Вторая жизнь радиотелефона
Нередко на рыбалке, в лесу, да и во многих других ситуациях возникает необходимость связи.
В последние годы для работы в выделенном недавно для «гражданской» связи дециметровом диапазоне 446МГц на рынок выпущено много дешёвых моделей радиостанций. Но они (на мой взгляд) имеют некоторые недостатки: всего восемь рабочих частот; штатная антенна закреплена, что называется, «намертво», а это не даёт возможности применять антенны других типов; при смене источника питания все установки нужно вводить заново. В целом, конечно, рации неплохие. А цена профессиональных «покусывает». Тем не менее радиолюбители для этих целей конструируют различного типа маломощные станции сами, но отнюдь не всегда цель оправдывает вложенные средства: затраты времени на проектирование, поиск компонентов, изготовление слишком велики. Между тем у многих где-нибудь «по чердакам» валяются свой век уже отслужившие, но вполне пригодные радиотелефоны на радиочастоты 46. 49МГцили другие.
Практически путём довольно незначительных переделок из таких старых радиотелефонов можно изготовить неплохие радиостанции, обеспечивающие вполне надёжную связь на расстоянии 300. 500 метров. Можно использовать как трубки, так и базовые блоки. Но, разумеется, предпочтение отдаётся трубкам.
Для переделки лучше применять модели телефонов, в которых приёмный тракт построен по схеме с двойным преобразованием частоты, как обладающий большей чувствительностью. Прежде всего необходимо электрически полностью разделить приёмные и передающие тракты, демонтировать с печатных плат формирователи и дешифраторы пилот-сигнала и всё прочее, что в схемах радиостанций не понадобится. На усмотрение радиолюбителя монтируются те или иные переключатели режима «приёма-передачи». Можно ввести регулятор громкости, установить подходящую динамическую головку (если УНЧ обладает достаточной выходной мощностью). Если изготавливается только одна пара радиостанций, то вполне можно обойтись теми кварцевыми резонаторами, какие имеются в одном комплекте радиотелефона, связь будет вестись на двух разных частотах. Если же необходимо изготовить более двух радиостанций, то придётся искать идентичные комплекты радиотелефонов, что, естественно, понятно всем, кто займётся переделкой: я просто здесь хочу сказать, что контуры телефонов перестраиваются в широких пределах, и перемотка контурных катушек не нужна, достаточно лишь перестроить и настроить их по существующим методикам. Если заранее известно, что радиостанции будут эксплуатироваться в отдалённой от населённых пунктов местности, можно несколько увеличить выходную мощность передатчиков.
Схема шумоподавления
Так как радиотелефонные трубки не имеют системы шумоподавления, то её необходимо ввести самостоятельно. Микросхемы МС3361 и аналогичные имеют необходимые для этого ресурсы. На освободившихся после изъятия ненужных элементов местах монтируется схема шумоподавления по приведённой схеме (использована схема радиостанции KENWOOD TH-22). Транзистор VT1 – любой кремниевый, диоды VD1; VD2 – так же, любые из тех, что имелись на плате. Транзисторный ключ может быть включён как в цепь питания УНЧ, так и блокировать его вход.
Таким образом, радиостанции готовы. Время переделки двух радиостанций не превышает 8. 10 часов. Количество разрезов дорожек и перемычек на плате минимально, почти все вновь устанавливаемые элементы монтируются на месте изъятых, а радиотелефоны получают вторую жизнь. Хотя бы в детских ручках!
Подобным же образом я переделывал радиотелефонные трубки для работы в метровом диапазоне, заменив ВЧ транзисторы на другие, с более высокой граничной частотой, и уменьшив число витков катушек индуктивности (лучше перемотать заново проводом большего диаметра!) на имеющихся каркасах с теми же самыми сердечниками. Число витков уменьшается во столько раз, во сколько увеличивается частота. Но при этом не каждая конструкция даст возможность стабильной работы станции, так как печатная плата на одностороннем гетинаксе, и поэтому нужно применять экранировку отдельных каскадов и приёмника и передатчика: наблюдается склонность к самовозбуждению. Несколько снизить последнюю можно, если уменьшить число витков контурных катушек ненамного, и при этом уменьшить ёмкость конденсаторов. Кварцевые резонаторы использовались те же, что были применены в трубке, использовалась их девятая гармоника (на кварцах указывается, как правило, третья гармоника). Частоты приёма и передачи были разными. Станция работала в паре с уже поименованной TH-22E. Результаты были слабенькими, но на базе самих имеющихся в радиотелефонах элементов такие станции строить можно, нужно лишь изготовить новую плату, соответствующую требованиям, предъявляемым к УКВ диапазону.
Источник
Миниатюрный радиотелефон
Повышенный интерес к изготовлению радиотелефонов сдерживается сложностью схемных и технических решении, обусловленных принципом работы. Например радиотелефон «РТФ-92», опубликованный в [1], сложен как в изготовлении, так и в наладке, требует изготовления большого количества катушек и трансформаторов
При разработке предлагаемого радиотелефона ставилась задача создать радиотелефон, доступный для изготовления начинающим радиолюбителям. Метод тонального радиоуправления не позволяет это сделать, поэтому в основу работы данного радиотелефона положен метод прерывания несущей. Это позволило максимально упростить схему и обеспечить следующие достоинства:
— работу в дуплексном режиме (можно одновременно говорить и слушать);
— высокое качество сигнала (широкополосная ЧМ модуляция);
— питание стационарного аппарата полностью от телефонной линии;
— высокую экономичность радиотелефонной трубки (за счет простоты схемы);
— простоту элементной базы и возможность наращивания мощности передатчиков.
Рассмотрим работу радиотелефона.
Радиотелефонная трубка (рис.1) находится в режиме дежурного приема, передатчик ее выключен. В стационарном телефонном аппарате (рис.2) работает также один только приемник. Телефон с определителем номера находится в режиме автоподнятия трубки. При поступлении вызова от абонента автоматически включается передатчик стационарного аппарата и передает вызов на радиотелефонную трубку. После приема вызова включается передатчик радиотелефонной трубки и система готовa к работе в дуплексном режиме.
При вызове со стороны радиотелефонной трубки включается питание передатчика тумблером S1″Деж.реж.». Сигнал несущей принимается приемником стационарного аппарата, при этом в нем загорается светодиод точной настройки. В дежурном режиме транзистор VT1 (рис.2) закрыт. Напряжением со светодиода транзистор открывается, при этом на резисторе R5 возникает падение напряжения, которое питает передатчик стационарной части. При наборе номера на радиотелефонной трубке происходит прерывание питания (и соответственно несущей) на число раз, соответствующее цифре. Соответственно столько же раз потухает светодиод, напряжение с которого коммутирует транзистор VT1. Таким образом происходит набор номера в линию. При передаче информации низкочастотный сигнал с выхода УНЧ приемника поступает на базу VT1 для модуляции. При отсутствии телефона с определителем номера, который включает режим автоподнятия трубки, можно установить электронное реле, осуществляющее автоподнятие.
Выбор приемников и передатчиков для радиотелефона. Выбор приемника зависит от возможностей и квалификации радиолюбителя. Основной критерий для приемника позволяют, элементы управления и транзистор VT1 можно разместить в самом приемнике. Можно также установить в корпусе приемника гнездо, и на него вывести управляющие напряжения, а саму схему управления собрать в отдельном корпусе. В этом варианте приемник можно в любой момент отсоединить и использовать по прямому назначению.
Если будет использоваться импортный приемник (в них обычно применяется одна специализированная микросхема), а также при отсутствии принципиальной схемы приемника точку, откуда снимается напряжение точной настройки, можно найти экспериментально тестером по увеличению постоянного напряжения при приеме сигнала несущей частоты передатчика радиотелефонной трубки.
Для упрощения конструкции передатчик стационарного аппарата (рис.4) питается от телефонной линии. Мощность его ограничена мощностью телефонной сети и зависит от падения напряжения на резисторе R5. Величина R5 подбирается таким образом, чтобы при поднятой телефонной трубке на нем падало 15. 18 В (транзисторы должны слегка греться). Дальность действия
приемника радиотелефонной трубки — ток покоя, так как от него зависит время непрерывной работы. Экономичный приемник с низковольтным питанием можно собрать на микросхеме К174ХА34 по схеме, приведенной на рис.3. При ее отсутствии можно использовать готовый миниатюрный приемник с выходом на телефон. Размеры платы таковы, что позволяют свободно установить ее в трубке радиотелефона. Такой же приемник, но на диапазон 65. 74 МГц, можно использовать и для стационарного аппарата. Приемник потребляет небольшой ток, поэтому его можно питать от телефонной линии. Но так как размеры приемника для стационарного аппарата некритичны, для этой цели можно использовать переносной приемник со встроенным блоком питания типа «Океан».
Порядок доработки приемника стационарного аппарата. Для управления транзистором VT1 (рис.2) с приемника используются два сигнала: напряжение точной настройки — для набора номера в линию, и напряжение низкой частоты — для модуляции. Если размеры радиотелефона в большой степени определяется мощностью передатчика радиотелефонной трубки, а та, в свою очередь, зависит от напряжения питания. Если не требуется большая дальность, для передатчика можно использовать питание приемника (рис. 1). Выбор источника напряжения и его величины определяется размерами радиотелефонной трубки
Принципиальная схема передатчика радиотелефонной трубки приведена на рис.5. Задающий генератор передатчика выполнен на транзисторе VT2 типа КПЗОЗ. Частота генерации определяется элементами L1, СЗ, С5, VD2. Частотная модуляция осуществляется путем подачи модулирующего напряжения звуковой частоты на варикап VD2 типа КВ109. Рабочая точка задается напряжением, поступающим через резистор R2 со стабилизатора напряжения. Стабилизатор включает в себя генератор стабильного тока на полевом транзисторе VT1, стабилитрон VD1 и конденсатор С2. Усилитель мощности выполнен на транзисторе VT3. Режим работы усилителя задается резистором R4.
Дроссели L2 и L3 могут быть любыми с индуктивностью 10. 150 мГн. Катушки L1 и L4 наматываются на полистирольных каркасах диаметром 5 мм с подстроенными сердечниками 100 ВЧ или 50 ВЧ. Количество витков — 3,5с отводом от середины, шаг намотки — 1 мм, провод — ПЭВ 0,5. Настройка заключается в установке необходимой частоты генератора конденсатором С5, получении максимальной мощности путем подбора сопротивления резистора R4 и подстройке частоты контура конденсатором С 10.
В передатчике стационарного аппарата (рис.4) резистор R5 включается в разрыв одного из проводов телефонной сети. При снятии трубки телефонного аппарата или включении режима автоподнятия в цепи появляется ток, который в зависимости от типа аппарата и состояния линии находится в пределах 10. 35 мА. Этот ток, протекая через резистор R5, вызывает на нем падение напряжения порядка 15. 18 В, которое питает передатчик. Автогенератор передатчика собран по обычной двухтактной схеме, на транзисторах VT1 и VT2. Частотная модуляция происходит за счет изменения напряжения в линии и, как следствие, изменения напряжения на базах транзисторов. Частота задается параметрами контура L1, С5. Катушка L1 наматывается на полистирольном каркасе диаметром 5 мм и содержит 4 витка провода ПЭВ 0,5 мм с отводом от середины. Катушка L2 наматывается поверх L1 и имеет 2 витка того же провода. Настройка производится при занятой телефонной линии путем подстройки контура L1, С5.
Радиотелефон обеспечивает дальность связи в пределах 300 метров, но при установке дополнительных усилителей мощности в радиотелефонную трубку и стационарную часть можно легко увеличить радиус действия до 10. 15 км. При установке радиотелефона в автомобиль запитку радиотелефонной трубки лучше производить от бортового аккумулятора.
Литература
1. Радиолюбитель. — 1996. — N5. — с. 16.
2. Радиолюбитель. — 1997. — Nl. — с.13.
3. Андрианов. Шпионские штучки. — М.: Лань, 1996.
Источник
Схема простого радиотелефона на 65-108мГц
Разработанная мною схема предназначена для сборки простого и экономичного радиотелефона, состоящего из телефон-трубки (рис. 1) и базового блока (рис. 2), подключаемого к телефонной линии.
Технические характеристики:
Радиус действия, м. 50. 100
Частоты приемного и передающего тракта
в пределах, МГц. 65. 108
Разнос по частоте не менее, МГц. 2
Чувствительность приемного тракта, мкВ. 5
Мощность передающего тракта не более, мВт. 5
Режим работы. дуплексный
Модуляция речевого сигнала. ШМЧ
Модуляция управляющего сигнала. 100% AM
Ток потребления трубки не более, мА. 20
Ток потребления базы в рабочем режиме не более, мА. 8
Питание трубки и базы, В. 3. 5
Антенна трубки телескопическая, см. 30. 60
Антенна базы телескопическая, см . 50. 100
Рис. 1. Структурная схема трубки Рис 2. Структурная схема базы
Дуплексная связь между ними осуществляется в диапазоне 65. 108 МГц на расстоянии до 100 метров, что позволяет настроить радиотелефон с помощью обычных УКВ- и FM-приемников. Схема отличается крайней простотой и хорошими характеристиками, не содержит дефицитных деталей, проста в изготовлении и наладке.
Принцип работы радиотелефона
Алгоритм работы радиотелефона полностью соответствует алгоритму работы обычного телефона. В основу работы радиотелефона положен метод прерывания несущей. В дежурном режиме в базе работает только приемник на микросхеме DA1 (рис. 2). При поступлении сигнала вызова по телефонной линии срабатывает вызывное устройство в базе на транзисторе VT2, работающее на резонансе пьезоизлучателя ЗП.
При включении трубки передатчик на транзисторе VT2 (рис. 3) излучает несущую частоту, которая принимается приемником базы на микросхеме DA1. На наличие несущей реагирует система бесшумной настройки “БШН” приемника базы, которая открывает ключ на микросхеме DA2, включая передатчик базы на транзисторе ѴТЗ. Так происходит занятие телефонной линии. В таком состоянии она находится, пока включена трубка. В базовом блоке индикатором занятой линии служит светодиод VD2. Передатчик базы запитывается полностью от телефонной линии, что упрощает конструкцию радиотелефона, делая ее более экономичной.
Рис. 2. Схема приемника
При передачи информации модулированный ВЧ-сигнал от передатчика трубки на транзисторе ѴТ1 поступает на вход приемника базы на микросхеме DA1. С выхода приемника преобразованный НЧ-сигнал через открытый ключ на микросхеме D2, выполняющий роль усилителя, поступает в телефонную линию. На вход приемника трубки на микросхеме DA1 ВЧ-сигнал поступает от передатчика базы на транзисторе ѴТЗ, который модулируется напряжением телефонной линии. Затем отработанный НЧ-сигнал поступает на усилитель на транзисторе ѴТ1. Таким образом, система готова работать в дуплексном режиме. Для работы передатчика и приемника на одну антенну, чтобы при этом сигнал передатчика не влиял на свой приемник, в трубке и базе радиотелефона используются фильтр пробки С14, L3 и С11, L2.
Рис. 3. Схема передатчика
При наборе номера с выхода номеронабирателя трубки на микросхеме DD1 импульсы набора прерывают несущую передатчика трубки на транзисторе VT2 на число раз, соответствующее цифре. Тем самым осуществляется 100% амплитудная модуляция управляющего сигнала. Столько же раз при отсутствии несущей реагирует система “БШН” приемника базы на микросхеме DA1, которая запирает ключ на микросхеме DD1, отключая передатчик базы на транзисторе ѴТЗ от телефонной линии. Таким образом формируются импульсы набора номера. По аналогичному алгоритму происходит сброс телефонной линии, который осуществляется клавишей “#”. Повторный набор номера осуществляется клавишей Нажатие клавиш номеронабирателя на микросхеме DD1 сопровождается звуковыми сигналами пьезоизлучателя ЗП.
Настройка радиотелефона
Настройка передатчика трубки сводится к установке несущей частоты при максимальной дальности передачи последовательной подстройкой R5, С18 в тот участок диапазона 65. 108 МГц, где нет радиостанций. Определить это можно по образцовому приемнику, имеющему диапазон 65. 108 МГц. При этом потребляемый ток передатчика трубки должен быть около 5 мА. Передатчики трубки и базы желательно экранировать.
Затем настраивают приемник базового блока на частоту передатчика трубки подстройкой С2, а подстройкой R2 добиваются надежного занятия телефонной линии и уверенного набора номера. При этом напряжение в занятом состоянии должно составлять 5. 10 В.
Аналогично настраивают передатчик базы при занятой линии по образцовому приемнику. Последовательной подстройкой R5, С13 устанавливают несущую частоту передатчика базы при максимальной дальности передачи в тот участок диапазона 65. 108 МГц, где нет радиостанций. При этом потребляемый ток передатчика базь: должен быть около 5 мА. Так как радиотелефон работает в дуплексном режиме, между радиоканалами должен быть разнос частот не менее 2 МГц.
Аналогично настраивают приемник трубки на частоту передатчика базы подстройкой С1. В базовом блоке подстройкой R2 добиваются уверенного прохождения НЧ-сигнала в телефонную линию, не заглушая при этом ответ телефонной станции.
Теперь в трубке настраивают фильтр-пробку подстройкой С14 по минимальному проникновению сигнала от передатчика на приемник трубки. Аналогично настраивают фильтр-пробку в базе подстройкой С11 Желаемую громкость трубки выбирают подстройкой R3. На этом настройка радиотелефона закончена.
Данная конструкция при работе показала неплохие результаты. Единственным недостатком является уход несущей частоты передатчика трубки при разряде элементов питания, что сказывается на качестве связи. Поэтому целесообразнее использовать аккумуляторы, которые периодически нужно подзаряжать.
Печатная плата не разрабатывалась, так как использовалась плата телефона-трубки, где предварительно удалялись ненужные элементы.
Микросхему DA1 К174ХА34 лучше заменить на ее зарубежный аналог TDA7021. Вместо микросхемы DD1 К1008ВЖ1 подойдет любая микросхема номеронабирателя с соответствующей схемой включения, но обязательно с импульсным выходом. Транзистор КТ368 можно заменить на любой ВЧ-транзистор с ограниченной частотой не менее 300 МГц. Транзистор КТ315 можно заменить на любой НЧ-транзистор. Дроссели используются любые индуктивностью больше 30 мкГн. Все катушки содержат 5. 6 витков провода ПЭВ 0 0,5 мм на каркасе 0 5 мм.
Выбор диапазона 65. 108 МГц обусловлен простотой настройки радиотелефона с помощью заводских приемников, что делает доступным насгройку даже начинающим радиолюбителям. Но здесь есть свои недостатки — прослушивание телефонного разговора на соседний радиоприемник, расположенный в радиусе 50. 100 метров. Поэтому при желании можно настроить этот радиотелефон в диапазоне 30. 150 МГц, используя микросхему TD7021 вместо микросхемы К174ХА34. так как не все отече^ ственные аналоги сохраняют свою работоспособность в таком диапазоне частот. Для этого надо только изменить индуктивность всех катушек, как в приемниках, так и передатчиках радиотелефона.
Вместо микросхемы К1008ВЖ1 подойдут такие микросхемы номеронабирателей как К1008ВЖ5, К1008ВЖ7, но с соответствующей схемой включения. Микросхема КР1014КТ1 подойдете любым буквенным индексом. Транзистор КТ315 можно заменить на любой НЧ-транзистор. Диоды КД503 можно заменить на КД522 и другие. Дроссели используются любые индуктивностью больше 20 мкГн. Все катушки содержат (для диапазона 30. 150 МГц) 2. 10 витков провода ПЭВ 0 0,5 мм на каркасе 0 5 мм, у некоторых из них имеется отвод от середины. Микрофон МКЭ-84 можно заменить любым электретным, изменится лишь схема включения. Телефонный капсюль можно использовать любой сопротивлением 16. 64 Ом. Пьезоизлучатель можно использовать типа ЗП-1, ЗП-З или импортный, при этом в трубку радиотелефона его можно не ставить. В качестве источника питания трубки радиотелефона лучше использовать аккумуляторы на напряжение 3,6 В или 4,8 В. Для приемника базы можно использовать блок питания на напряжение 3. 5 В или аккумуляторы на это же напряжение, так как приемник потребляет сравнительно малый ток. Антенна в трубке и базе радиотелефона используется телескопическая длиной 30. 100 см в зависимости от рабочей частоты. Можно укоротить ее до 15. 30 см, введя удлиняющую катушку между антенной и антенным входом радиотелефона. Настраивают антенну в резонанс, выдвигая ее секции и изменяя индуктивность катушки, число витков которой подбирают экспериментально. Чтобы уменьшить влияние передатчика на свой же приемник, желательно включить между фильтр-пробкой и входом приемника избирательный контур, настроенный на частоту приемника. При этом несколько увеличится избирательность и чувствительность приемника. Однако можно поступить по-другому — использовать раздельные антенны: одну в режиме приема, а другую в режиме передачи, что, конечно, не совсем удобно.
Так как большую роль в работоспособности конструкции играет правильный монтаж элементов, то на рис. 4 и рис. 5 приводятся чертежи печатных плат трубки и базы радиотелефона, которые выполнены из одностороннего фольгированного текстолита. Шаблоны этих печатных плат очень легко переносятся на фольгированный текстолит.
Корпусом трубки может служить простейший телефон-трубка азиатского или отечественного производства, а корпусом базы — подходящего размера корпус от телефона. Передатчики трубки и базы желательно экранировать. В [2] приведены опечатки и неточности, обнаруженные в статье.
Рис. 4. Чертеж печатных плат трубки
Рис. 5. Чертеж печатных плат базы
Оригинальность конструкции в ее предельной простоте, хотя она и уступает по своим характеристикам промышленным изделиям. Но это позволяет начинающим радиолюбителям собрать самим радиотелефон, начиная с простого и переходя к более сложным. У всех простых конструкций есть свои недостатки. Главным недостатком является уход несущей частоты передатчиков трубки и базы радиотелефона, что сказывается на качестве связи. Дальность действия радиотелефона тоже оставляет желать лучшего. К недостаткам этой конструкции можно отнести и отсутствие приема вызывного сигнала на трубку радиотелефона в дежурном режиме. Все это делает конструкцию не столько практической, сколько демонстрационной. Для увеличения дальности действия этого радиотелефона необходимо увеличить чувствительность приемников и мощность передатчиков трубки и базы, предварительно стабилизировав несущую частоту кварцем. “Неквар-цованные” передатчики большой мощности отличаются низкой стабильностью несущей частоты и ухудшают помеховую обстановку в целом. Поэтому целесообразнее выполнить радиотелефон с кварцевой стабилизацией частоты и с повышенной выходной мощностью. При этом следует заметить, что мощность передатчика базы ограничена мощностью телефонной линии. Поэтому при построении более мощного передатчика в базе необходимо запитывать его от блока питания, что несколько меняет схемотехнику базы радиотелефона. Но все это тема следующих версий радиотелефона.
Литература
1. Шумилов А. Простой радиотелефон // Радиолюбитель. 2001. №7. С. 36.
2. Шумилов А. Возвращаясь к напечатанному// Радиолюбитель. 2001. №9.
Автор статьи — А. Шумилов. Статья опубликована в РЛ, №7,2001 г.; №1,2002 г.
Источник