УКВ — конвертер

Начиная с этого года радиовещание в диапазоне OIRT планомерно сокращается по всей стране. Выходом из сложившейся ситуации может быть перестройка УКВ-тракта радиоприёмника, но это бывает затруднительно по разным причинам. Более простой вариант — применение конвертера, описание которого приводится ниже.

В конце прошлого века были широко распространены так называемые УКВ-конвертеры, предназначенные для преобразования сигналов диапазона OIRT в сигналы диапазона CCIR. Обусловлено это было тем, что в то время в нашу страну в больших количествах поступали недорогие радиоприёмники с УКВ-диапазоном стандарта CCIR, но на первых порах в этом диапазоне радиовещания не было совсем или было ограничено. Вот здесь-то и потребовались УКВ-конвертеры, обеспечивающие радиоприём в новом для нас диапазоне.

Постепенно радиовещание в диапазоне CCIR расширялось, и стали доступны двухстандартные УКВ-радиоприёмники, поэтому в начале нашего века УКВ-конвертеры стали неактуальными. Но как говорится, всё течёт, всё изменяется, и сегодня радиовещание в диапазоне OIRT сокращается. С учётом того, что ранее практически полностью прекратилось отечественное радиовещание в диапазонах ДВ, СВ и КВ, весьма большой парк всеволновых радиоприёмников стал практически бесполезным. Можно, конечно, в приёмнике перестроить УКВ-диапазон, но это потребует существенной и зачастую непростой доработки. И вот тут могут выручить уже подзабытые УКВ-конвертеры. Сделать их проще, они не требуют доработки радиоприёмника. К тому же вдруг что-то изменится и диапазон OIRT вновь «оживёт»?

В простейшем случае такой конвертер содержит смеситель и гетеродин. Для обеспечения стабильной настройки гетеродин желательно сделать с кварцевой стабилизацией частоты. Схема конвертера показана на рис. 1

На транзисторе VT2 по схеме ёмкостной трёхтонки собран гетеродин, частота которого стабилизирована кварцевым резонатором ZQ1, а на транзисторе VT1 — смеситель. Сигнал с антенны поступает на ФВЧ L1C1L2 с частотой среза около 85 МГц, который подавляет сигнал гетеродина и одновременно обеспечивает согласование антенны с низким входным сопротивлением транзистора VT1, включённого по схеме с общей базой. Сигнал гетеродина поступает на базу транзистора VT1 через конденсаторный делитель напряжения СЗС4. Эти конденсаторы совместно с конденсатором С6 обеспечивают требуемые фазовые соотношения в гетеродине. Сигналы в диапазоне OIRT выделяет низкодобротный контур L3C2. Через конденсатор С5 его соединяют с антенным входом УКВ-тракта или с антенной радиоприёмника.

Поскольку питать конвертер планировалось от одного гальванического элемента напряжением 1,5 В, в цепь смещения каждого транзистора установлен только один резистор, задающий базовый ток, R1 — для транзистора VT1, R2 — для транзистора VT2. С точки зрения термостабильности это не самое лучшее решение, но позволяет «экономить» напряжение питания. К тому же частота гетеродина стабилизирована кварцевым резонатором.

В гетеродине применён транзистор КТ342БМ с относительно невысокой граничной частотой (250. .300 МГц), большим коэффициентом передачи тока базы (200. 500) и малым напряжением насыщения (не более 0,1 В). Это обеспечило экономичность и устойчивую работу гетеродина с большой номенклатурой кварцевых резонаторов, а также снизило вероятность самовозбуждения в диапазоне СВЧ. В результате потребляемый гетеродином ток не превышает 0,7 мА, а работоспособность сохраняется при снижении питающего напряжения до 0,7 В, что немаловажно при батарейном питании.

Чтобы повысить коэффициент передачи смесителя, в нём применён более высокочастотный транзистор КТ316ГМ (граничная частота — до 1000 МГц). Подойдёт транзистор КТ368А, к тому же он имеет нормированный коэффициент шума на частоте 60 МГц.
Все элементы конвертера, кроме выключателя питания и гальванического элемента, размещены на односторонней печатной плате, чертёж которой показан на рис. 2

Применены резисторы Р1-4, Р2-23, конденсаторы — керамические К10-17 или импортные. Катушки индуктивности L1—L3 намотаны проводом ПЭВ-20,7 на оправке диаметром 3 мм и содержат 3,5, 2,5 и 4,5 витка соответственно, L4 — дроссель серии ЕС24. Выключатель питания подойдётлюбой малогабаритный импортный (в авторском варианте применён выключатель от светодиодного газонного светильника). Печатная плата рассчитана на установку кварцевого резонатора в корпусе HS-49S. Если он будет в корпусе HS-49U, надо просто удлинить плату, чтобы он поместился на ней «лёжа». Указанная на его корпусе частота должна соответствовать первой гармонике, иначе он может «завестись» не на нужной частоте.

Радиоприёмник может принимать радиостанции только в «своём» диапазоне от 65,9 (Fн) до 74 (Fв) МГц (с небольшим запасом в обе стороны). А вот результирующий принимаемый диапазон частот зависит от частоты гетеродина (Fr). В конкретном случае был использован резонатор в корпусе HS-49S с маркировкой 24,576 МГц (для упрощения расчётов округлим до 24,6 МГц), демонтированный с платы видеокарты компьютера.
Интересующие нас сигналы в диапазоне 87,5. 108 МГц поступают на вход конвертера. В результате преобразования по частоте приёмник сможет принять сигналы в диапазоне от Fн + Fr до Fв + Fr, в нашем случае — от 90,5 до 98,6 МГц. Получается, что часть радиостанций окажется всё равно недоступной. Обусловлено это тем, что полоса УКВ-диапазона CCIR более чем в два раза шире УКВ-диапазона OIRT. Подобрав кварцевый резонатор, можно обеспечить приём желаемого участка диапазона CCIR. Например, с кварцевым резонатором на частоту 30 МГц можно принимать радиостанции на участке 95,9. 104 МГц. Чтобы принять практически весь диапазон CCIR, в гетеродине следут применить два переключаемых кварцевых резонатора (рис. 3), соответствующим образом подобрав их частоты.

Как сказано выше, конвертер планировалось питать от гальванического элемента типоразмера АА. Поэтому в качестве корпуса была использована пластмассовая трубка (стойка от газонного светодиодного светильника) внутренним диаметром 15, толщиной стенки 1,5 и длиной 125 мм, в которой размещены печатная плата и гальванический элемент. С одной стороны на плате закреплена первая пластмассовая заглушка (тоже от стойки газонного светильника), а с другой — припаян металлический уголок, на котором закреплена контактная пружина (-G1) для гальванического элемента (рис. 4). Через отверстие в заглушке выведен изолированный монтажный провод длиной 750 мм, выполняющий функцию антенны. На второй заглушке установлены выключатель питания и металлическая контактная площадка (+G1), а также сделаны отверстия для двух проводов («Выход» и «Общий»). Потребляемый конвертером ток при напряжении питания 1,5В— 1,7 мА, его работоспособность сохраняется при снижении напряжения до 0,7 В, но коэффициент преобразования заметно уменьшается.

Собирают устройство в следующей последовательности. Сначала с одной стороны в трубку вставляют плату, а с другой стороны выводят три провода (третий — к выключателю питания). Два из них выводят через отверстия во второй заглушке, третий припаивают к выводу выключателя и вставляют эту заглушку. Если одна или обе заглушки фиксируются в корпусе ненадёжно, их можно закрепить с помощью тонких шурупов. Провод «Выход» подключают к антенному входу приёмника, а если его нет — непосредственно к антенне, провод «Общий» соединяют с его «землёй». Если связь с антенной окажется слишком сильной, её можно ослабить, применив ёмкостную связь — несколько витков провода «Выход» наматывают непосредственно на антенну или не подключают провод «Общий» к приёмнику, если, конечно, конвертер от него не питается. Для конвертера можно применить другие корпус и источник питания, но размещать его необходимо в непосредственной близости к приёмнику, например, на его задней стенке, чтобы соединительные провода были минимальной длины.

Если приём осуществляется на значительном удалении от передатчика, чувствительности двухтранзисторного конвертера может оказаться недостаточно. В этом случае его необходимо дополнить УВЧ. Схема такого конвертера показана на рис. 5.

УВЧ собран на транзисторе VT1, смеситель — на транзисторе VT2, гетеродин — на транзисторе VT3. Для упрощения применены транзисторы различной структуры. Контур L1C1C2 настроен на частоту диапазона CCIR, контур L2C4C5 — на частоту диапазона OIRT. Транзистор КТ3127А можно заменить транзистором серии КТ363. Катушки L1 и L2 имеют аналогичную конструкцию и содержат 7,5 и 11,5 витка соответственно. Чертёж печатной платы этого варианта показан на рис. 6. она длиннее предыдущей всего на 5 мм (рис. 7). Конструкция конвертера аналогичная, потребляемый ток — 3. 3.5 мА.

Питать конвертер можно и от самого радиоприёмника, например, от линии питания УКВ-тракта. Для этого достаточно включить в цепь питания конвертера гасящий резистор, уменьшающий его напряжение питания до 1,5. 2 В.

Следует отдельно сказать про приём стереопрограмм. Дело в том, что в УКВ-диапазоне CCIR в комплексном стереосигнале (КСС) передача разностного стереосигнала осуществляется с помощью амплитудной модуляции поднесущей частоты 38 кГц, которая в передаваемом сигнале подавлена. Для её восстановления на приёмной стороне в КСС передаётся пилот-тон на частоте 19 кГц. В УКВ-диапазоне OIRT в КСС разностный стереосигнал передаётся на поднесущей частоте 31,25 кГц так, что огибающая положительных полупериодов модулирована сигналом левого канала, а огибающая отрицательных — сигналом правого. При этом поднесущая частота подавлена на 14 дБ. На приёмной стороне её уровень восстанавливается. Отсюда понятно, что эти системы несовместимы, и приём стереосигналов диапазона CCIR на отечественный радиоприёмник диапазона OIRT невозможен (конечно, если в нём нет двухстандартного стереодекодера), поэтому возможен приём только в режиме «Моно».

Простой FM-УКВ конвертер для старого радиоприёмника своими руками

У кого есть старый радиоприёмник с УКВ диапазоном знает, что в данном диапазоне мало чего можно поймать в отличие от коммерческого FM диапазона. Но чтобы не менять свой любимый радиоприёмник на современный импортный, тем более, что многие советские приёмники обладают приятным и громким германиевым звуком можно сделать простой FM-УКВ конвертер своими руками. Он будет способен перенести диапазон FM 88-108 МГц в УКВ 65-74МГц, который способен принять Ваш приёмник, при этом не нужно переделывать сам радиоприёмник.