Средневолновый радиоприемник своими руками

Добавил пользователь Alex
Обновлено: 03.09.2024

Радиоприемники, радиопередатчики, антенны

В середине XX века средневолновый вещательный диапазон был очень популярен. Его привлекательность объяснялась не только наличием большого числа вещательных радиостанций, но и возможностью прослушать работу многочисленных радиохулиганов, порой транслировавших популярную музыку того времени.

В начале же XXI века ситуация на этом диапазоне кардинально изменилась, и вещательных радиостанций стало гораздо меньше, интерес к нему пропал, устарел и парк приёмной аппаратуры. Так думают ныне многие, об этом пишут в Интернете, так думал и я. Но вдруг обнаружил, что это в Средней Азии на данном диапазоне мало вещательных радиостанций (особенно русскоязычных), а вот в Европе их ещё осталось немало, да и интерес у радиолюбителей к этому диапазону понемногу возрастает.

Что это — ностальгия или причина в простоте конструкции приёмников этого класса? Скорее всего, и то, и другое! Когда я собрал этот приёмник и стал регулярно прослушивать средневолновый диапазон, то снова обнаружил, что всё же и у нас на этом диапазоне есть вещательные станции. Мне кажется, что-то явно изменилось в эфире. Может, из-за того, что я стал регулярно прослушивать этот диапазон, и станции появились?

Радиоприёмник прямого усиления, описание которого приводится далее, несмотря на кажущуюся сложность схемы, вполне пригоден для повторения даже начинающими радиолюбителями. Схема приёмника показана на рисунке. ВЧ-сигнал с магнитной антенны WA1 поступает на затвор транзистора VT1, на котором собран парафазный каскад. Его усиление меньше единицы, но его задача состоит в получении на выходах двух одинаковых по амплитуде, но противоположных по фазе сигналов.

Применение полевого транзистора позволяет получить сигналы большей идентичности по сравнению с аналогичным каскадом на биполярном транзисторе (токи через резисторы истока и стока равны, в отличие от токов биполярного транзистора). Высокое входное сопротивление транзистора мало шунтирует контур магнитной антенны, позволяя напрямую подключить затвор транзистора к нему. При этом добротность контура антенны практически не ухудшается, что обеспечивает лучшую избирательность.

В этом каскаде по затворной цепи также происходит управление усилением ВЧ-сигнала с помощью системы АРУ. Противофазные сигналы поступают на входы симметричного усилителя (Рубцов В. Усилитель промежуточной частоты с улучшенной симметрией. — Радио, 2005, № 12, с. 67), собранного на транзисторах VT2—VT5. Этот усилитель обладает большим коэффициентом усиления (до 6000), устойчив и на выходе формирует два противофазных сигнала. Эти сигналы поступают на двухтактный детектор АМ-сигналов, собранный на диодах VD1-— VD4.

Особенностью такого детектора является то, что на его выходе формируется напряжение с удвоенной частотой входного сигнала, а сигнал с входной частотой значительно подавлен. Дополнительно ВЧ-сигнал подавляет сглаживающий конденсатор С11. В результате ВЧ-часть приёмника обладает повышенной устойчивостью к самовозбуждению. Постоянное напряжение минусовой полярности с выхода детектора через ФНЧ R4C4 поступает на затвор транзистора VT1.

С увеличением уровня принимаемого сигнала постоянное напряжение на выходе детектора увеличивается (по модулю), что приводит к уменьшению усиления ВЧ-тракта. Так работает система АРУ. Несмотря на то что работа АРУ приводит к изменению режимов работы парафазного каскада, на качестве приёма это практически не сказывается. Сигнал ЗЧ через конденсатор СЮ поступает на регулятор громкости R14 и затем на вход УМЗЧ, собранного на транзисторах VT6—УТЮ по известной схеме. Максимальная выходная мощность усилителя — 150 мВт.

Магнитная антенна намотана на круглом или плоском ферритовом магнитопроводе марки 400НН или 600НН длиной 100…140 мм. Катушка для диапазона СВ содержит 70… 80 витков провода ПЭВ или ПЭЛШО диаметром 0,2…0,25 мм или 250… 280 витков более тонкого провода, если предполагается использовать приёмник на ДВ-диапазоне. Тип намотки катушки СВ — виток к витку, ДВ — секционный (5…6 секций). Можно применить и любую другую магнитную антенну от карманных радиоприёмников.

Если постоянный резистор R13 заменить подстроечным и к его движку подключить нижний по схеме вывод резистора R4, то с помощью подстроечного резистора можно в широких пределах изменять порог срабатывания и глубину АРУ. Сделать это можно на слух при приёме мощной радиостанции. Быстродействие (постоянную времени) системы АРУ можно изменить подборкой конденсатора С4. УНЧ налаживают подборкой резистора R20, с его помощью устанавливают ток покоя 1,5…3мА транзистора VT10 (в цепи коллектора).

Подборкой резистора R16 устанавливают половину напряжения питания (+6…7 В) в точке соединения коллектора транзистора VT9 и эмиттера транзистора VT10. На станцию приёмник настраивается переменным конденсатором С1 и поворотом магнитной антенны (так можно отстроиться и от помехи). Для улучшения чувствительности приёмника рядом с катушкой МА (1…2см) можно разместить провод снижения наружной антенны. Приёмник был собран на макетной печатной плате с помощью проводного монтажа и показал хорошее качество работы. Желательно, чтобы соединительные провода были минимальной длины.

2. Как работает простейший радиоприёмник
В первом номере в журнала Русского физико-химического общества за 1896 г. приёмник Попова (отдельно – рис. 7) описан следующим образом:

Сейчас существует большое количество схем детекторных приёмников. Но, говоря ДЕТЕКТОРНЫЙ, не следует забывать: это такой приёмник, который не нуждается в источниках питания (батареях и аккумуляторах), он работает за счёт энергии принимаемых электромагнитных волн.

На рис. 10 показаны типы радиодеталей и их номиналы.
Конденсатор С1 может быть подстроечным.

При повторении такого радиоприемника не надо забывать, что (как и раньше) большое значение имеют качественные антенна и заземление. От этого напрямую зависит полученный результат.

Описание работы.
Под воздействием электромагнитных волн, излучаемых передатчиками, в антенне радиоприемника возникают вынужденные модулированные колебания (рис. 11).
Один из элементов входного контура, в данном случае С1, делается переменной емкости для настройки в резонанс с какой-либо станцией. В контуре также возникнут модулированные высокочастотные колебания (рис. 11), но значительно большей амплитуды при настройке в резонанс.
Этот высокочастотный модулированный сигнал не способен непосредственно вызвать колебания мембраны телефона со звуковой частотой. Он только возбудит высокочастотные колебания, не воспринимаемые нашим ухом. При большой частоте мембрана вследствие инертности не будет успевать смещаться сколько-нибудь значительно за малое время, равное периоду высокочастотных колебаний. Поэтому этот модулированный сигнал подается на детектор – полупроводниковый диод V1, обладающий односторонней проводимостью. После прохождения детектора получаются детектированные колебания, представляющие собой сумму выпрямленных колебаний высокой и низкой частот (рис. 12).

Для окончательного отделения звуковой частоты от высокой параллельно с телефоном включают блокировочный конденсатор C2. Его ёмкость подбирается так, чтобы емкостное сопротивление для низких частот было гораздо больше, чем индуктивное сопротивление телефона В1. А телефон представляет большое индуктивное сопротивление для высокой частоты. Тогда токи высокой частоты пойдут через конденсатор, а низкой – через телефон. В результате мембрана телефона будет колебаться со звуковой частотой (рис. 13), и мы услышим звук.

Многократное изготовление детекторных радиоприёмников по этой и подобной ей схемам показало отличную повторяемость. Я лично собрал свой первый детекторный радиоприёмник именно по этой схеме из деталей радиоконструктора (рис. 14) в ноябре 1968 года.

Катушка L1 наматывается проводом ПЭВ диаметром 0,15 мм на ферритовом стержне диаметром 8 мм и длиной 40 мм. Намотка состоит из 5 секций внавал по 50 витков в каждой. Ширина секции – примерно 5 мм. Отводы выполняются от 40, 50, 60, 70 и 80 витка, считая от заземлённого конца катушки.

Вместо транзистора П416Б можно использовать КТ3107К.

При налаживании нужно сначала с помощью С2 поймать сигнал какой-либо радиостанции, а затем подбором отвода катушки и величины резистора R1 добиться наибольшей громкости.
Если использовать эффективную антенну – провод длиной 20 м – и хорошее заземление, возможно использование вместо высокоомных наушников капсуля ДЭМ-4М.

Это детекторный приемник, работающий в двух диапазонах: средневолновом (СВ ли MW) и длинноволновом (ДВ или LW).
Его схема показана на рис. 17, где S1 – переключатель диапазонов., которым можно поочередно подключать к переменному конденсатору С1 либо часть витков катушки, либо всю катушку. В первом случае приемник будет работать в диапазоне средних волн (600 – 200 м), во втором – в диапазоне длинных волн (2000 – 700 м). Настраивают приемник в том и в другом диапазоне изменением емкости переменного конденсатора. Остальные детали приемника вам уже известны. Антенну подключают к гнезду X1,заземление – к гнезду Х2,головные телефоны включают в розетку ХЗ.
Катушка L1 наматывается на ферритовый стержень диаметром 8 мм и длиной 140 мм (такие стержни чаще всего используют в карманных приемниках). Обмотку из 220 витков провода марки ПЭВ или ПЭЛ диаметром 0,17 – 0,2 мм располагают примерно посередине стержня. Отвод сделайте в виде петли от 60-го витка, считая от верхнего по схеме вывода (антенного).

На этой схеме изображен самый простой детекторный радиоприемник. Здесь видно две новых детали - С1 - переменный конденсатор и L1 - катушка индуктивности.

Переменный конденсатор	Конденсатор который может изменять свою емкость при вращении его ручки. Условное обозначение
Катушка индуктивности.	Катушка из проволоки имеет индуктивность измеряющуюся в Генри сокр. Гн. Условное обозначение

Переменный конденсатор С1 можно применить ёмкостью 12/495 пФ . Блокировочный конденсатор С2-3300-6600 пФ.

Катушку индуктивности удобнее всего намотать на картонный или пластиковый каркас с параметрами: наружный диаметр 20 мм, длина 58— 60 мм, толщина стенок 1—2 мм. При отсутствии готового каркаса можно склеить его из плотной бумаги.
Катушку наматывают медным проводом в эмалевой изоляции (марка провода ПЭ, ПЭЛ и ПЭВ) диаметром 0,15—0,25 мм.
Диод можно взять любой германиевый Д2, Д9, Д311 и т.д.

Длинна антенны составляет 15-30м,антенна выполняется из медного многожильного провода,на концах антенны обязательно надо ставить изоляторы.
У детекторного приёмника нет усилительных каскадов. Он работает только от энергии радиоволны принимаемой станции.
Чем длиннее антенна тем больше энергии наведётся на антенну, тем громче будет звучать приёмник. Применение заземления также улучшают качество приёма.

Наушники для ДП требуются высокоомные 1600-2200 Ом. Можно подключить и низкоомные, но через согласующий трансформатор. В качестве согласующего трансформатора может служить сетевой трансформатор 220/12в. Первичную обмотку подключают к приёмнику а ко вторичной обмотке обычные наушники.

Список радиоэлементов

none Опубликована: 2004 г. 0 0

Вознаградить Я собрал 0 0

Собираемый своими руками радиоприёмник включает в себя антенну, радиоплату и устройство для воспроизведения принятого сигнала – громкоговоритель или наушники. Блок питания может быть и внешним, и встроенным. Шкала принимаемого диапазона – в килогерцах или мегагерцах. Радиовещание использует лишь кило- и мегагерцевые частоты.

Основные правила изготовления

Приемник содержит минимум радиоэлементов. Это несколько транзисторов или одна микросхема, без учёта навесных деталей в схеме. Они не должны стоить дорого. Вещательный приёмник, обходящийся в миллион рублей, – почти фантастика: это не профессиональная рация для военных и спецслужб. Качество приёма должно быть приемлемым – без лишних шумов, с возможностью на КВ-диапазоне слушать весь мир в поездках по странам, а на УКВ – удаляться от передатчика на десятки километров.

Приемник должен быть пыле- и влагозащищённым. Это обеспечит корпус, например, от мощной колонки, в которой есть резиновые вставки. Самому сделать такой корпус тоже можно, но он герметично закрыт почти со всех сторон.

Инструменты и материалы

В качестве расходных материалов потребуются.

Набор радиодеталей – список составляется по выбранной схеме. Нужны резисторы, конденсаторы, высокочастотные диоды, самодельные катушки индуктивности (или дросселя вместо них), ВЧ-транзисторы малой и средней мощности. Сборка на микросхемах сделает устройство малогабаритным – меньше смартфона, чего не скажешь о транзисторной модели. В последнем случае потребуется разъём стандарта на 3,5 мм для наушников.
Диэлектрическая пластина для печатной платы – из подручных материалов, не проводящих ток.
Винты с гайками и гровер-шайбами.
Корпус – например, от старой колонки. Деревянный корпус изготавливается из фанеры – для него также понадобятся мебельные уголки.
Антенна. Телескопическая (лучше использовать готовую), но подойдёт и кусок изолированного провода. Магнитная – наматывается на ферритовый сердечник самостоятельно.
Обмоточный провод двух разных сечений. Тонким проводом наматывается магнитная антенна, толстым – катушки колебательных контуров.
Сетевой шнур.
Трансформатор, диодный мост и стабилизатор на микросхеме – при питании от сетевого напряжения. Для питания от аккумуляторов размером с обыкновенную батарейку встроенный адаптер питания не нужен.
Провода для внутреннего монтажа.

Инструменты:

пассатижи;
бокорезы;
набор отвёрток для мелкого ремонта;
ножовка по дереву;
ручной лобзик.

Потребуется и паяльник, а также подставка для него, припой, канифоль и паяльный флюс.

Как собрать простой радиоприёмник?

Есть несколько схем радиоприёмников:

детекторная;
прямого усиления;
(супер) гетеродинная;
на синтезаторе частот.

Приёмники с двойным, тройным преобразованием (2 или 3 гетеродина в схеме) применяются для профессиональной работы на предельно допустимых, сверхдальних расстояниях.

Собирается детекторный приёмник следующим образом. Колебательный контур состоит из переменного конденсатора и катушки. Один его конец подключается к внешней антенне. Заземление подаётся через контур здания, трубы отопительной сети – на другой конец контура. Последовательно с контуром включён любой ВЧ диод – он выделит звуковую составляющую из ВЧ сигнала. К параллельно получившейся сборке подключается конденсатор – он сгладит пульсации. Для извлечения звуковой информации применяется капсюль – сопротивление его обмотки не менее 600 Ом.

Если отключить наушник от ДП и подать сигнал на простейший звуковой усилитель, то детекторный приёмник станет приёмником прямого усиления. Подключив на вход – к контуру – усилитель радиочастоты СВ или ДВ диапазона, вы повысите чувствительность. Можно удалиться от АМ ретранслятора до 1000 км. Приёмник с простейшим диодным детектором не работает на (У) КВ диапазоне.

Чтобы повысить селективность по соседнему каналу, замените детекторный диод на более эффективную схему.

Чтобы обеспечить селективность и по соседнему каналу, нужны гетеродин, смеситель и дополнительный усилитель. Гетеродин – местный автогенератор с переменным контуром. Схема гетеродинного приёмника работает следующим образом.

Сигнал поступает с антенны на усилитель радиочастоты (УРЧ).
Усиленный ВЧ сигнал проходит через смеситель. На него накладывается сигнал гетеродина. Смеситель – это вычитатель частоты: из значения входного сигнала отнимается значение гетеродина. Например, чтобы принять станцию на 106,2 МГц в FM-диапазоне, частота гетеродина должна быть 95,5 МГц (остаётся 10,7 для дальнейшей обработки). Величина 10,7 постоянна – смеситель и гетеродин настраиваются синхронно. Рассогласование этого функционального узла сразу же приведёт к неработоспособности всей схемы.
Полученная промежуточная частота (ПЧ) в 10,7 МГц поступает в блок УПЧ. Сам УПЧ выполняет функцию селектора: его полосовой фильтр урезает спектр радиосигнала до полосы всего лишь в 50-100 кГц. Так обеспечивается избирательность по соседнему каналу: в плотно забитом FM-диапазоне большого города радиостанции располагаются через каждые 300-500 кГц.
Усиленная ПЧ – сигнал, готовый к переносу из области радиочастот в область звуковых. Амплитудный детектор преобразует AM-сигнал в звуковой, выделяя НЧ огибающую радиосигнала.
Полученный звуковой сигнал поступает на усилитель низкой частоты (УНЧ) – и далее на динамик (или наушники).

Достоинство схемы (супер) гетеродинного приёмника – удовлетворительная чувствительность. Можно удаляться от FM-передатчика на десятки километров. Селективность по соседнему каналу позволит слушать понравившуюся радиостанцию, а не одновременную какофонию из нескольких радиопередач. Недостаток – вся схема требует питания – несколько вольт и до десятков миллиампер постоянного тока.

FM-приёмник оснащён особым каскадом, преобразующим ЧМ в АМ колебания.

Недостаток гетеродинных приёмников – сигнал от гетеродина без входного контура и при наличии обратной связи УРЧ попадает в антенну и переизлучается в эфир. Если включить два таких приёмника, настроив их на одну и ту же радиостанцию, и расположить рядом, вплотную – в динамиках у обоих появится лёгкое посвистывание меняющегося тона. В схеме на основе синтезатора частот гетеродин не применяется.

В стереоприёмниках FM после УПЧ и детектора располагается стереодекодер. Кодирование стереосигнала на передатчике и декодирование на приёмнике осуществляется по пилот-тональной технологии. После стереодекодера ставят стереоусилитель и два динамика (по одному для каждого канала).

Приёмники, не обладающие функцией стереодекодирования, принимают стереотрансляцию в монофоническом режиме.

Чтобы собрать электронику приёмника, сделайте следующее.

Высверлите отверстия в заготовке под радиоплату, сверяясь с чертежами (топология, расположение элементов).
Разместите радиоэлементы.
Намотайте катушки контуров и магнитную антенну. Разместите их согласно схеме.
Выполните дорожки на плате, сверяясь с топологией из чертежа. Дорожки выполняют как прорезыванием, так и травлением.
Спаяйте на плате детали. Проверьте правильность произведённого монтажа.
Припаяйте провода на вход антенны, питания и на выход для динамика.
Установите регуляторы и переключатели. Многодиапазонная модель потребует многопозиционный переключатель.
Подключите динамик и антенну. Включите блок питания.
В динамике появится шум ненастроенного приёмника. Покрутите ручку настройки. Настройтесь на одну из доступных станций. Звук радиосигнала должен быть без хрипов и шумов. Подключите внешнюю антенну. Нужны подстройка катушек, сдвиг диапазона. Дроссельные катушки настраиваются вращением сердечника, бескаркасные – растяжением и сжатием витков. Для них нужна диэлектрическая отвёртка.
Выберите на FM-модуляторе крайнюю частоту (например, 108 МГц) и подвигайте витки гетеродинной катушки (она располагается рядом с переменным конденсатором), чтобы верхний край диапазона приёмника устойчиво принял сигнал модулятора.

Соберите корпус:

Для шкалы проградуируйте ручку настройки, поставьте рядом с ней на корпусе отметку в виде стрелки. Установите светодиод для подсветки.

Читайте также: