Hosted by uCoz
Начнем с того что ВЧ блок включает в себя всего один транзистор. Суть задачи - определить ограничение по мощности для "лисы" на одном транзисторе. Выбираем индуктивную трехточку с кварцем в цепи положительной обратной связи работающем на частоте параллельного резонанса. Для транзисторов малой мощности такая схема известна давно. Так по сведениям автора сайта srp.spb.ru Алексея Белякова плата собраная по этому принципу и напечатанная на его сайте появилась задолго до публикации в журнале Радио ссылки на статью Бернда, приводящего схему с теми же номиналами , что и на плате А. Белякова. Впрочем патент принадлежит Хартли, хотя и без кварцевого резонатора. Кварц по нашему замыслу должен способствовать увеличению соотношения между мощностью подводимой к антенне и мощностью расходуемой схемой на возбуждение генератора через цепь обратной связи. Это соотношение конечно и ограничено механической прочностью кварцевой пластинки, которая должна разрушиться при величине около 30% от мощности рассеиваемой на коллекторе. Возможно тим объясняется использование в данной схеме только транзисторов малой мощности. Чтобы проверить это попробуем изменить схему так, чтобы установить в нее транзистор средней мощности, то есть более 200мВт. Желательно получить в антенне 500 мВт. Тогда задача по построению "лисы" с одним транзистором в тракте ВЧ будет выполнена.
Предположим, что схема собрана, но не работает. Первое что приходит на ум, это режим возбуждения, мягкий или жесткий. Найдем опытным путем рабочую точку на вольт-амперной характеристике для транзистора большей мощности по сравнению с предыдущей. Начало возбуждения установим резистором в базовом делителе напряжения. Затем определим границы конденсатора смещения, который в начале запуска должен заряжаться быстрее, чем разряжаться после открывания транзистора. Это обеспечит начало запуска при одном напряжении на базе и продолжение генерации при другом, то есть рабочая точка после запуска благодаря низкой скорости разряда конденсатора будет выше на характеристике. Транзистор будет работать в более мощном режиме усиления без выхода за определяемый рабочей точкой частотный предел. Если кварц выдержит этот класс усиления, то следует позаботиться об максимальном отводе ВЧ энергии в антенну то есть о согласовании антенны с выходным сопротивлением транзистора на резонансной частоте. Эксперименты про согласованию могут привести к потере и самого транзистора из-за теплового пробоя. В связи с этим полагаю величина напряжения питания и длина антенны как факторы определяющие резонансные свойства генератора должны быть зафиксированы постоянно. Регулировке этих параметров уделяют много внимания конструкторы связной аппаратуры, поскольку они постоянно экспериментируют с антеннами, а идти на поводу у этих экспериментов - значит усложнять конструкцию плавным или ступенчатым регулированием волнового сопротивления возможных антенн. Мы будем исходить из того, что антенна будет иметь фиксированную длину 5 метров. Отрегулировав П-контуром резонансную частоту для этой вечной для лисы антенны кпд зависящий от типа грунта можно будет регулировать высотой подвеса и выбором противовеса по сопротивлению между землей и собственно противовесом.
Хочется верить что автоматическое смещение за счет электрической компоненты поля влияющей на подзаряд конденсатора смещения рабочей точки не будет выводить транзистор из области рабочих частот. Приступаю к сборке прототипа.

После недели экспериментов получены следствия. Качество сигнала следует оценивать только через делитель напряжения осциллографа 1:10(С<15пФ, R=10мОм).Мощность ВЧ сигнала лучше оценивать сравнивая показания индикатора напряженности поля. При получении максимальной мощности от транзистора следует ориентироваться на его пробивное напряжение, граничную частоту зависящую от емкостей база-эмиттер и база-коллектор и кпд контура нагружающего транзистор на резонансной частоте. КПД зависит от добротности контура. П-контур - это только часть антенного генератора (передатчика на одном транзисторе нагруженном на антенну с согласующим контуром) или антенного усилителя мощности(передатчика в котором автогенератор и усилитель работают на разную нагрузку с оптимизацией).
Вообще говоря решил все лисы делать на антенну из провода 0.8 или 1,2 мм длинной 5 метров, потому что провод 0.8 есть в компрессорах бытовых холодильников и если поработать ножовкой распилив корпус и выдавить картонные прокладки в которые провод уложен, то можно получить значительное количество материала. А его надо не мало. Катушка П-контура содержит 70-90 витков на трубке для водопровода 25 мм, так как при такой индуктивности емкость в П-контуре с воздушным диэлектриком имеет значение около 30 пФ, что создает наилучшую добротность П-контура, а значит и отдаваемую в антенну мощность. 30 пФ -это широкораспостраненые подстроечные конденсаторы и другие варианты проигрывают в КПД. Длина провода при числе витков 73 составляет 5 метров + 5 метров на антенный участок генератора. 10 метров при массовом производстве, например для Спринта где работают лисы средней мощности - это уже 100 метров провода, так что разборка компрессора - это находка.
Послеизмерений мощности с таким контуром получил потребляемый ток 100 мА с транзистора КТ646А и хорошо горящую неонку напряжение 12 В. Такой передатчик на двух транзисторах с хорошим добротным П-контуром равноценен передатчику на 3х транзисторах с выходным каскадом на КТ904А но менее добротным контуром, где катушка содержит вдвое меньше витков , а конденсатор подстраивающий контур в резонанс на частоту 3.6 мГц 180 пФ. Поэтому выбираем меньше транзисторов и больше провода. Так и определимся. Ос талось продумать работу формирователя кода и передатчик "лиса" будет у нас в руках.
Главное в передатчике - это корпус. Он должен обеспечивать работу импульсной логики без сбоев от ВЧ сигнала из П-контура или антенны. Поэтому без экранирования и заземления конструкции вряд ли что нибудь получится путевое. Формирователь кода построил на часах будильнике, которые выдают постоянный импульс с интервалом 5 минут. 1 минута отрабатывается микросхемой 4098, которая сбрасывает с помощью реле (поляризованное!) питание со всей схемы полностью. Так что в схеме нет даже тока покоя и лиса не потребляет энергию ни в режиме суточного ожидания, ни в режиме между циклами. Самое главное - не проворонить пару секунд сверх минуты, так как в этом случае часы отработают сигнал будильника полностью и цикл 5 минут закончится. Если сбрасывать будильник в течение 1 минуты, тогда цикл будет вечным, как мы захотим.
Корпус решил типово брать от ПЧ контуров алюминиевые экраны скрепляемые как в пеленгаторе двумя винтами. Размеры платы получаются 45х100 мм, но главное, что удается затолкать в этот корпус и сам будильник, хотя при этом толщина объема на половине платы всего 5 мм. Это высота транзистора КТ315 и микросхем DIL16.Нарисовал три варианта для передатчика средней или большой мощности. Бросается в глаза решетка, которую решил попробовать в роли настраивающего конденсатора П-контура в маяке вмонтированном в плату по схеме Николая Бирюкова (см ARDF -схемы - закладка ссылок на сайте). Согласно его схеме при индуктивности 200 мкГн для П-контура (совсем уж короткая антенна примерно 1.5 м) эта емкость около 2 пФ, то есть дающая максимальную добротность при минимальных габаритах П-контура. 200 мкГн добротностью не отличаются, зато габариты - то что надо.Итак, вот что я сегодня нарисовал.



При сборке уже нашел ошибки. На микросхеме одновибратора 4098 к.7 должен соед. с к.5 а не с к.11 как показано на рис. Кстати имеет значение полярность конденсатора в одновибраторе. К.1 подсоединять только к минусу-обкладке. Конденсатор второй ступени умножителя принимаемого с будильника сигнала должен заземляться не между диодами, а между диодом и резистором идущим на базу кт315. Напряжение питание на время таймера 4098 не влияет.Впрочем на втором рисунке ошибку исправил а файл перезаписал, можно пользоваться.

Hosted by uCoz