5.1. Фильтры для устранения помех телевидению

При эксплуатации Си-Би радиостанций иногда возникают помехи приему телевизионных и радиовещательных передач. Помехи по своему характеру бывают самыми разнообразными и причиной их бывает как наличие побочных излучений передатчика, так и наличие внеполосных каналов приема у телевизоров и вещательных радиоприемников. Си-Би передатчик, имеющий технические параметры, соответствующие установленным нормам, обычно не создает помех телевизорам в зоне уверенного приема телепередач. Тем не менее каждый пользователь Си-Би станции перед началом эксплуатации должен убедиться, что его аппаратура не создает помех. Для этого используется собственный телевизор и вещательный радиоприемник. Если помехи имеют место, то следует принять все меры к их устранению. В общем случае основным методом устранения помех является метод экспериментального подбора наиболее эффективных средств борьбы с помехами. Это обусловлено тем, что причины помех и их проявления бывают самыми разнообразными и зависят от конкретных условий.

Канал изображения телевизора более чувствителен к помехам, чем канал звукового сопровождения и каналы ЧМ вещания. Это обусловлено тем, что канал изображения имеет значительно более широкую полосу частот и работает с амплитудной модуляцией, обеспечивающей меньшую помехозащищенность по сравнению с частотной модуляцией, используемой в канале звукового сопровождения и в ЧМ вещании.

Полное пропадание изображения или звука происходит в том случае, когда уровень помехи превышает уровень полезного сигнала или когда входные каскады телевизора перегружены основным сигналом передатчика. Обычно помеха проявляется в изменении контрастности изображения, в появлении на изображении сетки, вертикальных или наклонных полос, а также в искажения цвета. Изменение контрастности изображения связано с недостаточной избирательностью и перегрузкой входных каскадов телевизионного приемника. Полосы на экране телевизора являются следствием биений между несущими телевизионного сигнала и гармониками сигнала передатчика.

Таким образом, помехи телевидению связаны с двумя основными причинами: гармониками основного сигнала передатчика, попадающими в пределы полосы частот телевизионного канала, и с недостаточной избирательностью телевизионного приемника. В первом случае борьба с помехами осуществляется на радиостанции, во втором случае — в месте установки телевизора. Гармоники основного сигнала передатчика являются наиболее распространенной помехой, так как их частоты совпадают с частотами некоторых телевизионных каналов. В следующей таблице приведены частоты гармоник Си-Би передатчика, а также частоты телевизионных каналов и вещательного УКВ диапазона.

Как видно из таблицы, наибольшую опасность представляют вторая и третья гармоники сигнала Си-Би передатчика. Эффективно подавить гармоники можно включив на выходе передатчика фильтр низких частот. Такой фильтр должен без существенного затухания пропускать сигнал с частотой Си-Би передатчика и ослаблять сигналы более высоких частот. Схема фильтра изображена на рис. 5.1.

Катушки намотаны проводом диаметром 1,0 мм на оправке диаметром 10 мм; шаг намотки около 3 мм. Катушки L1 и L5 имеют 4 витка, L2 и 14 — 8 витков, L3 — 9 витков. Настраивают фильтр с помощью измерителя частотных характеристик или с помощью генератора стандартных сигналов.

При этом к выходу и входу фильтра необходимо подключить сопротивления по 50 Ом. Частота среза фильтра должна быть около 36 МГц. Настройку производят путем сжатия и растяжения витков катушек. Корпус фильтра может быть металлическим или спаянным из фольгированного стеклотекстолита. Детали монтируют навесным способом, а "земляные" выводы припаивают непосредственно к корпусу. Если нет приборов, можно собрать более простой фильтр, схема которого приведена на рис. 5.2.

Рис. 5.2

Катушки L1, L2 намотаны проводом диаметром 1,0 мм на оправке диаметром 10 мм; шаг намотки около 3 мм и имеют по 8 витков. Настройка осуществляется сжатием и растяжением витков по минимуму помех на экране телевизора. При наличии КСВ-метра полезно проверить согласование фильтра по входному и выходному сопротивлениям. Для этого на выход фильтра (выходом может быть любой из разъемов, так как фильтр симметричный) подключают безиндукционный резистор мощностью не менее 2 Вт и сопротивлением 50 Ом, а ко входу радиостанцию с КСВ-метром. Если КСВ значительно отличается от 1, то следует несколько изменить величины конденсаторов и повторить настройку. Конструкция корпуса аналогична конструкции предыдущего фильтра.

Если гармоники основного сигнала создают помеху только на одном телевизионном канале, то для подавления гармоники можно использовать, четвертьволновый отрезок коаксиального кабеля, разомкнули на конце и подключенный к выходу передатчика через тройник.). Подбор длины кабеля производят по минимуму помехи на экране телевизора. При применении стандартного кабеля с коэффициентом укорочения 0,66 ориентировочные значения длины четвертьволновых отрезков коаксиального кабеля, обеспечивающие подавление соответствующих гармоник, составляют:

Фильтр нижних частот, включенный на выходе передатчика, не устраняет генерацию и излучение гармоник, возникающих за счет нелинейных характеристик элементов антенно-фидерной системы. Часто при окислении проводов фидерной линии и отдельных трубок вибраторов в местах соединения, а также при пробое изоляторов, появляются контакты, сопротивление которых изменяется в зависимости от проходящего по ним тока. В результате искажается форма высокочастотного сигнала и возникают гармоники основного сигнала передатчика. Опасны также окислившиеся контакты в проводниках, находящихся в непосредственной близости от антенны, поскольку в таких проводниках могут наводиться значительные токи и возникать гармоники основного сигнала. Борьба с помехами такого рода сводится к обеспечению надежных контактов в токопроводящих цепях антенно-фидерного тракта, к защите контактов от окисления, к очистке изоляторов от загрязнений для уменьшения токов утечки и возможности электрического пробоя. По этой же причине размещать антенну следует на максимально возможном расстоянии от посторонних проводников.

Частота первой гармоники сигнала Си-Би передатчика находится вне полосы пропускания телевизионного приемника, однако основная селекция сигнала производится на промежуточной частоте и входные каскады телевизора оказываются менее защищенными от сигналов, находящихся вне полосы пропускания. Поэтому мощный сигнал от расположенного неподалеку передатчика может изменять режим работы входных каскадов и нарушать работу телевизора.

Подключение телевизионной антенны ко входу телевизора через фильтр высоких частот, пропускающий сигналы с частотами первого и более высокочастотных телевизионных каналов, позволяет уменьшить влияние на телевизор основного сигнала передатчика. На рис. 5.3. показана схема простого фильтра верхних частот.

Рис. 5.3

Фильтр монтируют в небольшой коробочке, спаянной из фольгированного стеклотекстолита или другого подходящего материала. Коробка разделяется экраном на две части для размещения катушек. Каждая катушка намотана медным проводом диаметром 1,0 мм, диаметр катушки 6 мм, длина намотки 10 мм, количество витков — 6. Подключение фильтра осуществляется с помощью стандартных телевизионных высокочастотных разъемов.

В некоторых случаях причиной помех телевидению является недостаточная высокочастотная развязка проводов питания. Высокочастотный сигнал передатчика, попадая в питающую сеть, поступает по проводам этой сети к телевизорам и радиоприемникам, включенным в нее, а также излучается в пространство. Для высокочастотной развязки сети питания можно использовать сетевые фильтры, применяемые для питания компьютеров. В некоторых случаях для обеспечения развязки достаточно несколько раз продеть провод питания передатчика через ферритовое кольцо большого диаметра с магнитной проницаемостью 400...2000.

В литературе [50] приведена компьютерная программа, а в [12] номограмма для расчета катушек индуктивности, применяемых в различных фильтрах.

В заключение необходимо отметить немаловажные особенности отношений между владельцем Си-Би станции и телезрителями, жалующимися на помехи. В любом случае следует выслушать жалобу. Никогда не следует категорически отрицать всякую возможность помехи от радиостанции. Необходимо учитывать, что владелец Си-Би часто обладает гораздо большими знаниями в области радиосвязи, чем владелец телевизора. Следует проявить заинтересованность в выявлении причин и устранении помехи.. Необходимо также проинформировать владельца телевизора, что использование Си-Би станции законно и осуществляется на основании лицензии Госсвязьнадзора. Установление нормальных взаимоотношений позволит ускорить устранение помехи и добиться электромагнитной совместимости радиоустройств и мирного сосуществования их владельцев. Не исключено, что помеха возникает вследствие несовершенства телевизора и ее придется устранять с разрешения владельца в самом телевизоре. Дополнительные сведения о борьбе с помехами телевидению можно найти в литературе [2, 4, 12 — 15].

5.10. Биппер

При работе в сложной помеховой обстановке иногда бывает трудно определить момент, когда корреспондент переходит из режима "передача" в режим "прием". Для обозначения этого момента применяются устройства, подающие в конце сеанса передачи короткий тональный сигнал. По характеру звучания эти устройства получили название "бипперов". Схема несложного биппера изображена на рис: 5.18.

Устройство собрано на одной микросхеме К561ЛА7. На элементе DD1.1 микросхемы собран каскад задержки переключения режима "прием-передача". С выхода 3 этого элемента сигнал поступает на транзисторный каскад, нагрузкой которого является реле К1. Контакты этого реле подключаются вместо отключенного переключателя тангенты. На элементах DD1.3 и DD1.4 собран генератор короткого тонального сигнала. Длительность тонального сигнала регулируется подбором конденсаторов С1 и С3, высота тона регулируется подбором конденсатора С2. Конденсаторы С1 и СЗ должны иметь одинаковую емкость. Сигнал с выхода тонального генератора через резистор R3 поступает на микрофонный вход трансивера. Биппер собран на небольшой печатной плате, которая размещена в тангенте. Для питания схемы используется незадействованный провод в микрофонном кабеле и источник питания трансивера. Переключатель тангенты используется для управления биппером, а контакты реле К1 управляют переключением режима "прием-передача".

5.11. Формирователь буквы "К"

В некоторых случаях сигнал "конец передачи" представляет собой не просто тональный сигнал, а телеграфный код буквы "К" или "R". Схема простого формирователя буквы "К" приведена на рис. 5.19. Формирователь собран на двух микросхемах 561 серии, что обеспечивает минимальное потребление и позволяет непосредственно использовать источник питания трансивера. Схема работает следующим образом. При положении переключателя тангенты в режиме RX на входы 8 и 9 микросхемы DD1.3 подано напряжение логической "1" и на выходе этого элемента устанавливается напряжение логического "0". При этом транзистор VT1 закрыт и ток через обмотку реле К1 не протекает. Контакты реле 3 и 5 замкнуты и трансивер работает в режиме приема.

Через резистор R4 на вход 12 элемента DD1.4 подается напряжение логического "0" и генератор тактовых импульсов, собранный на этом элементе, блокируется. При переключении тангенты в режиме ТХ на вход 8 элемента DD1.3 подано напряжение логического "0" и на выходе этого элемента устанавливается напряжение логической "1". При этом транзистор VT1 открывается, срабатывает реле и замыкаются контакты 3 и 4, что приводит к переключению трансивера в режим передачи. Напряжение логического "0" через диод VD3 поступает на вход 12 элемента DD1.4 и продолжает блокировать генератор тактовых импульсов. После отпускания переключателя тангенты напряжение на контакте 8 элемента DD1.3 повышается постепенно за счет разряда конденсатора С2 через резистор R1. При этом транзистор VT1 открыт, контакты реле 3 и 4 замкнуты и трансивер продолжает работать в режиме передачи. Напряжение логической "1" через резистор R4 подается на вход 12 элемента DD1.4 и генератор начинает вырабатывать тактовые импульсы. Эти импульсы поступают на вход счетчика-распределителя (контакт 13 микросхемы DD2). Первый тактовый импульс приводит к установлению на выходе 3 счетчика-распределителя напряжения логического "0", которое поступает на вход 9 элемента DD1.3. Этот сигнал обеспечивает работу трансивера в режиме передачи до окончания формирования буквы "К". Последующие импульсы тактового генератора приводят к последовательному появлению напряжения логической "1" на выходах счетчика-распределителя.

Рис. 5.19

С помощью диодов VD4 — VD10 выходные сигналы объединяются для формирования "точек", "тире" и пауз, соответствующих телеграфному коду буквы "К". Естественно, можно сформировать телеграфные коды, соответствующие и другим буквам алфавита. Для формирования буквы "R" диоды нужно подключить к выводам 11, 6, 5,1 и 7. Появление на выходе 3 счетчика-распределителя напряжения логической "1" переключает элемент DD1.3, блокирует генератор тактовых импульсов и переключает трансивер в режим приема. На элементе DD1.1 собран генератор сигнала звуковой частоты. Через делитель на резисторах R9 — R11 этот сигнал поступает на микрофонный вход трансивера. Цепь R6C4 обеспечивает начальную установку счетчика-распределителя при включении питания. Конденсаторы С2 и С6 обеспечивают подавление импульсных помех. Настройка устройства сводится к подбору конденсатора С5 и резистора R8 для установки желаемого тона звукового сигнала. Подбором СЗ и R5 устанавливается желаемая длительность

звучания сигнала. Если устройство формирует более одной буквы "К", то следует уменьшить величину резистора R2.

5.12. Многотональный "биппер"

Путем добавления в предыдущую схему управляемого генератора звукового сигнала можно изготовить 9-ти тональный "биппер". Схема такого устройства приведена на рис. 5.20.

Рис. 5.20

Работа данного устройства не отличается от работы описанного выше. В схему только добавлен генератор сигналов звуковых частот, управляемый напряжением. Этот генератор реализован на микросхеме DD3. При настройке необходимо подобрать величины резисторов R7 — R15 для получения желаемой музыкальной фразы.

5.13. Телефонная трубка

В условиях повышенного уровня шума и когда нежелательно прослушивание сообщений вашего корреспондента, к трансиверу целесообразно подключить микротелефонную трубку с кнопкой переключения "прием-передача". Схема такой трубки, в которой используются динамические микрофон и телефон, приведена на рис. 5.21.

Рис. 5.21

Приведенная схема рассчитана на использование с трансиверами, у которых на разъем для подключения тангенты выведен сигнал усилителя низкой частоты приемника. При использовании электретного микрофона усилитель на транзисторе VT1 не требуется.

5.2. Прием SSB сигналов

Однополосная модуляция имеет значительные преимущества перед частотной и амплитудной модуляциями. Однако в настоящее время большинство Си-Би трансиверов не предназначены для работы в режиме однополосной модуляции (SSB). При наличии в трансивере режима амплитудной модуляции можно с помощью несложной доработки получить возможность принимать SSB сигналы DX станций.

Для приема SSB сигналов необходимо использовать дополнительный гетеродин. Он предназначен для восстановления подавленной при передаче несущей и должен вырабатывать сигнал с частотой, равной второй промежуточной частоте (обычно это 455 кГц в импортных аппаратах и 465 кГц в отечественных). Гетеродин должен обеспечивать возможность подстройки частоты в небольших пределах и стабильность частоты не хуже 100 Гц за время сеанса связи. Сигнал гетеродина подается на первый каскад усилителя второй ПЧ. Уровень сигнала подбирают экспериментально. Для предварительных экспериментов в качестве

гетеродина можно использовать генератор стандартных сигналов. В генераторе стандартных сигналов устанавливают частоту 455 кГц, уровень сигнала около 100 мВ и выключают модуляцию. К выходу генератора подключают изолированный провод. Второй конец этого провода изолируют и вводят внутрь корпуса трансивера. В качестве вводного отверстия можно использовать гнездо для подключения внешнего динамика. Провод нужно проложить до фильтра второй ПЧ и закрепить каплей клея около него. При прокладке провода следует стремиться к максимальному расстоянию от него до неэкранированных высокочастотных контуров.

При прослушивании AM станции будет слышен тональный сигнал "биений" несущей частоты и сигнала генератора стандартных сигналов. Подстройкой генератора необходимо установить нулевую частоту "биений". При прослушивании SSB станций подстройкой генератора устанавливается естественная высота голоса корреспондента. При необходимости сигнал гетеродина можно подать через емкость 10...100 пФ на базу транзистора первого каскада усиления второй ПЧ. В трансивере ALAN 100 plus конденсатор подключается к базе транзистора Q4. Для постоянного прослушивания SSB станций можно изготовить отдельный гетеродин. Одна из возможных схем гетеродина для приема SSB сигналов приведена на рис. 5.4.

Схема монтируется на небольшой печатной плате и устанавливается внутри подходящего корпуса. Выключатель питания и потенциометр подстройки выводятся наружу. В качестве индуктивности L1 используется контур ПЧ с ферритовым подстроечным сердечником от портативных приемников. Настройка частоты гетеродина осуществляется подстроечным сердечником катушки L1 при среднем положении потенциометра подстройки по частотомеру или по работающим AM или SSB станциям. При прослушивании AM станции будет слышен тональный сигнал "биений" несущей частоты и сигнала гетеродина. Подстроечным сердечником катушки L1 необходимо установить нулевую частоту "биений". При прослушивании SSB станций подстроечным сердечником устанавливается естественная высота голоса корреспондента. При дальнейшей работе подстройка частоты производится потенциометром R2. В качестве емкости, управляемой напряжением, используется стабилитрон VD1.

В качестве частотозадающего элемента гетеродина можно использовать пьезокерамический фильтр на частоту 465 или 455 кГц. Схема такого гетеродина приведена на рис. 5.5.

Вместо указанной на схеме микросхемы можно использовать любые инвертирующие элементы микросхем 561 и 564 серий. С вывода 11 микросхемы можно получить сигнал прямоугольной формы с амплитудой около 12 В, а с конденсатора С2 — синусоидальный сигнал с амплитудой около 1 В. Подстройка частоты производится конденсатором переменной емкости.

Необходимо отметить, что в каждом канале могут одновременно работать две SSB станции: одна с использованием верхней боковой полосы (USB) и одна с использованием нижней боковой полосы (LSB). Описанная доработка не позволяет разделить верхнюю и нижнюю боковые полосы, поэтому возможно одновременное прослушивание двух станций. В режиме однополосной модуляции взаимные помехи радиостанций значительно меньше, чем в режиме частотной и амплитудной модуляции, поэтому удается принимать своего корреспондента даже при одновременной работе в канале нескольких станций.

5.3. S-метр

Сила принимаемого сигнала оценивается в баллах по специальной шкале. При оценке "на слух" используется девятибальная шкала со следующими значениями:

1 — очень слабые сигналы, прием невозможен;

2 — очень слабые сигналы, прием практически невозможен;

3 — очень слабые сигналы, прием с большим напряжением;

4.— слабые сигналы, прием с напряжением;

5 — удовлетворительные сигналы, прием почти без напряжения;

6 — хорошие сигналы, прием без напряжения;

7 — умеренно громкие сигналы;

8 — громкие сигналы;

9 — очень громкие сигналы.

В современных Си-Би приемниках применяются достаточно совершенные системы автоматической регулировки усиления (АРУ), поэтому уровень сигнала на выходе приемника изменяется слабо. Отличие между сильным и слабым сигналом состоит в степени подавления шумов. Чем сильнее сигнал, тем менее заметны шумы и наоборот.

Можно отметить, что оценка "на слух" достаточно субъективна, поэтому большинство современных трансиверов имеют цифровые или стрелочные S-метры. Радиолюбительский союз выработал рекомендации по градуировке S-метров. Этих рекомендаций целесообразно придерживаться для верной оценки сигнала. Эти рекомендации состоят в следующем:

1. На коротковолновых диапазонах (30 МГц и ниже) значению S-9 шкалы S-метра соответствует уровень несущей на входе приемника — 73 дБм (дБм — децибелы относительно уровня 1 мВт), то есть 50 мкВ при входном сопротивлении приемника 50 Ом.

2. Одна единица шкалы S соответствует разнице в уровнях сигнала 6 дБ (то есть в 2 раза по напряжению).

3. Для режима SSB измерительная система S-метра должна быть основана на квазипиковом выпрямлении сигнала с временем установления 10 мс и временем спада 500 мс.

В устаревших и дешевых моделях Си-Би аппаратуры S-метры отсутствуют. Для таких трансиверов можно использовать внешний S-метр, схема которого приведена на рис. 5.6.

Подключается S-метр к выходу AM детектора. В трансивере "ALAN 100 plus" это точка соединения диода D2 и конденсатора С25 (обозначения элементов на прилагаемой к трансиверу схеме). Для устранения влияния соединительного провода резистор R1 устанавливается непосредственно на печатной плате трансивера. Градуировку производят с помощью генератора стандартных сигналов. Трансивер включается на прием в любом из каналов. К антенному входу подключается выход ГСС. На ГСС устанавливается частота выбранного канала, режим немодулированного сигнала с выходным уровнем, соответствующим силе сигнала 9+40 дБ и резистором R2 стрелка устанавливается на крайнее правое деление. Дальнейшая градуировка производится в соответствии с таблицей:

Для каждой величины входного напряжения делают отметку на шкале.

Для каждой величины входного напряжения В трансиверах, не имеющих режима амплитудной модуляции, сложнее найти точку подключения S-метра. Одно из возможных решений — введение в ЧМ радиостанцию AM тракта, как это сделано, например, в [22]. При этом появляется возможность приема AM станций и организации связи (хотя и с пониженным качеством) между AM и ЧМ станциями. В этом случае ЧМ станция ведет передачу в режиме ЧМ, а принимает в режиме AM. AM станция передает и принимает в режиме AM, но прием ведется с расстройкой 5 кГц относительно частоты работы ЧМ станции.

Оценить силу сигнала можно также по положению ручки шумоподавителя в момент пропадания сигнала. Если снабдить ручку шумоподавителя шкалой и проградуировать как было указано выше, то получим простейший S-метр.

5.4. Устройство для калибровки S-метров

При отсутствии генератора стандартных сигналов для калибровки S-метров можно воспользоваться калибратором, схема которого приведена на рис. 5.7.

Рис. 5.7

Как видно из схемы, калибратор представляет собой генератор прямоугольных импульсов, частота следования которых стабилизирована кварцем. При использовании кварца на частоту 1000 кГц в Си-Би диапазон попадает 27-я гармоника (частота 27 МГц, 4 канал сетки С "российского" стандарта). Уровень 27-й гармоники значительно меньше уровня сигнала основной частоты. Это позволяет для получения необходимого уровня выходного сигнала использовать простой делитель на резисторах R3 и R4. Питание калибратора осуществляется от блока питания трансивера через стабилизатор на стабилитроне VD1. Конденсатор С2 позволяет подстроить частоту генерации. Перед использованием калибратора проводится измерение уровня его сигнала на частоте 27 МГц. Для этого собирается схема рис. 5.8. Трансивер настраивают на 4-й канал сетки С "российского" стандарта и с помощью переменного аттенюатора стрелку S-метра устанавливаются в средней части шкалы (например, на деление, соответствующее силе сигнала S8). Далее вместо калибратора подключается генератор стандартных сигналов, настроенный на частоту 27 МГц. Точная настройка частоты генератора производится по максимальным показаниям S-метра. Затем уровень сигнала генератора изменяется так, чтобы стрелка S-метра установилась на той же отметке, что и при подключении калибратора (при этом затухание аттенюатора изменять нельзя). Очевидно, что в этом случае уровни сигнала генератора и калибратора равны. Для удобства использования подбором резистора R3 можно установить выходной сигнал калибратора так, чтобы он точно соответствовал показанию S-метра S 9+20 (что соответствует -53 дБм, 500 мкВ).

Для проведения калибровки S-метра приемника собирается схема рис. 5.8.

Рис. 5.8

С помощью переменного аттенюатора устанавливается ослабление сигнала 20 дБ. В этом случае на вход приемника поступает сигнал -73 дБм, 50 мкВ и S-метр должен показывать силу сигнала S-9. Если показания отличаются, то показания S-метра следует откорректировать. Для этого в схемах трансиверов обычно предусмотрены специальные подстроечные резисторы. В случае использования самодельного стрелочного S-метра, схема которого приведена на рис. 5.6, подстройка производится резистором R2. Далее увеличивают ослабление аттенюатора каждый раз на 6 дБ и отмечают положения стрелки соответствующее силе сигнала 8 баллов, 7 баллов и так далее. В последнюю очередь устанавливают .ослабления 10 дБ и 0 дБ и отмечают положения стрелки, соответствующие силе сигнала S 9+10 и S 9+20. Следует отметить, что не во всех трансиверах шкала S-метра соответствует приведенной выше таблице и добиться соответствия показаний S-метра и принятой шкалы оценки силы сигналов не всегда удается.

С помощью калибратора можно проверить и избирательность приемника трансивера. Для этого на трансивере устанавливается 5-й канал (при этом настройка приемника оказывается на 10 КГц выше частоты сигнала калибратора) и фиксируются показания S-метра. По полученным результатам производится вычисление ослабления сигнала соседнего канала. Если на выходе калибратора сигнал имеет уровень S 9+20, а S-метр показал 2 балла, то в соответствии с приведенной таблицей ослабление составит 115 дБм-53 дБм=62 дБ.

5.5. Генератор шума

Так как с помощью описанного выше устройства S-метр калибруется только в одном канале, то желательно проверить неравномерность чувствительности трансивера по всем каналам и сеткам. Простейшим устройством, позволяющим провести сравнение чувствительности на различных каналах, является широкополосный генератор шума. В пределах Си-Би диапазона уровень его выходного сигнала меняется незначительно. Схема генератора приведена на рис. 5.9.

Рис. 5.9

В качестве источника шума используется стабилитрон VD1 типа КС156. С помощью резистора R1 устанавливается такой ток через стабилитрон, при котором шумовой сигнал на выходе устройства максимальный. Уровень шума сильно зависит от конкретного экземпляра стабилитрона и обычно соответствует силе сигнала S4 — S6. Генератор шума позволяет проверить равномерность чувствительности по диапазону настройки и при необходимости подстроить контура для достижения максимальной чувствительности.

5.6. Устройство тонального вызова

Часто бывает необходимо послать вызов конкретному абоненту. Для этого обычно договариваются заранее о рабочем канале и включают радиостанцию в режим приема. Однако основной принцип связи в Си-Би диапазоне — это доступность всех разрешенных каналов каждому абоненту и на выбранном вами канале могут работать и другие абоненты, переговоры которых вам придется прослушивать, чтобы не пропустить свой вызов. Это не все

гда удобно и предпочтительнее иметь возможность принимать только предназначенный конкретно вам вызов. Для этого промышленность выпускает устройства селективного вызова. Однако такие устройства достаточно сложны и дороги, поэтому в некоторых случаях могут оказаться полезными более простые самодельные вызывные устройства. В литературе [16] описано устройство тонального вызова. В тангенте размещается плата, на которой смонтированы генератор звуковой частоты, батарея питания и кнопка включения. Подача тонального вызова осуществляется одновременным нажатием на эту кнопку и клавишу "передача". Даже такое простое устройство позволяет быстрее привлечь внимание вызываемого корреспондента и повысить оперативность связи. Если в вашей радиостанции используется электретный микрофон, то можно сделать вызывное устройство без дополнительного источника питания. Это возможно благодаря тому, что на электретный микрофон подается напряжение питания 2...4 В. Схема устройства приведена на рис. 5.10.

Рис. 5.10

Устройство представляет собой мультивибратор на двух транзисторах. Нагрузочные резисторы в коллекторах транзистора должны быть разной величины, как указано на схеме. Это необходимо для того, чтобы потребление тока мультивибратором и, следовательно, сигнал в микрофонной цепи имели вид импульсов с частотой около 1000 Гц. При желании можно установить и другую частоту, подобрав емкости конденсаторов С1, С2. Устройство монтируется на небольшой печатной плате и устанавливается внутри тангенты.

Подача тонального вызова осуществляется при одновременном нажатии на кнопку SA1 и клавишу "передача". При знании телеграфной азбуки с помощью этого вызывного устройства можно передать небольшое сообщение или аварийный сигнал "S0S" (три коротких сигнала, три длинных, три коротких и пауза). Тональный сигнал даже слабо слышимой радиостанции скорее привлечет внимание, чем голос.

В некоторых моделях радиостанций, например в "ALAN 100 plus", в тангенту выведен выход усилителя низкой частоты. В этом спучае подачу тонального вызова можно осуществить очень просто. Для этого выход УНЧ и микрофонный вход соединяются через конденсатор емкостью 0,01...0,1 мкФ. Соединение производится через контакты дополнительной кнопки, установленной в тангенте. Подача тонального вызова осуществляется при одновременном нажатии на кнопку и клавишу "передача". Конденсатор обеспечивает самовозбуждение микрофонного усилителя на звуковой частоте.

Этот метод можно рекомендовать только для режима FM, так как в режиме амплитудной модуляции на выходе модуляционного трансформатора появляется слишком большое напряжение, которое может привести к пробою транзистора в оконечном усилителе передатчика.

Сигнал вызова можно сделать более узнаваемым и оригинальным, если однотональный или двухтональный сигнал заменить музыкальной мелодией. Различные фирмы предлагают микрофоны, позволяющие синтезировать музыкальные мелодии, однако достаточно просто для этой цели доработать уже имеющийся микрофон с помощью широко распространенных отечественных микросхем. Микросхемы УМС 7 и УМС 8 представляют собой устройства, синтезирующие музыкальный сигнал. Схема включения приведена на рис. 5.11.

Устройство синтезатора предназначено как для полного воспроизведения запрограммированных мелодий, так и для их коротких фрагментов. Для воспроизведения коротких фрагментов на вывод 13 необходимо подать +Uпит на время от 0,1 мс до 60 мс. Этот импульс можно сформировать RC цепочкой. При включении вывода 13 на плюс питания мелодия синтезируется постоянно. В большинстве микросхем записано 2 мелодии. Выбор мелодии может осуществляться подачей "земли" или +Uпит на вывод 4 микросхемы. Более подробно с работой микросхемы можно Ознакомиться в [40]. Питание микросхем осуществляется за счет напряжения, подаваемого на электретный микрофон. Если это напряжение составляет 1,5...2,0 В, то применить следует микросхему УМС 8, а если 2,0...3,5 В, то УМС 7. С помощью резистора R1 можно регулировать громкости мелодии. Увеличение сопротивления приводит к снижению уровня громкости. Монтаж выполняется навесным способом на выводах микросхемы. Корпус микросхемы приклеивается к плате тангенты. Как и в предыдущих схемах, в тангенте устанавливается дополнительная кнопка.

Рис. 5.11

Если в вашей радиостанции используется микрофон без питающего напряжения, то для питания можно использовать подходящий по габаритам гальванический элемент на напряжение 1,5...3,0 В, а схему включения УМС 07 или УМС 08 изменить следующим образом. Вместо резистора R1 включить подстроечный резистор того же номинала и подключить средний вывод через конденсатор емкостью 0,1 мкФ к микрофонному входу трансивера. С помощью подстроечного резистора устанавливается требуемый уровень сигнала на микрофонном входе.

5.7. Устройство селективного вызова

Если количество вызываемых абонентов не превышает 16, то наиболее просто реализовать селективный вызов с помощью двухчастотных тональных посылок. Функциональная схема устройства представлена на рис. 5.12.

Рис. 5.12

Устройство состоит из двух блоков. Первый блок представляет собой генератор вызывного сигнала. Для исключения вмешательства в электронную схему станции тональный вызывной сигнал передается из вызывного блока в станцию акустическим

способом. Для этого вызывное устройство прикладывается к микрофону и одновременно нажимаются тангента передача и кнопка вызова. Таким образом с передатчика на приемник передается двухчастотный тональный сигнал с одной из 16 комбинаций пар частот. Эти частоты являются стандартными для тонального набора телефонного номера (DTMF).

Значения частот приведены в таблице.

В качестве генератора вызывного сигнала используется стандартное устройство для дистанционного управления телефонными автоответчиками. Длительность посылки вызывного сигнала не менее 1 секунды. Такая длительность выбрана для исключения срабатывания приемника вызова от случайных сигналов, соответствующих вызывной частоте. При необходимости генератор вызывного сигнала можно изготовить и самостоятельно, воспользовавшись схемой рис. 5.13.

В этом случае целесообразно встроить генератор DTMF сигнала в корпус микрофона и использовать для питания микросхемы генератора напряжение, подаваемое на электретный микрофон. С помощью резистора R1 можно регулировать громкость сигнала. Увеличение сопротивлениия приводит к снижению уровня громко-

Рис. 5.13

сти. Монтаж схемы, как и в случае генератора тонального вызова, выполняется на плате тангенты навесным способом. Если все же предпочтительнее не вмешиваться в конструкцию трансивера, то

генератор можно собрать в отдельном корпусе, а для обеспечения акустической связи резистор R1 заменить пьезоэлектрическим излучателем.

Рис. 5.14

Приемник вызывного сигнала смонтирован во втором блоке и подключается к приемопередатчику через гнездо для подключения внешнего громкоговорителя. Для упрощения схемы количество распознаваемых вызывных сигналов ограничено до 8. Принципиальная схема устройства представлена на рис. 5.14.

Основным элементом устройства является микросхема DA1 типа MT8870D фирмы "MITEL". (Микросхема приобретена в фирме Телесофт, г. Москва, ул. Авиамоторная, д. 8 а, тел. 361-10-39). На вход микросхемы через цепь R3C1 поступает двухчастотный

сигнал. При декодировании соответствующего сигнала на выходе микросхемы появляется четырехразрядный двоичный код. Соответствие между двухчастотными тональными сигналами и кодами на выходе микросхемы приведено в таблице. Цепь R5, R6, VD1, С2 обеспечивает задержку срабатывания устройства при воздействии кратковременных сигналов и помех.

С помощью дешифратора на микросхеме DD1 типа К564КП2 сигнал преобразовывается в позиционный код и через переключатель SW1 поступает на генератор звуковой частоты на микросхеме DD3. Переключатель SW1 предназначен для предварительной установки кода срабатывания вызывного устройства. При желании схему можно дополнительно упростить, если ограничиться дешифрацией одного вызывного сигнала. Для этого микросхема DD1 и переключатель SW1 исключаются, а вход 8 DD3 подключается к выводу 11 (Q1) микросхемы DA1. В этом случае сигнализация будет срабатывать при посылке двухчастотного сигнала, соответствующего цифрам 1, 3, 5 и так далее. Однако во многих случаях этого вполне достаточно, так как основная задача устройством будет выполнена — вас не будут отвлекать переговоры посторонних корреспондентов. После приема вызова переключатель SW2 переводится из положения "вызов" в положение "переговоры". В этом положении громкоговоритель SP1 подключается к выходу трансивера и можно устанавливать связь с вызывающим корреспондентом обычным способом. Настройка вызывного устройства сводится к установке резистором R2 напряжения двухтонального сигнала, соответствующего пределам чувствительности DA1 (от 15 до 450 мВ на выводе 2 DA1). Схема устройства собрана на макетной печатной плате и установлена в корпусе внешнего громкоговорителя. Питание схемы осуществляется от любого стабилизированного источника с напряжением +5 В.

5.8. Динамический микрофон

Управление радиостанцией обычно осуществляется с помощью тангенты, в которой расположены электретный микрофон и кнопка РТТ (переключатель "прием-передача"). Схема тангенты трансивера "Алан 100 plus" приведена на рис. 5.15.

Рис. 5.16

Управление радиостанцией с помощью тангенты не всегда бывает удобным, так как при этом оказывается занята рука. Для преодоления этого неудобства можно использовать управление с помощью ножной педали и голосовое управление. Управление педалью может использоваться на базовой станции, а управление голосом практически во всех случаях. Для управления с помощью педали можно воспользоваться схемой, приведенной на рис. 5.16.

В качестве педали удобно использовать доработанный сетевой выключатель клавишного типа, а в качестве микрофона настольный динамический микрофон. Динамический микрофон обладает лучшими электроакустическими параметрами, однако его чувствительности обычно оказывается недостаточно для непосредственного подключения к Си-Би трансиверу. Для обеспечения необходимого уровня сигнала микрофон снабжен простейшим усилителем на транзисторе. Питание усилителя осуществляется от трансивера за счет напряжения, предназначенного для запитки электретного микрофона. Конденсатор С1 обеспечивает неравномерную частотную характеристику с подъемом уровня верхних частот речевого спектра. Вместо педали можно использовать и переключатель с фиксацией, который обычно устанавливается в корпусе настольного микрофона.

5.9. Устройство голосового управления (VOX)

Исследования специалистов показывают, что радиопереговоры во время движения отвлекают внимание водителя и не дают ему полностью сосредоточиться на дороге и влекут за собой ошибки в управлении автомобилем, которые могут привести к аварии. Для безопасности движения особенно важно, чтобы водитель всегда мог держать руль обеими руками. Для связи в автомобиле обычно используется один канал с заранее настроенной громкостью и уровнем срабатывания шумоподавителя, поэтому наиболее важным является обеспечение голосового управления режимом "прием-передача".

Рис. 5.17

Для голосового управления можно использовать дополнительное устройство, схема которого изображена на рис. 5.17.

На транзисторах VT1 — VT3 собран усилитель низкой частоты с непосредственной связью между каскадами. Стабильность работы усилителя обеспечивается за счет отрицательной обратной связи по постоянному току через резисторы R3, R6. Цепи С2, R1 и С4, R5 обеспечивают подъем высоких частот. С выхода УНЧ сигнал поступает на ключевой каскад на транзисторах VT4, VT5. Время срабатывания ключевой схемы должно быть возможно меньше, чтобы не пропадали первые звуки в слове, а время отключения должно быть достаточно большим, чтобы переключение происходило через 0,5... 1,0 секунды после окончания фразы. Время отключения регулируется резистором R11. Настройка устройства сводится к подбору величины резисторов R3, R6, при котором на коллекторе транзистора VT3 установится напряжение около 6 В. Уровень сигнала на выходе устройства регулируется резистором R8. Устройство предназначено для использования динамического микрофона. При использовании электретного микрофона необходимо предусмотреть подачу на микрофон напряжения около 3 В через резистор.

Параметры коаксиальных кабелей

Примечания.

Кабель типа RG-213 имеет защитную оболочку повышенной стойкости к разрушающему воздействию окружающей среды.

Кабели с внутренней изоляцией из сплошного полиэтилена имеют коэффициент укорочения 0,66.

Кабели с внутренней изоляцией из вспененного полиэтилена имеют коэффициент укорочения около 0,8 (изоляция из вспененного полиэтилена обеспечивает меньшее затухание).

Технические характеристики автомобильных Си-Би антенн

Все антенны имеют входное сопротивление 50 Ом. В графе "Тип" сокращения обозначают:

CIn — коллинеарная антенна с уменьшенными размерами;

Dbl — двойная антенна для грузовиков;

В графе "Мощность" указывается максимально допустимая подводимая к антенне мощность.

В графе "Усиление" указывается усиление относительно полуволнового диполя,

В графе "Полоса " указывается полоса частот, в пределах которой КСВ не превышает значения 2.0.

В графе "Отверстие" указывается диаметр отверстия для крепления антенны на крыше автомобиля.

В графе "Примечание" сокращения обозначают:

НК — согласующая катушка в основании антенны;

ЦК — согласующая катушка в центре антенны;

ВК — удлиняющая катушка в верхней части антенны;

РК — логарифмическая, распределенная по всей длине антенны катушка;

Н — предусмотрены устройства наклона и фиксации антенны;

М — предусмотрено магнитное основание;

П — поставляется вариант антенны с прозрачным корпусом;

Д — двойная антенна для грузовиков;

Технические характеристики базовых Си-Би антенн

Все антенны имеют входное сопротивление 50 Ом.

В графе "Мощность" указывается максимально допустимая подводимая к антенне мощность.

В графе "Усиление" указывается усиление относительно полуволнового диполя (дБд или изотропного излучателя дБи).

В графе "Полоса " указывается полоса частот, в пределах которой КСВ не превышает значения 2,0.

В графе "Примечание" сокращения обозначают:

МЗ — молниезащита (антенна заземляется по постоянному току). СЗ — защита от статического электричества. 8ПВ — количество противовесов — 8. БА — балконная антенна.