 27,140 МГц при мощности передатчика 10 мВт и амплитудной модуляции с полосой частот 300...3000 Гц.

Принципиальная схема

На рисунке 1 схема радиостанции типа «Д» с дальностью связи не менее 80 м. В передатчике и приемнике используется один и тот же каскад ВЧ на транзисторе VT1. При приеме он работает в режиме сверхрегенерации, а при передаче — в режиме непрерывной генерации с кварцевой стабилизацией частоты и коллекторной модуляцией.

По постоянному току режим транзистора задается базовым делителем R6, R8 и резисторами R4 и R2, которые вместе с конденсаторами С5 и С2 задают частоту гашения. Элементами контура L3 и С1 производится настройка детектора на требуемую частоту. Электрическая цепь, состоящая из СЗ, R3 и С7, задает глубокую положительную обратную связь.

Во время вспышки из-за увеличения коллекторного тока транзистора VT1 С2 немного разряжается, а С5 подзаряжается. Это приводит к снижению тока ѴТІ и срыву генерации. После этого через резисторы R2 и R4 происходит подзарядка С2 и С5, соответственно.

Рис. 1. Принципиальная схема малогабаритной радиостанции.

Подзарядка происходит до тех пор, пока коллекторный ток ѴТІ не достигнет того значения, при котором образуется очередная вспышка. Осциллограммы в характерных точках приемника показаны на рисунке 2. С конденсатора С2 продетектирован-ный сигнал вместе с пилообразным сигналом гашения через конденсатор С4 поступает на регулятор громкости R3.

Далее сигнал проходит через фильтр низкой частоты, собранный на R14, СІЗ, С14, который обрезает частоту гашения, полезный сигнал звуковой частоты поступает на УЗЧ. Усилитель ЗЧ собран на двух транзисторах VT2 и ѴТ3. Выходной каскад работает в классе А при токе коллектора около 20 мА. Динамическая головка ВАІ включена в оконечный каскад УЗЧ через выходной трансформатор Т1.

В режиме передачи происходит рост коллекторного тока VT1, т.к. его базовое смещение определяется резистором R7, а цепь положительной обратной связи замыкается через С7, ZQ1 и С8. Питание на коллектор VT1 подается через вторичную обмотку трансформатора Т1.

Рис. 2. Осциллограммы в характерных точках приемника и передатчика.

В данном случае транзистор ѴТІ переходит в режим устойчивой генерации с кварцевой стабилизацией частоты. Динамическая головка ВАІ через резистор R15 подключается к базе ѴТЗ.

При таком включении ВА1 удается получить амплитуду НЧ напряжения на коллекторе ѴТ2 1...2 В, что является достаточным для эффективной модуляции высокочастотного сигнала, вырабатываемого передатчиком на VT1.

Кнопка SA2 служит для передачи сигнала вызова или азбуки Морзе. При нажатии кнопки УЗЧ возбуждается на частоте 1000 Гц. На рис. 13.4.в приведены осциллограммы в характерных точках передатчика.

Детали и конструкция

В радиостанции в основном использованы промышленные радио-детали. Постоянные резисторы типа МЛТ-0,125, переменный резистор R3 любого типа малогабаритный с выключателем. Электролитический конденсатор СП типа К50-6, остальные конденсаторы — К10-7В.

Транзистор VT1 можно заменить другим высокочастотным транзистором типа п-р-п, имеющим граничную частоту 500... 1000 МГц. В качестве транзисторов ѴТ2, ѴТЗ подойдут любые кремниевые транзисторы соответствующей проводимости. Транзистор ѴТ2 должен иметь коэффициент передачи по току не менее 300.

В качестве трансформатора Т1 можно использовать выходной трансформатор от любого карманного радиоприемника. Динамическая головка ВА1 может быть любая малогабаритная. Антенна WA1— телескопическая длиной около 1 м. Переключатель режима работы SA1 типа ПКН-61 или П2К, кнопка SA2 — любая без фиксации.

Самодельными деталями радиостанции являются катушки индуктивности. Катушка L1 бескаркасная и имеет 25 витков провода ПЭЛ 0,5, намотанных на оправке дисметром 6 мм.

Катушки L2 и L3 намотаны на пластмассовом каркасе диаметром 6 мм, имеющем подстроечный сердечник М50НН2,8х12. Катушка L3 содержит 18 витков провода ПЭЛ 0,36, a L2 намотана поверх катушки L3 и содержит 4 витка провода той же марки. Детали радиостанции распаиваются на печатной плате.

Наиболее критичными к взаимному расположению элементов являются ВЧ генератор на ѴТІ и переключатель SA1. Рекомендованное их расположение показано на рис. 13.5. Расположение остальных радиодеталей на плате не особенно критично.

Настройка

Настройка радиостанции начинается с радиоприемника. Вращением сердечника катушки L3, добиваются появления в динамике ВА1 характерного шума сверхрегенератора. Е

сли этого не удается достигнуть, то подбирают емкость СЗ. После появления режима сверхрегенерации проверяют ее сохранность при питании 7...9 В и различной длине антенны WA1.

Иногда может потребоваться подобрать более точнее значение резистора R6. Для настройки контура L3, С1 используют образцовую радиостанцию, имеющую диапазон 27,140 МГц в режиме передачи. Вращая сердечник катушки L3, пытаются настроиться на сигнал образцовой радиостанции. На этом настройка радиостанции заканчивается.

В дополнение

В связи с расширением использования в повседневной жизни большого количества самой разнообразной радиоэлектронной аппаратуры, имеющей источники электромагнитного излучения, в России было принято несколько постановлений по этому вопросу.

В частности, «Особые условия приобретения радиоэлектронных средств и высокочастотных устройств» (утверждены постановлением Правительства РФ 17 июля 1996 г. №832), Федеральный закон «О связи» и др. В соответствии с действующим законодательством для покупки радиоизлучающих устройств необходимо получить разрешение Государственного надзора за связью в РФ (главного управления или его территориальных органов).

Из бытовой аппаратуры, содержащей в явной форме радиопередающие устройства, не надо получать разрешения только для бесшнуровых телефонов, работающих в полосах частот 814...815 МГц, и 904...905 МГц с мощностью не более 10 мВт для детских радиопереговорных устройств и радиоуправляемых игрушек, работающих в полосе частот 26975...27283 кГц с мощностью излучения не более 10 мВт.

С 1994 г. в диапазоне 27 МГц (диапазон персональной связи) разрешено пользоваться полосой частот 26970...27860 кГц отдельным гражданам и юридическим лицам для разработки, серийного производства, закупки и эксплуатации радиостанций с мощностью излучения не более 10 Вт. Для работы на этих частотах Главгоссвязьнадзор оформляет разрешение по упрощенной процедуре.

Литература: В.М. Пестриков. Энциклопедия радиолюбителя.

Долгое время радиоприёмники возглавляли список самых значимых изобретений человечества. Первые такие устройства сейчас реконструированы и изменены под современный лад, однако в схеме их сборки мало что поменялось - та же антенна, то же заземление и колебательный контур для отсеивания ненужного сигнала. Бесспорно, схемы сильно усложнились со времён создателя радио - Попова. Его последователями были разработаны транзисторы и микросхемы для воспроизведения более качественного и энергозатратного сигнала.

Почему лучше начинать с простых схем?

Если вам понятна простая то можете быть уверены, что большая часть пути достижения успеха в сфере сборки и эксплуатации уже осилена. В этой статье мы разберём несколько схем таких приборов, историю их возникновения и основные характеристики: частоту, диапазон и т. д.

Историческая справка

7 мая 1895 года считается днём рождения радиоприёмника. В этот день российский учёный А. С. Попов продемонстрировал свой аппарат на заседании Русского физико-химического общества.

В 1899 году была построена первая линия радиосвязи длиной 45 км между и городом Котка. Во время Первой мировой войны получили распространение приёмник прямого усиления и электронные лампы. Во время военных действий наличие радио оказалось стратегически необходимым.

В 1918 году одновременно во Франции, Германии и США учёными Л. Левви, Л. Шоттки и Э. Армстронгом был разработан метод супергетеродинного приёма, но из-за слабых электронных ламп широкое распространение этот принцип получил только в 1930-х годах.

Транзисторные устройства появились и развивались в 50-х и 60-х годах. Первый широко используемый радиоприёмник на четырёх транзисторах Regency TR-1 был создан немецким физиком Гербертом Матаре при поддержке промышленника Якоба Михаэля. Он поступил в продажу в США в 1954 году. Все старые радиоприёмники работали на транзисторах.

В 70-х начинается изучение и внедрение интегральных микросхем. Сейчас приёмники развиваются с помощью большой интеграции узлов и цифровой обработки сигналов.

Характеристики приборов

Как старые радиоприёмники, так и современные обладают определёнными характеристиками:

1. Чувствительность - способность принимать слабые сигналы.
2. Динамический диапазон - измеряется в Герцах.
3. Помехоустойчивость.
4. Селективность (избирательность) - способность подавлять посторонние сигналы.
5. Уровень собственных шумов.
6. Стабильность.

Эти характеристики не меняются в новых поколениях приёмников и определяют их работоспособность и удобство эксплуатации.

Принцип работы радиоприёмников

В самом общем виде радиоприёмники СССР работали по следующей схеме:

1. Из-за колебаний электромагнитного поля в антенне появляется переменный ток.
2. Колебания фильтруются (селективность) для отделения информации от помех, т. е. из сигнала выделяется его важная составляющая.
3. Полученный сигнал преобразуется в звук (в случае радиоприёмников).

По схожему принципу появляется изображение на телевизоре, передаются цифровые данные, работает радиоуправляемая техника (детские вертолёты, машинки).

Первый приёмник был больше похож на стеклянную трубку с двумя электродами и опилками внутри. Работа осуществлялась по принципу действия зарядов на металлический порошок. Приёмник обладал огромным по современным меркам сопротивлением (до 1000 Ом) из-за того, что опилки плохо контактировали между собой, и часть заряда проскакивала в воздушное пространство, где рассеивалась. Со временем эти опилки были заменены колебательным контуром и транзисторами для сохранения и передачи энергии.

В зависимости от индивидуальной схемы приёмника сигнал в нём может проходить дополнительную фильтрацию по амплитуде и частоте, усиление, оцифровку для дальнейшей программной обработки и т. д. Простая схема радиоприёмника предусматривает единичную обработку сигнала.

Терминология

Колебательным контуром в простейшем виде называются катушка и конденсатор, замкнутые в цепь. С помощью них из всех поступающих сигналов можно выделить нужный за счёт собственной частоты колебаний контура. Радиоприемники СССР, как, впрочем, и современные устройства, основаны на этом сегменте. Как все это функционирует?

Как правило, питание радиоприёмников происходит за счёт батареек, количество которых варьируется от 1 до 9. Для транзисторных аппаратов широко используются батареи 7Д-0.1 и типа "Крона" напряжением до 9 В. Чем больше батареек требует простая схема радиоприёмника, тем дольше он будет работать.

По частоте принимаемых сигналов устройства делятся на следующие типы:

1. Длинноволновые (ДВ) - от 150 до 450 кГц (легко рассеиваются в ионосфере). Значение имеют приземлённые волны, интенсивность которых уменьшается с расстоянием.
2. Средневолновые (СВ) - от 500 до 1500 кГц (легко рассеиваются в ионосфере днём, но ночью отражаются). В светлое время суток радиус действия определяется приземлёнными волнами, ночью - отражёнными.
3. Коротковолновые (КВ) - от 3 до 30 МГц (не приземляются, исключительно отражаются ионосферой, поэтому вокруг приёмника существует зона радиомолчания). При малой мощности передатчика короткие волны могут распространяться на большие расстояния.
4. Ультракоротковолновые (УКВ) - от 30 до 300 МГц (имеют высокую приникающую способность, как правило, отражаются ионосферой и легко огибают препятствия).
5. - от 300 МГц до 3 ГГц (используются в сотовой связи и Wi-Fi, действуют в пределах видимости, не огибают препятствия и распространяются прямолинейно).
6. Крайневысокочастотные (КВЧ) - от 3 до 30 ГГц (используются для спутниковой связи, отражаются от препятствий и действуют в пределах прямой видимости).
7. Гипервысокочастотные (ГВЧ) - от 30 ГГц до 300 ГГц (не огибают препятствий и отражаются как свет, используются крайне ограниченно).

При использовании КВ, СВ и ДВ радиовещание можно вести, находясь далеко от станции. УКВ-диапазон принимает сигналы более специфично, но если станция поддерживает только его, то слушать на других частотах не получится. В приёмник можно внедрить плейер для прослушивания музыки, проектор для отображения на удалённые поверхности, часы и будильник. Описание схемы радиоприёмника с подобными дополнениями усложнится.

Внедрение в радиоприёмники микросхемы позволило значительно увеличить радиус приёма и частоту сигналов. Их главное преимущество в сравнительно малом потреблении энергии и маленьком размере, что удобно для переноса. Микросхема содержит все необходимые параметры для понижения дискретизации сигнала и удобства чтения выходных данных. Цифровая обработка сигнала доминирует в современных устройствах. были предназначены только для передачи аудиосигнала, лишь в последние десятилетия устройство приёмников развилось и усложнилось.

Схемы простейших приёмников

Схема простейшего радиоприёмника для сборки дома была разработана ещё во времена СССР. Тогда, как и сейчас, устройства разделялись на детекторные, прямого усиления, прямого преобразования, супергетеродинного типа, рефлексные, регенеративные и сверхрегенеративные. Наиболее простыми в восприятии и сборке считаются детекторные приёмники, с которых, можно считать, началось развитие радио в начале 20-ог века. Наиболее сложными в построении стали устройства на микросхемах и нескольких транзисторах. Однако если вы разберетесь в одной схеме, другие уже не будут представлять проблемы.

Простой детекторный приёмник

Схема простейшего радиоприёмника содержит в себе две детали: германиевый диод (подойдут Д8 и Д9) и главный телефон с высоким сопротивлением (ТОН1 или ТОН2). Так как в цепи не присутствует колебательный контур, ловить сигналы определённой радиостанции, транслирующиеся в данной местности, он не сможет, но со своей основной задачей справиться.

Для работы понадобится хорошая антенна, которую можно закинуть на дерево, и провод заземления. Для верности его достаточно присоединить к массивному металлическому обломку (например, к ведру) и закопать на несколько сантиметров в землю.

Вариант с колебательным контуром

В прошлую схему для внедрения избирательности можно добавить катушку индуктивности и конденсатор, создав колебательный контур. Теперь при желании можно поймать сигнал конкретной радиостанции и даже усилить его.

Ламповый регенеративный коротковолновой приёмник

Ламповые радиоприёмники, схема которых довольно проста, изготавливаются для приёма сигналов любительских станций на небольших расстояниях - на диапазоны от УКВ (ультракоротковолнового) до ДВ (длинноволнового). На этой схеме работают пальчиковые батарейные лампы. Они лучше всего генерируют на УКВ. А сопротивление анодной нагрузки снимает низкая частота. Все детали приведены на схеме, самодельными можно считать только катушки и дроссель. Если вы хотите принимать телевизионный сигналы, то катушка L2 (EBF11) составляется из 7 витков диаметром 15 мм и провода на 1,5 мм. Для подойдет 5 витков.

Радиоприёмник прямого усиления на двух транзисторах

Схема содержит и двухкаскадный усилитель НЧ - это настраиваемый входной колебательный контур радиоприёмника. Первый каскад - детектор ВЧ модулированного сигнала. Катушка индуктивности намотана в 80 витков проводом ПЭВ-0,25 (от шестого витка идёт отвод снизу по схеме) на ферритовом стержне диаметром 10 мм и длиной 40.

Подобная простая схема радиоприёмника рассчитана на распознавание мощных сигналов от недалёких станций.

Сверхгенеративное устройство на FM-диапазоны

FM-приёмник, собранный по модели Е. Солодовникова, несложен в сборке, но обладает высокой чувствительностью (до 1 мкВ). Такие устройства используют для высокочастотных сигналов (более 1МГЦ) с амплитудной модуляцией. Благодаря сильной положительной обратной связи коэффициент возрастает до бесконечности, и схема переходит в режим генерации. По этой причине происходит самовозбуждение. Чтобы его избежать и использовать приёмник как высокочастотный усилитель, установите уровень коэффициента и, когда дойдет до этого значения, резко снизьте до минимума. Для постоянного мониторинга усиления можно использовать генератор пилообразных импульсов, а можно сделать проще.

На практике нередко в качестве генератора выступает сам усилитель. С помощью фильтров (R6C7), выделяющих сигналы низких частот, ограничивается проход ультразвуковых колебаний на вход последующего каскада УНЧ. Для FM-сигналов 100-108 МГц катушка L1 преобразуется в полувиток с сечением 30 мм и линейной частью 20 мм при диаметре провода 1 мм. А катушка L2 содержит 2-3 витка диаметром 15 мм и провод с сечением 0,7 мм внутри полувитка. Возможно усиление приёмника для сигналов от 87,5 МГц.

Устройство на микросхеме

КВ-радиоприёмник, схема которого была разработана в 70-е годы, сейчас считают прототипом Интернета. Коротковолновые сигналы (3-30 МГц) путешествуют на огромные расстояния. Нетрудно настроить приёмник для прослушивания трансляции в другой стране. За это прототип получил название мирового радио.

Простой КВ-приёмник

Более простая схема радиоприёмника лишена микросхемы. Перекрывает диапазон от 4 до 13 МГц по частоте и до 75 метров по длине. Питание - 9 В от батареи "Крона". В качестве антенны может служить монтажный провод. Приёмник работает на наушники от плейера. Высокочастотный трактат построен на транзисторах VT1 и VT2. За счёт конденсатора С3 возникает положительный обратный заряд, регулируемый резистором R5.

Современные радиоприёмники

Современные аппараты очень похожи на радиоприёмники СССР: они используют ту же антенну, на которой возникают слабые электромагнитные колебания. В антенне появляются высокочастотные колебания от разных радиостанций. Они не используются непосредственно для передачи сигнала, но осуществляют работу последующей цепи. Сейчас такой эффект достигается с помощью полупроводниковых приборов.

Широкое развитие приёмники получили в середине 20-го века и с тех пор непрерывно улучшаются, несмотря на замену их мобильными телефонами, планшетами и телевизорами.

Общее устройство радиоприёмников со времён Попова изменилось незначительно. Можно сказать, что схемы сильно усложнились, добавились микросхемы и транзисторы, стало возможным принимать не только аудиосигнал, но и встраивать проектор. Так приёмники эволюционировали в телевизоры. Сейчас при желании в аппарат можно встроить всё, что душе угодно.

Рации имеют широкое применение в разных сферах жизни. Так, они могут послужить в качестве радионяни в том случае, когда на специальное приспособление для связи с ребенком не хватает средств.

Можно использовать рацию охранникам или любителям туризма для связи с компаньонами, однако вовсе не обязательно откладывать кругленькую сумму на приобретение данной техники, ведь вы можете создать рацию своими руками в домашних условиях. Кроме получения конечного продукта, это очень интересное и веселое занятие.

Итак, что нужно для изготовления рации?

Для создания рации вам потребуются следующие предметы:

• 4 транзистора МП-42 и 3 транзистора П416Б;
• Резисторы. Их потребуется немало: по две шт. 3К, 160К, 4,7К, по одной – 22 К, 36 К, 100 К, 120 К, 270 К, и шесть шт. 6,8 К;
• Конденсаторы: по два 10 МК 10 В, 3300, 1000, 100, 6, 5-20, 22, 10 и один 5 МК 10 В – 4; 0, 0, 47 МК.
• Телескопичная антенна;
• Микрофоны и динамики;
• Платы из текстолита - 2 шт.
• Паяльник;
• Розетка;
• Кусачки.

Практически все из вышеперечисленного входит в специальный набор для радиолюбителей JC986A. Дальнейший алгоритм будет опираться на данный набор.

Стоит учесть то, что создание собственной рации требует навыков работы с паяльником и знаний того, как определить номиналы элементов.

Алгоритм создания рации 50 мГц

Если вы приобрели готовый набор для создания рации своими руками, вам понадобится следующая схема. Названия элементов должны быть указанны на вашей плате и схеме, прилагающейся к прибору для изготовления простой рации.

Для начала займитесь установкой резисторов, сформируйте электроды этого элемента. С помощью паяльника резистор нужно припаять к плате, а торчащие электроды обрежьте кусачками. Аккуратно и внимательно установите все составляющие, опираясь на прочерченный контур на плате.

Займитесь припайкой удлиняющей катушки L 1, а затем - конденсаторов. Следующий шаг - припаивание электролитических конденсаторов. Так как они имеют определенную полярность, необходимо правильно вместить отрицательный электрод в плату.

Присоедините с помощью паяльника контурную катушку T 1 и корпуса переключающего элемента S 1. Приступите к припаиванию транзисторов, опираясь на контур, начерченный на плате. К плате нужно припаять обрезанные части электродов, оставшиеся из пункта 1. Сделайте это так, чтобы образовались перемычки J 1.

Теперь можно проверить качество выполненной работы. При необходимости протрите плату спиртовым раствором, а позже установите кнопку включения и выключения. Прикрепите готовую плату к корпусу с помощью саморезов.

Теперь можно установить одни из главных элементов рации - антенну. Сверху нее должен располагаться маленький колпак из пластмасса, с другой стороны нужно припаять проводник, который будет сочленять антенну с платой. С помощью оставшихся кусочков от проводников прикрепите к плате выключатель S 2 и проверьте его функциональность.

Поместите клеммы в секцию для батареи. Теперь нужно припаять проводники, отвечающие за динамик и систему подачи питания. Если вы не сомневаетесь в том, что все сделали правильно, подключите к механизму батарейку и проверьте его. Готовый прибор должен издавать шипящие звуки.

Соберите вторую рацию точно так же, как и первую. Для того, чтобы приборы работали на одинаковой чистоте, снимите одну плату с крепежа. Надеемся на то, что данная подробная инструкция для создания рации своими руками помогла вам разобраться с созданием этого механизма.

Отладка самодельной рации

Даже если вы тщательно следовали указанному алгоритму, техника может работать неисправно. Для того чтобы наладить работу механизма, задействуйте переменный резистор и подождите максимальной громкости шипения рации.

С помощью подстроечного сердечника меняйте уровень индуктивности до тех пор, пока сигнал не наладится. После этого не забудьте вернуть первоначальный резистор и подкорректировать его сопротивление.

Если ваш голос, излучаемый второй рацией, сильно искажен, подберите другие резисторы и займитесь созданием волномера, схему которого вы можете найти в Интернете вместе с фото самодельных раций. К слову, проверять качество связи нужно на расстоянии 5, затем 10 и 20 метров, делать это лучше на открытом пространстве.

Мы описали пошаговый алгоритм того, как можно сделать рацию своими руками. Он должен помочь вам создать собственный механизм, обеспечивающий связь с родными или друзьями во время похода, туризма, рыбалки или контакта с ребенком.

Не забывайте соблюдать меры предосторожности во время работы с указанной техникой для того, чтобы избежать риска получения таких травм, как ожог или удар током.

Фото раций своими руками