Amplificador de RF e circuitos conversores para radioamador

Nesta postagem, discutiremos alguns projetos de conversor de RF de alta frequência e circuitos pré-amplificadores que podem ser usados ​​para amplificar ou melhorar a recepção de um receptor de RF existente.

Todos os circuitos amplificadores de RF fornecidos abaixo devem ser colocados próximos a um receptor de rádio amador existente ou um conjunto de rado correspondente, a fim de tornar a recepção mais forte e mais alta.

Conversor 144 MHz

Na maioria dos receptores de radioamador de banda de 2 metros, a recepção dos sinais de RF é geralmente implementada por meio de um conversor e receptor de ondas curtas, idealmente adequado para o tipo de comunicação.

Um conversor desse tipo geralmente vem com seu amplificador de RF pessoal, junto com um oscilador controlado por cristal de baixa frequência, acompanhado de multiplicadores de frequência.

Isso permite sensibilidade substancial e estabilidade de frequência excelente, embora seja um produto um tanto complexo e caro. Considerando o fato de que nesta frequência o amplificador RF pode não adicionar muito ganho, e que os osciladores VHF sintonizáveis ​​são amplamente usados ​​em vários receptores VHF domésticos, um circuito muito mais simples mostrado abaixo pode realmente ser muito útil.

L1 está aproximadamente sintonizado na banda de frequência desejada através de T1, para permitir que a entrada do sinal alcance a porta 1 de FET TR1.

TR2 funciona como o oscilador local, e a frequência de funcionamento neste projeto é fixada através do indutor L2 e trimmer T2. A função do oscilador é implementada via C3 na porta 2 do FET TR1.

A frequência de saída do dreno TR1 que forma o estágio do mixer causa a diferença entre as frequências de G1 e G2. Portanto, quando o sinal em G1 é 144 MHz e TR2 é ajustado para oscilar na frequência de 116 MHz, a saída é definida em 144 MHz - 116 MHz = 28 MHz.

Da mesma forma, quando o oscilador está fixo em 116 MHz, fornecer uma entrada de 146 MHz para a porta G1 fornece uma saída de 30 MHz. Consequentemente, 144-146 MHz poderiam ser cobertos ajustando o receptor de 28 MHz a 30 MHz. L3 é aproximadamente ajustado a esta banda e L4 conecta o sinal ao receptor de ondas curtas.

O oscilador pode ser ajustado basicamente acima ou abaixo da frequência do circuito da antena do conversor, uma vez que é a diferença do conversor entre o sinal de entrada e as frequências do oscilador que decide a frequência de saída do conversor. Além disso, é possível selecionar algumas outras bandas de transmissão e frequências de saída, se as bobinas L1, L2 e L3 forem apropriadamente personalizadas.

Como enrolar as bobinas

L1 e L2 são idênticos às suas especificações de enrolamento, exceto que L1 consiste em uma derivação em um turno de sua extremidade aterrada. Ambas as bobinas são construídas com cinco voltas de fio 18 swg, autoportante, realizadas pela confecção das bobinas em um formador de 7 mm de diâmetro. A distância entre as voltas é ajustada de modo que as voltas e o comprimento total das colunas tenham ½ pol ou cerca de 12 mm de comprimento.

L3 é enrolado usando quinze voltas de fio de cobre esmaltado 26 swg sobre um formador de 7 mm equipado com um núcleo ajustável.

L4 consiste em quatro voltas, enroladas na bobina L3 perto da extremidade aterrada (linha positiva) de L3.

Pré-amplificador de 144 MHz

Este pré-amplificador de 144 MHz pode ser aplicado a qualquer Dispositivo receptor de 2 metros , ou usado logo antes do conversor de estágio de 144 MHz explicado acima.

TR1 pode ser qualquer FET de porta dupla RF.

A entrada aérea é aplicada a uma derivação intermediária no indutor L1, que geralmente pode ser por meio de um alimentador coaxial. Em algumas condições, uma pequena antena ou cabo podem ser usados ​​para obter ampla potência de sinal. Uma antena levantada normalmente pode melhorar o alcance de recepção.

No entanto, uma tentativa inicial pode ser usar um design de antena dipolo simples. Geralmente, trata-se de um fio rígido, que pode ter cerca de 38½ pol de comprimento no total, com o cabo de conexão descendo pelo meio.

Este tipo de antena pode ter diretividade mais baixa, portanto, não precisa ser ajustada e pode ser elevada sobre um poste ou mastro leve.

Para receber sinal de 144-146 MHz, L1 é permanentemente ajustado para aproximadamente 145 MHz por meio de T1. A entrada é aplicada à porta 1, por meio de uma segunda derivação, e R3, usando o capacitor de derivação C2, fornece a polarização ao terminal de origem.

O portão 2 é controlado com uma tensão constante extraída através do divisor R1 / R2. A saída do dreno TR1 é conectada à derivação L2, ajustada pelo trimmer T2.

Para obter uma faixa estreita de frequências como a banda Amadora de 2 m, a sintonia ajustável não pode ser validada, principalmente porque L1 e L2 nunca são sintonizados com precisão.
L3 conecta-se a qualquer dispositivo desejado de 2 m, que pode ser tipicamente um conversor funcionando em um receptor de baixa frequência.

Enrolamento Indutor

L1 usa um fio 18 swg ou similar firme, cobre esmaltado ou estanhado, e é enrolado com cinco voltas e então batido em uma volta da extremidade superior, para conectar com G1, e um par de enrolamentos da extremidade do lado do terra para conectar ao antena. A bobina L1 pode ter 5/16 de diâmetro com voltas espaçadas de forma que a bobina tenha ½ polegada de comprimento.

L2 é construído de maneira idêntica com 5 voltas, no entanto, terá ¾ de comprimento e incluirá uma torneira central para alimentar o dreno do FET.

L3 é composto por uma volta individual de fio isolado, enrolado na extremidade inferior de L2. Durante o desenvolvimento de unidades VHF desse tipo, será necessário um projeto que ajude a curtas conexões de radiofrequência e de desvio de retorno, e a Figura abaixo exibe um layout real para o esquema acima.

FM Booster

Para capturar frequências de rádio FM de longa distância, ou talvez em regiões de sinal fraco, a potência de recepção de FM VHF pode ser aumentada por meio de um amplificador ou pré-amplificador. Os circuitos destinados a esses 70 MHz ou 144 MHz podem ser projetados para atender a esse requisito.

Para qualquer recepção de banda larga, por exemplo em torno de 88-108 MHz, o desempenho cai muito em frequências distantes nas quais o amplificador está sintonizado.

O circuito explicado abaixo apresenta uma sintonia ajustável para a bobina de drenagem e, para minimizar efeitos indesejados, o circuito de antena menos significativo, que na verdade se sintoniza de maneira plana, é de banda larga.

Como enrolar as bobinas

A bobina L2 possui 4 voltas de fio 18swg sobre um núcleo VHF de ferro em pó, com aproximadamente 7 mm de diâmetro.

L1 é enrolado no enrolamento L2 com três voltas que também tem 18swg de espessura.

L3 simplesmente pode ser uma bobina com núcleo de ar, com 4 voltas de fio 18swg, construída sobre um formador com núcleo de ar de 8 mm de diâmetro. Suas voltas devem estar afastadas umas das outras por uma distância igual à espessura do fio.

A derivação da bobina no dreno FET fica a três voltas da extremidade aterrada da bobina.

L4 é uma volta sobre L3 na extremidade aterrada de L3.

O C4 pode ser substituído por um aparador, para permitir uma manipulação muito maior dos intervalos.

Os valores são selecionados para corresponder a um BFW10 FET, o amplificador VHF de banda larga de baixo ruído da indústria. Outros transistores VHF também podem funcionar bem.

Como afinar

O cabo alimentador de antena é conectado ao soquete associado a L1 e um alimentador curto através de L4 é conectado à saída da antena do receptor.

Caso o receptor possua antena telescópica, as conexões devem ser frouxamente acopladas à bobina L4.

Ao implementar amplificadores VHF, pode ser visto que o processo de sintonia é bastante plano, particularmente onde os circuitos são intensamente carregados, assim como o indutor da antena. Mesmo em tais condições, um pico extenso oferecendo recepção ideal pode ser esperado deste circuito amplificador FM.

Da mesma forma, será observado que o ganho oferecido por esses tipos de amplificadores não é tão bom quanto com amplificadores de RF de baixa frequência, que tende a cair conforme a frequência aumenta.

O problema é devido a perdas dentro do circuito, junto com restrições nos transistores por conta própria. Os capacitores devem ser tubulares e de cerâmica de disco, ou outro tipo adequado para VHF.

70 MHz RF Stage

Este circuito RF é projetado principalmente para funcionar com uma transmissão de banda amadora de 4 metros. Possui um FET de portão aterrado. Este tipo de estágio de porta aterrado é altamente estável e não requer muito cuidado para evitar oscilações, além do fornecido por um layout conforme descrito no primeiro conceito de RF.

O ganho deste projeto é menor em comparação com um projeto de tipo de estágio de fonte aterrado. O ajuste do indutor L2 é bastante plano. R1, junto com o capacitor de by-pass C1, está posicionado para polarizar o terminal da fonte do FET e deve ser derivado do L2, uma vez que a entrada TR1 oferece uma impedância bastante baixa neste circuito de RF.

Você pode obter um pequeno aprimoramento nos resultados tocando no dreno do FET via L3.

L2 e L3 são ajustados através de seus respectivos parafusos, que são tubulares. O ajuste é otimizado ajustando os núcleos associados a L2 e L3.

Dito isso, núcleos permanentes projetados para se adequar aos conversores de RF de 70 MHz também podem ser usados ​​e, em seguida, C2 e C3 podem ser configurados de acordo.

Detalhes do indutor

L2 e L3 são construídos com 10 voltas cada, usando fio de cobre esmaltado 26 swg sobre formadores tubulares de 3/16 de diâmetro (ou 4 mm a 5 mm).

L1 é enrolado sobre L2 na extremidade aterrada de L2, firmemente enrolado em L2.

L1 é construído com 3 voltas.

L4 é enrolado com algumas voltas, da mesma maneira acoplado a L3.

TR1 pode ser um transistor do tipo VHF com um limite de frequência superior não inferior a 200 MHz. O BF244, MPF102 e formas semelhantes podem ser testados. Para obter um desempenho mais eficaz, você pode tentar modificar R1 e o tap sobre L2, que não são muito significativos.

Este circuito RF é convenientemente projetado com relação a recepções de 144 MHz. As bobinas autossustentadas com núcleo de ar, usando aparadores paralelos de 10 pF, podem ser posteriormente instaladas. L1 / L2 pode ter cinco voltas no total, enrolado com fio de 20swg e um diâmetro externo de 8 mm. O espaço entre as espiras deve ser ajustado de forma que a bobina tenha 10 mm de comprimento.

Uma derivação derivada para a conexão aérea deve ser de 1,5 voltas da extremidade superior de L1, e a derivação de fonte via C1, R1 pode ser extraída de duas voltas da extremidade aterrada de L2. L3 é implementado aplicando proporções semelhantes.

O terminal de drenagem do FET agora pode ser conectado com L3, 3 voltas da extremidade C4 deste enrolamento. L4 pode ser um fio de cobre isolado de uma volta, firmemente enrolado em L3.

Como afirmado anteriormente, não se pode esperar que o estágio de porta aterrada aumente a intensidade do sinal a um nível que geralmente é realizado por meio de circuitos conforme descrito no primeiro conceito.

Amplificador de sinal de rádio AM

Este amplificador AM simples pode ser usado para aumentar o alcance ou o volume de um receptor portátil doméstico, mantendo o circuito próximo à unidade receptora MW desejada. Usando uma antena estendida, o circuito agora funciona com qualquer pequeno transistor portátil ou receptor semelhante, fornecendo excelente recepção de sinais que, de outra forma, poderiam ser simplesmente inacessíveis.

O booster pode não ser tão útil para estações próximas ou recepção de canal local, o que não importa, já que este booster MW não deve ser instalado permanentemente com o receptor de rádio de qualquer maneira.

O intervalo de reforço deste circuito é de cerca de 1,6 MHz a 550 kHz,
que pode ser ajustado para coincidir com a banda do receptor AM, simplesmente alterando a posição do núcleo da bobina.

Como fazer a bobina de ajuste da antena

As bobinas são construídas sobre um molde de plástico de 3/8 de diâmetro com rosca interna para um parafuso de ferro adequado, de forma que pode ser girado para cima / para baixo com uma chave de fenda para regular a indutância.

O enrolamento de acoplamento de entrada do lado da antena tem 11 voltas de fio, enrolado acima do enrolamento principal.

O enrolamento principal conectado através da porta VC1 e FET, é feito em 30 voltas.

Ambos os fios devem ter espessura de 32 SWG.

L1 é construído usando 15 voltas de fio isolado, com um diâmetro de núcleo de ar de 1 polegada.

Como sintonizar o AM Booster

Posicione L1 próximo à antena de qualquer bobina de onda média, fora do receptor. Sintonize o rádio em uma banda ou estação fraca. Agora ajuste o trimmer VC1 do circuito de reforço para obter o volume ideal do rádio. Simultaneamente, aponte e ajuste L1 próximo ao rádio para obter o acoplamento mais eficaz.

Será indispensável ajustar o VC1 junto com a sintonia do receptor, para que a escala do VC1 possa ser calibrada de acordo com o dial do rádio.

Amplificador RF de 10 metros

O design do amplificador RF de 10 metros é bastante simples. A rede de filtros fixos colocada na saída ajuda a eliminar o ruído em cerca de 55 dB.

Quando as bobinas são construídas de acordo com as especificações fornecidas na lista de peças, o filtro não vai precisar de ajustes ou ajustes.

Claro que mãos experientes podem querer brincar com os dados da bobina, sem problemas, pois o amplificador RF sugerido é altamente adaptável para permitir isso. O amplificador é adequado para a maioria das transmissões, principalmente porque a corrente de drenagem do FET é ajustável por meio do P1 predefinido.

Em relação às aplicações lineares (AM e SSBI, o dreno deve ser fixado em 20 mA. Se for para FM e CW, P1 deve ser ajustado para garantir que nenhuma groselha quiescente passe pelo FET). Se você deseja aplicar para o propósito original, a corrente quiescente deve ser ajustada entre 200 mA e 300 mA.

A placa de circuito impresso pronta mostrada abaixo garante um desenvolvimento rápido e preciso.

As bobinas devem ser enroladas em formadores de bobinas aéreas com 9 mm de diâmetro. Sempre tome cuidado para que os enrolamentos estejam bem enrolados, sem espaços. Certifique-se de aplicar um dissipador de calor para o FET