情怀群项目: 10mW, 50MHz的AM发送机
2022.10.29 第二版
本项目参考科学出版社出版[日]大久保忠JH1FCZ著《无线电电子电路制作》的3.2章节“10mW, 50MHz的AM发送机”。当年大久保先生的FCZ研究所曾经做过套件,搭配该书的第一个制作LA1600单频点超外差接收机,使用双刀双位开关进行切换,就组成了AM收发机,套件如图。
很多年以后,我们利用国内的元件重温这个项目。其中,BH1XXP设计了PCB,BD4KG提供了50MHz中周,BG1NAL提供了50MHz晶体,BD6CR进行了套件的组织和分发,包括本文档的撰写。本套件适合持证的业余无线电爱好者制作实验。
工作原理:
简单就着框图和原理图说明。Q1 2SC1815Y为振荡。50.620MHz晶体为三次泛音晶体,为了不振荡在基频,需要中周L1进行选频,然后经过Q2 2SC1815Y丙类(也叫C类)放大,再次通过中周L2进行选频,对谐波抑制后,送天线发射。Q2的供电由LM386的输出5脚提供,受MIC信号幅度控制,完成调幅。C7并联在R7以改善调制度。具体参考原文。
元件选用上的差异:
Q1和Q2采用了国产江苏长电的2N3904,请注意PCB焊盘的设计,为了让大家尝试手头各种管子,增加了一个发射极焊盘e,由于电路上e接地,所以也可以作为晶体外壳的接地。
晶体采用BG1NAL定制的HC-49U封装的50.314MHz三次泛音石英晶体,本电路可工作在50.317MHz左右。
中周采用BD4KG定制的7mm x 7mm尺寸50MHz兼容中周或者DIY7-50中周,已内置谐振电容,性能上和FCZ中周10S50/07S50基本可替换。
其余元件清单:
电路图标号 | 参数 | 识别 |
R1 | 100K | 棕-黑-黑-橙-棕 |
R2 | 10K | 棕-黑-黑-红-棕 |
R3 | 470R | 黄-紫-黑-黑-棕 |
R4 | 1K | 棕-黑-黑-棕-棕 |
R5 | 2K2 | 红-红-黑-棕-棕 |
R6 | 4K7 | 黄-紫-黑-棕-棕 |
R7 | 100R | 棕-黑-黑-黑-棕 |
C2、C4 | 0.01uF | 独石电容103 |
C9 | 0.047uF | 独石电容473 |
C5、C6 | 10uF | 106,注意极性,长脚为正 |
C7、C8 | 100uF | 107,注意极性,长脚为正 |
C1、C3 | 无需安装 | 中周内置,电路图C3错标C1 |
Ch | 220uH | 高频扼流圈,圆柱体固定电感 |
IC1 | LM386直插 | 缺口对齐PCB,建议装插座 |
LED | 3mm红色 | 发光管注意极性,长脚为正 |
ECM/MIC | 驻极体话筒 | 注意极性,接外壳为负 |
ANT | SMA插座 | 也可以直接焊1.5米导线 |
VCC/POW | 9V电源输入 | 提供叠层电池扣,红线接正 |
焊接注意事项:
1.和贴片元件不同,本电路全部采用直插元件,需将元件引脚插入焊盘的孔,在底层焊接,为了避免翻转板子后元件掉落,可适当掰弯引脚。在插入元件时,一定要根据元件清单说明,确保极性正确。
2.烙铁温度调节到350度左右,建议使用63/37比例的松香芯含铅焊锡丝,熔点较低,焊点比较光亮。一次焊接时间不宜超过3秒。接地焊盘由于散热比较快,可以适当多焊接几秒,确保焊牢。
3.应按照从低到高的原则依次焊接,电阻、集成电路、独石电容等先焊。建议将LED引脚折弯后卧装,避免操作时直射眼睛。SMA插座先焊中心,再焊外围接地脚,避免手指烫伤。
调试注意事项:
1.调试需要万用表。最好有一台示波器,至少要有一台6米波段AM模式接收机,实在没有可以用100.6MHz FM接收2次谐波。如有频谱分析仪,如tinySA,都很有帮助。
2.9V稳压电源或者叠层电池供电。供电之前用万用表电阻档量一下板子上电源输入口,确保没有短路。确保电源极性连接正确,叠层电池扣上面的母扣是正,公扣为负,不能识别的话,也可以用万用表通断或者电阻档量一下,红色导线一定为正,黑色导线为负。串入万用表电流档,电流应该在20-30mA。一旦电源接反,LM386通常失效,发射功率严重下降,所以可自行装插座便于替换。
3.在天线口对地接一个47-51欧电阻作为假负载,用示波器测量电阻两端,应能看到信号波形。如不能,可向上调节中周L1的磁芯。如无示波器,可在SMA插口上接一小段导线进行辐射,将6米波段AM模式接收机调到50.317MHz附近监听,应可听到静音甚至音频啸叫。这时对MIC说话,接收机应该可以听到信号。用100.6MHz FM接收2次谐波通常只能接收到静音,无法听到清晰的语音。
4.调节L1和L2的磁芯,使得信号最强,语音最清晰。表现在示波器上幅度更大,波形更加正弦,但往往两者不可兼得。如果有频谱分析仪,可以观察不说话时谐波抑制情况,谐波应该可以控制在-13dBm(国标)以下,载波应该可达10dBm(即10mW,9V供电时)以上。
5.在仪器不具备的条件下,也可以参考原文进行调试,比如用RF探头测试abc点射频电压等方法,PCB上有标注a和b点,c点为天线口。资料和图片摘取自qrpkits.com网站,仅供制作参考。
摩机和应用:
1.可试着将放大管换成9018或者其它高频管,应该可获得少许功率增加,也可以用3DG6等国产管玩复古。建议安装时就进行替换。如安装后摩机,在拆焊三极管的时候,一定要注意不能使用蛮力拔或者顶,也不能用温度太高的烙铁,否则焊盘很容易剥离。
2.可以单独作为调幅无线话筒使用,也可以使用双刀双位开关切换天线和电源,搭配一个6米接收机,进行通联测试。搭配良好的谐振天线获得更远的距离。在传播好的时候,也可能会收获远程通联。
延伸阅读:
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