Простой УКВ-FM конвертер

Как известно, сегодня существует два УКВ диапазона – к давно существующему с частотами 65.8…73 МГц добавился новый — 88…108 МГц. Первый как назывался УКВ, так и называется. Второй во избежание путаницы назвали FM. Именно на FM диапазоне вещают большинство радиостанций и, соответственно, все радиоприемники «затачивают» именно на FM.

Но как быть тому, у кого остался обычный УКВ радиоприемник? Можно, конечно, перестроить входные контура и контура гетеродина, но сделать это без соответствующих знаний и навыков непросто. Проще собрать приставку-конвертер, которая «перенесет» сигнал радиостанции с одного диапазона на другой.

Предлагаемое устройство позволяет принимать станции с рабочей частотой 88…108 МГц на УКВ радиоприемник (65.8…73 МГц). При этом сам радиоприемник не требует никакой переделки.

На транзисторе VT1 собран усилитель ВЧ и смеситель. На VT2 работает гетеродин, настроенный на частоту 30…35 МГц. В процессе работы приставки из несущей частоты радиостанции вычитается частота гетеродина. В результате на выходе конвертера оказываются частоты, сдвинутые из FM в УКВ диапазон.

Конвертер встраивается в корпус приемника и питается от него же. Настройка на радиостанцию производится штатной ручкой приемника. К гнезду ВХ. подключается антенна, ВЫХ. нужно соединить с антенным входом приемника, предварительно отключив от него штатную антенну.

Настройку конвертера производят растяжением или сжатием витков катушки L2, добиваясь того, чтобы штатная ручка настройки приемника перекрывала весь FM диапазон. Затем растяжением или сжатием витков катушки L1 добиваются максимально качественного приема радиостанций во всем диапазоне.

На месте VT1 в крайнем случае может работать КТ361, но чувствительность конвертера будет значительно ниже. КТ315 может быть с любой буквой. Катушка L2 изготавливается любым обмоточным проводом длиной 40 см. Этот провод нужно намотать на оправку диаметром 4 мм. L1 имеет 10 витков и выполнена на оправке диаметром 5 мм. Емкости конденсаторов С1, С2, С5 некритичны и могут существенно отличаться от обозначенных на схеме.

По материалам «Радиолюбитель» №4, 1999 г.

Конвертер FM УКВ своими руками – рабочая схема

Схема конвертера FM УКВ и необходимые детали

Что касается необходимых радиоэлементов для сборки FM-конвертера своими руками:

1. Катушки намотаны на каркасах ВЧ-2, с карбонильными сердечниками М4.
2. Катушка L1 содержит 10 витков провода ПЭЛШО — 0,3 мм
3. Катушка L2 содержит 3 витка того же провода, поверх L1.
4. Катушка L3 содержит 4 витка провода ПЭВ-0,5.
5. Катушка L4 содержит 2 витка проводом ПЭЛШО — 0,3 мм, поверх катушки L3.
6. Транзисторы VT1–VT2 КТ361, VT3 КТ315.
7. Стабилитрон VD2 на напряжение стабилизации 5,6 вольта.
8. Кварцевый резонатор на 25 МГц выпаян из нерабочей материнской платы компьютера.

УВЧ и смеситель собраны на транзисторе VT3, гетеродин собран на транзисторах VT1–VT2.

Остановимся на схеме гетеродина чуть подробнее. Собственно, она состоит из LC мультивибратора, в резонансный контур которого включен кварцевый резонатор. Особенностью этого контура является то, что кварцевый резонатор включен как емкость, а катушка L1 служит для компенсации межэлектродной емкости самого кварцевого резонатора. Если нет подходящего кварцевого резонатора, его с легкостью можно заменить конденсатором, правда стабильность гетеродина ухудшится.

• Смотрите схему радиопередатчика FM диапазона

Катушку L1 подстраивают сердечником так, чтобы «завелся» резонатор. С катушки L2 сигнал гетеродина поступает в эмиттер транзистора VT3. Поскольку этот транзистор включен как «классический» УВЧ, принятый сигнал смешивается с сигналом гетеродина и на резисторе R2 выделяются сумма и разница сигналов, которая через конденсатор С2 поступает на вход приемника.

Катушка L4 служит для согласования антенны и входа УВЧ. Катушка L3 и конденсатор С1 представляют собой последовательный резонансный контур, настроенный на середину принимаемого диапазона.

Данный FM-конвертер был опробован в ламповом приемнике с УКВ-ИП-2 на входе. Понравилось то, что не надо переключать диапазоны. Поскольку сам блок настроен на УКВ диапазон, то радиостанции этого диапазона просто усиливаются УВЧ и поступают на вход приемника. При этом радиостанции ФМ диапазона усиливаются, смешиваются с гетеродином и в виде ПЧ поступают на вход УКВ блока, где происходит второе преобразование.

Пошаговая сборка FM-конвертера своими руками

Конструктивно данный конвертер FM УКВ собран на плате из одностороннего текстолита. Поскольку схема очень простая, специально печатная плата не разрабатывалась.

При эксплуатации сам FM-конвертер лучше заключить в металлический кожух — экран, уменьшающий уровень посторонних ВЧ наводок.

Выглядит все это примерно так:

Видео о том, как сделать конвертер из FM 88–108 МГц в УКВ 65–74 МГц на одном транзисторе:

Самодельные КВ и УКВ конвертеры для АМ и ЧМ радиоприемников

В практике радиоприема нередко возникает необходимость преобразовывать сигналы одной частоты в другую. Например, частоты радиостанций КВ-диапазона в частоты СВ-диапазона, частоты УКВ-диапазона — 65-74 МГц в УКВ-диапазон частот 87-108 МГц и наоборот. Это расширяет возможности существующих радиосредств.

Например,прослушивать радиостанции КВ-диапазона на радиоприемниках, имеющих СВ-диапазон, использовать импортные радиоприемники для прослушивания радиостанций в отечественном диапазоне и отечественных радиоприемников для приема радиостанций западного стандарта час-ми, Нередко возникает проблема преобразования частот в рамках одного на кого-нибудь диапазона: КВ — в КВ, УКВ — в УКВ и т.д.

Что такое радиоконвертер

Поставленные задачи наиболее просто решаются использованием специальных устройств — радиоконвертеров, называемых обычно просто конвертерами. Эти устройства преобразуют сигналы из одних частот в другие.

Обычно используют конвертеры для преобразования радиосигналов в диапазонах СВ и КВ (сигналы с амплитудной модуляцией) и УКВ (частотная модуляция). Такие конвертеры часто называемым , соответственно, АМ- и ЧМ-конвертерами. Хотя встречаются АМ-устройства — для УКВ-диапазона и ЧМ — для КВ-, СВ- и даже для ДВ-диапазона.

Конвертер, как правило, представляет собой супергетеродинный радиоприемник с обычно неперестраиваемым гетеродином. Кстати, достаточно часто конвертеры имеют коэффициент усиления больше единицы, т.с. производят усиление сигнала. За счет преобразования радиосигнала повышается общая помехозащищенность радиоприема.

В основе схемы конвертера обычно лежит схема смесителя и генератора (гетеродина), осуществляющих преобразование частоты сигнала. Принцип преобразования основан на получении разности или суммы частот входного сигнала и частоты гетеродина: разность — для преобразования из большей частоты в меньшую, сумма — из меньшей частоты в более высокую. Полученная разностная (или суммарная) частота и является выходным сигналом конвертера и, соответственно, входным сигналом для последующего приемника.

Генераторы для конвертеров

На рис.1 представлены примеры типовых схем генераторов, часто используемых в гетеродинах конвертеров. Для обеспечения предварительного усиления входных радиосигналов в составе конвертеров применяют одно- или многотранзисторные усилители высоких частот — УВЧ.

Рис.1. Примеры схем генераторов, используемых в гетеродинах конвертеров.

На рис.2 и 3 представлены несколько вариантов схем АМ-конвертеров, осуществляющих преобразование радиосигналов из диапазона сигналов КВ в радиодиапазон СВ. При этом приведены два варианта схем и конструкций конвертеров: первый — настройка на частоты радиостанций СВ-радиоприемником, второй — элементами конвертера при фиксированной настройке радиоприемника.

Выбирая схему конвертера, следует учитывать, что первый вариант проще и дешевле второго.

Схема АМ-конвертера (КВ в СВ)

На рисунке 2 представлена одна из схем АМ-конвертера (КВ в СВ) с настройкой на необходимую частоту (радиостанции КВ-диапазона) СВ-радиоприемником.

Рис.2. Схема АМ-конвертера ( КВ в СВ ) с фиксированной частотой гетеродина.

Данный конвертер обеспечивает радиоприем КВ-радиостанций в четырех поддиапазонах:

Конвертер состоит из гетеродина (Т2) и усилителя-смесителя (Т1). Гетеродин выполнен по схеме индуктивной трехточки. Напряжение гетеродина подается в эмиттерную цепь смесителя.

Входной контур (L1, L2-С7С8/С11С12/С15С16/С19С20) — широкополосный, настроен на середину каждого КВ-диапазона (14 м, 20 м, 25 м, 41 м).

Контур гетеродина настраивается так, чтобы при настройке на среднюю частоту каждого КВ-поддиапазона на выходе конвертера получились разностные составляющие с промежуточной частотой, находящейся в середине средневолнового диапазона. Выбор соответствующего поддиапазона осуществляется с помощью переключателя.

Выход конвертера подключается к антенному входу СВ-радиоприемника. В качестве антенны конвертера используется отрезок медного провода.

• R1=15к, R2=10к, R3=300, R4=1 к, R5=6.2к, R6=3к, R7=13, R8=1к, R9=27;
• С1=10н, С2=6.8н, С3=10н, С4=10н, С5=10н, С6=6.8н, С7=30, С8=6-25, С9=47,
• С 10=6-25, С11=47, С12=6-25, С13=91, С14=6-25, С15=180, С16=6-25,
• С17=220, С 18=6-25, С19=390, С20=6-25, С21=620, С22=6-25;
• Т1,Т2 — ГТ310И или аналогичные, могут быть использованы кремниевые транзисторы, например, КТ3107, КТ361 и т.д.
• Конденсаторы типа КЛС, КМ, КД и т.д.

Катушки наматывают на каркасах 5 мм. L1, L2 размещены на общем каркасе на расстоянии 5 мм одна от другой.

• L1 — 22 витка ПЭЛШО — 0,2 внавал, ширина 5 мм.
• L2 — 8 витка ПЭЛ 0.64, с шагом 1,5 мм.
• LЗ — 13.5 витка ПЭЛ 0,41, с шагом 0.5 мм, отводы от 0,5 и 8,5 витков, считая от заземленного вывода.
• L4 — дроссель, 60 витков ПЭЛ 0,12, внавал, ширина 10 мм.

Переключатель КВ-поддиапазонов Б1 — П2К.

АМ-конвертер (КВ в СВ) на 5 диапазонов

На рисунке 3 представлен еще один вариант АМ-конвертера (КВ в СВ) с фиксированной частотой гетеродина и настройкой СВ-радиоприемником.

Рис.3. Схема АМ-конвертера ( КВ в СВ ) с фиксированной частотой гетеродина.

Этот конвертер обеспечивает радиоприем КВ-радиостанций в диапазонах:

• R1=47к, R2= 10к, R3=330, R4=1к, R5=51 к, R6=10к,
• R7=1,2к, R8=1.2к, R9=510, R10=1,2к, R11=33к, R12=10к;
• С1=10-30, С2=20, С3=27, С4=51, С5=75, С6=82, С7=1н-6,8н,
• С8= 1 н-6,8н, С9=1н-6,8н, С10=91-220, С11=6.8н-15н, С12=16,
• С13=24, С14=43, С15=56, С16=62, С17=47, С18=3н-10н,
• С19=3н-10н, С20=10-50мкФ;
• Т1,Т2,ТЗ — ГТЗ10И, ГТЗ13 или аналогичные, могут быть использованы, КТ3107, КТ361 и т.д.

Конденсаторы типа КЛС. КМ, КД и т.д.. С20 — К50-6, К53-14 и др.

Катушки наматывают на каркасах диаметром 7 и высотой 10 мм. Подстройка — ферритовые сердечники диаметром 5 мм. Катушки L1, L2 и LЗ, L4 расположены на общих каркасах.

Намоточные данные катушек:

• L1, L3 — 25 витков ПЭВ 0,3,
• L2, L4 — 6 витков ПЭЛШО 0,12.

АМ-конвертер (КВ в СВ) с перестраиваемыми частотами

На рис. 4 представлен один из вариантов АМ-конвертера (КВ в СВ) с перестраиваемыми частотами входного контура и гетеродина и фиксированной выходной частотой (СВ). Этот конвертер обеспечивает радиоприем КВ-радиостанций в диапазонах: 25 м, 31 м, 41 м, 49 м, 52 м.

Рис.4. Схема АМ-конвертера (КВ в СВ) с фиксированной выходной частотой (СВ) и с перестраиваемыми частотами входного контура и гетеродина.

• R1=47к, R2=10к, R3=1.2к, R4=1.2к, R5=820,
• R6=510, R7=1,2к. R8=33к, R9=10к, R10= 150;
• С1=10-30, С2=5-380, С3=1н-6.8н, С4=6.8н-15н,
• С5=1н-6,8н,С6=3н, С7=47, С8=5-380, С9=6,8н-15н, С10=10-50мкФ;
• Т1,Т2 — ГТ310И, ГТ313 или аналогичные, могут быть использованы, КТ3107, КТ361 и т.д.

Конденсаторы типа КЛС, КМ, КД и т.д., С10 — К50-6. К53-14 и др. Катушки наматывают на каркасах диаметром 7 и высотой 10 мм. Подстройка — ферритовые сердечники диаметром 5 мм.

• L1, L2 и LЗ, L4 расположены на общих каркасах.
• L1, LЗ — 25 витков ПЭВ 0,3,
• L2, L4 — 6 витков ПЭЛШО 0,12.

Следует заметить, что приведенный конвертер с перестраиваемыми частотами входного контура и фиксированной выходной частотой фактически является обычной и стандартной частью супергетеродинного радиоприемника и всегда присутствуют в его составе. Это его УВЧ и гетеродин. Для такого узла выходная частота составляет стандартную фиксированную величину — 465 кГц.

Схемы УКВ ЧМ конвертеров на полевых транзисторах

В последнее время более широкое распространение получили ЧМ-конвертеры УКВ-диапазонов. Это объясняется сравнительно простыми схемами, конструкциями, малыми габаритами и высоким качеством радиопередач, связанных с особенностями ЧМ-модуляции.

На рисунке 5 представлены схемы ЧМ-конвертеров, осуществляющих преобразование радиосигналов из диапазона 65.8-73 МГц в диапазон частот 95.8-103 МГц. Данные устройства позволяют прослушивать радиостанции традиционного отечественного диапазона на импортных радиоприемниках и магнитолах.

В схеме конвертера — рисунке 5 (а) использованы два полевых транзистора. На Т1 собран усилитель и смеситель, на Т2 — гетеродин. Частота гетеродина — 30 МГц.

Частота выходного сигнала равна частоте входного плюс частота гетеродина.

Ввод данного устройства подключается к антенне, в качестве которой может быть использована телескопическая антенна или кусок толстого медного провода. Выход конвертера подключается к антенному входу’ или непосредственно к телескопической антенне используемого радиоприемника.

Рис.5. Схемы УКВ-ЧМ-конвертеров с использованием полевых транзисторов (65.8-73 МГц в 95.8-103 МГц).

• R1=1к, R2=2к, R3=100к;
• С1=33, С2=6,8н, С3=100, С4=51, С5=100, С6=6,8н;
• Т1,Т2 — КП303Г,В,Д, можно использовать полевые транзисторы КП307, КП302 и др.

Конденсаторы типа КЛС, КМ, КД и т.д. L1, L2 — на каркасах диаметром 4-5 мм длиной 8-10 мм, провод ПЭВ-2 0,3-0,4: L1 — 1+4 витков, L2 — 2+8 витков, подстроечники — латунные.

Настройка УКВ конвертеров производится по следующему принципу: подстроечником катушки L2 устанавливается частота гетеродина равной 30 МГц, с помощью подстроечника L1 входной контур настраивается на середину отечественного диапазона.

Приведенную схему можно использовать как для преобразования радиочастот из отечественного диапазона (65-73 МГц) в зарубежный (87-108 МГц), так и наоборот — из 87-108 МГц в 65-73 МГц. Данный конвертер можно использовать и для других частотных диапазонов. В этих случаях параметры используемых контуров и частоты гетеродина конвертера корректируют в зависимости от выбранных частот входного и выходного сигналов.

На рисунке 5 (б) приведена схема конвертера повышенной чувствительности. Для этого к схеме конвертера, представленной и описанной выше, добавлен усилитель высокой частоты на р-п-р транзисторе. Для обеспечения преемственности описания в новой схеме сохранена нумерация сходных элементов предыдущей схемы рис.3 (а).

• R1=1к, R2=2к, R3=100к, R4=6.8к, R5=360, R6=16к, R7=100к-1М, R8=100-300;
• С1=33, С2=6.8н, С3=100, С4=51, С5=100, С6=6.8н, С7=47-100, С8=33, С9=36-100, С10=160-360, С11=1н-10н;
• Т1, Т2 — КП303Г,В,Д, можно использовать полевые транзисторы КП307, КП302 и др.
• Т3 — КТ3127, КТ3128 или аналогичные, могут быть использованы транзисторы ГТЗ13.

Конденсаторы типа КЛС, КМ, КД и т.д. L1, L2, LЗ — на каркасах диаметром 4-5 мм длиной 8-10 мм, провод ПЭВ-2 0,3-0,4 мм; L1, LЗ -1+4 витков, L2 — 2+8 витков, подстроечники — латунные.

Схемы УКВ ЧМ конвертеров на биполярных транзисторах

На рис.6 приведены схемы УКВ-конвертеров на биполярных транзисторах. Приведенные параметры радиоэлементов предназначены для преобразования частот диапазона 65-73 МГц в 87-108 МГц. Это позволяет принимать на импортные радиоприемники передачи отечественных радиостанций.

Схемы отличаются доступностью деталей, простотой конструкций и настройки.

Рис.6. Схемы УКВ-ЧМ-конвертеров на биполярных транзисторах (65-73МГц в 95.8-103МГц).

Радиоэлементы для схемы рисунка 6 (а):

• R1=150к, R2=1,6-2,2к, R3=150к, R4=1.6-2.2к,
• R5=470-560, R6=16к, R7= 10к;
• С1=24, С2= 100-150, СЗ=100-150, С4=100-150,
• С5=5-20, С6=10,С7= 10-50, С8=100-150, С9=1н-10н, С10=1н-2н;
• Т1,Т2,ТЗ — ГТЗ11И или аналогичные, могут быть использованы кремниевые транзисторы, например, КТ368 или КТЗ102.

Конденсаторы типа КЛС, КМ, КД и т.д.

L1, L2 — бескаркасные, диаметр намотки соответственно 3 и 6 мм, для первой — 10 витков провода ПЭВ 1,0, второй — 6 витков ПЭВ 1,0 с отводом от второго сверху (по схеме) витка. LЗ, L4 — на каркасе диаметром 4-5 мм длиной 8-10 мм, провод ПЭВ-2 0,3-0,4, LЗ — 4 витка, L4 -10 витков, подстроечник — латунный.

На печатной плате катушки L1 и L2 располагаются под углом 90 градусов друг к другу.

Радиоэлементы для схемы рисунке 6 (б):

• R1=150к, R2=1.6-2.2к, R3=150к, R4=1.6-2.2к, R5=470-560, R6=16к, R7= 10к;
• С1=24, С2=100-150, С3= 100-150, С4=100-150, С5=5-20, С6=10,
• С7= 10-50, С8= 100-150, С9=1н-10н, С10=1н-2н;
• Т1,Т2,ТЗ — ГТ311И или аналогичные, могут быть использованы кремниевые транзисторы, например, КТ368 или КТЗ102.

Конденсаторы типа КЛС, КМ, КД и т.д.

L1, L2 — бескаркасные, диаметр намотки соответственно 3 и 6 мм, для первой — 10 витков провода ПЭВ 1.0, второй — 6 витков ПЭВ 1.0 с отводом от второго сверху (по схеме) витка. LЗ — дроссель, индуктивность не менее 10 мкГн, эту катушку можно намотать на кольце 1000 НН диаметром 5 мм.

L4 — на каркасе диаметром 4-5 мм длиной 8-10 мм, провод ПЭВ-2 0,3-0,4, 10 витков, подстроечник — латунный. На печатной плате катушки L1 и L2 располагаются под углом 90-градусов друг к другу.

К недостаткам приведенных схем следует отнести, например, нестабильность частоты гетеродина. Это вызвано нестабильностью параметров LС-контура. Схему конвертера можно существенно улучшить, если работу гетеродина стабилизировать кварцевым резонатором.

На рисунке 6 (г) приведена схема улучшенного варианта конвертера УКВ-диапазона. Частота гетеродина стабилизирована кварцевым резонатором.

Радиоэлементы для схемы рис.6 (а):

• R1=150к, R2=1.6-2.2к, R3=150к, R4=1.6-2.2к, R5=470-560, R6=16к, R7=10к;
• С1=24, С2=100-150, С3= 100-150, С4=100-150, С5=5-20, С6=10,
• С7= 10-50, С8=100-150, С9=1н-10н, С10=1н-2н;
• Т1,Т2,ТЗ — ГТ311И, КТ368, КТЗ102 или аналогичные.

Конденсаторы типа КЛС, КМ, КД и т.д.

L1, L2 — бескаркасные, диаметр намотки соответственно 3 и 6 мм, для первой — 10 витков провода ПЭВ 1.0, второй — 6 витков ПЭВ 1.0 с отводом от второго сверху (по схеме) витка, L3, L4 — индуктивности не менее 10 мкГн, эти катушки можно намотать на кольцах 1000 НН диаметром 5 мм.

Q1 — кварцевый резонатор на частоту 22-36 МГц.

УКВ конвертеры на МОП транзисторах

На рисунке 7 представлены две схемы УКВ-конвертеров в конструкциях которых использованы полевые транзисторы с изолированными затворами — МОП-транзисторы. Это позволяет упростить схемы при повышении их качественных параметров.

Рис.7. Схемы УКВ-ЧМ-конвертеров на биполярных и МОП-транзисторах.

Гетеродины выполнены по стандартным схемам. МОП-транзисторы применены в УВЧ.

Радиоэлементы для схемы рис.3.7.а:

• R1=560-680, R2=5.1, R3=18к;
• С1=30, С2=30,03=100-300, С4=10,05=10-15, С6=1н-10н, С7=2н-6.8н;
• Т1 -КП305Ж, КП305Е, Т2 -П416, ГТЗ 10, ГТЗ 13, КТЗ68 или аналогичные.

Конденсаторы типа КЛС, КМ, КД и т.д.

L1, L2 — на каркасах диаметром 4-5 мм длиной 8-10 мм, провод ПЭВ-2 0,3-0,4; L1 — 1+4 витков, L2 — 5 витков, подстроечники — латунные. LЗ — на каркасе 6 мм от КВ контура радиоприемника, 2+9 витков провода ПЭВ 0,15-0,2.

На рисунке 7 (б) представлена схема аналогичного конвертера, отличающаяся от предыдущей наличием дополнительного УВЧ на транзисторе. Это позволяет повысить чувствительность конвертера.

Радиоэлементы для схемы рисунке 7 (б):

• R1=560-680, R2=5,1, R3=18к, R4=6.8к, R5=390, R6= 18к;
• С1=30, С2=30, C3=100-300, С4=10, C5=10-15, С6=1н-10н, С7=2н-6,8н, С8=30, C9=30-50, C10=300-510;
• Т1 — КП305Ж, КП305Е, Т2 — КТЗ68, П416, ГТЗ13, ГТЗ10 или аналогичные, Т3 — ГТЗ 10, КТЗ127А, КТЗ128А, КТ368 или аналогичные.

Катушки L1, L2 — на каркасах диаметром 4-5 мм длиной 8-10 мм, провод ПЭВ-2 0,3-0,4; L1, L4 — 1+4 витков, L2 — 5 витков, подстроечники -латунные. LЗ — на каркасе 6 мм от КВ контура радиоприемника, 2+9 витков провода ПЭВ 0,15-0,2.

Литература: Рудомедов Е.А., Рудометов В.Е — Электроника и шпионские страсти-3.