Для измерения двухсигнальной избирательности (динамического диапазона) коротковолновых приемников и уровня взаимной модуляции в каскадах передатчиков обычно собирают установку, состоящую из двух высокочастотных генераторов сигналов, имеющих калиброванные аттенюаторы. Необходимы также устройство сложения сигналов и измеритель выхода приемника. Однако в домашних условиях радиолюбителю собрать такую установку удается далеко не всегда. Заменить ее можно самодельным прибором "Динамика". Точность измерений с этим прибором вполне достаточна для оценки и сравнения приемников по чувствительности и значению двухсигнальной избирательности. Он имеет значительно меньшие габариты и массу, более удобен в работе.

Прибор "Динамика" работает на частотах f1 = 14112 и f2= 14127 кГц (разнос частот составляет 15 кГц). При этом продукты интермодуляции третьего порядка вида fп1 = 2f1 — f2 , fп2=2f2—f1 в приемнике появляются на частотах fп1 = 14097 и fп2= 14142 кГц. Уровень сигнала каждой из двух исходных частот в нагрузке 50 Ом составляет 0,64 В. Максимальное ослабление обоих сигналов, которое можно осуществить нажатием кнопок на передней панели, составляет 143 дБ. Прибор имеет встроенный индикатор выхода. Он позволяет контролировать соотношение сигнал/шум на выходе приемника в пределах 1, 3, 6 и 10 дБ .

Принципиальная схема прибора "Динамика" приведена на рис. 1.

Он состоит из двух генераторных блоков на рабочие частоты, узла сложения сигналов, ступенчатых аттенюаторов, индикатора выхода и источника питания. Генераторные блоки собраны по одинаковым схемам, поэтому на рисунке показана схема лишь одного из них.

Задающий генератор собран на полевом транзисторе VT1, частота колебаний стабилизирована кварцевым резонатором BQ1. Напряжение первой гармоники выделяется в колебательном контуре L1C2. На транзисторах VT2 и VT3 собран буферный усилитель. Он охвачен глубокой отрицательной обратной связью, имеет сравнительно высокое входное и низкое выходное сопротивления и служит для уменьшения воздействия последующих каскадов на задающий генератор. Коэффициент усиления этого каскада примерно равен 2. С резистора R7 сигнал поступает на резонансный усилитель радиочастоты на транзисторе VT4. В коллекторной цепи включен контур L3C8, к которому посредством катушки связи L4 подключается нагрузка. В процессе измерений нагрузкой каскада по мере необходимости может быть либо первичный аттенюатор затуханием 20 дБ на резисторах R13 — R17, либо схема сложения сигналов, выполняющая также функции развязывающей цепи для ослабления влияния одного генераторного блока на другой.

Узел сложения сигналов двух частот представляет собой резистивный мост. Три плеча образуют резисторы R18, R19, R20. Четвертым плечом моста служат последующие звенья аттенюатора, обладающие собственным сопротивлением 50 Ом. К одной диагонали моста на резисторы R19 и R20 приложено напряжение частотой 14 112 кГц. Напряжение частотой 14 127 кГц подано на вторую диагональ в средние точки включения резисторов R19 и R20, R18 и аттенюатора. Так как ни одна из этих точек не имеет соединения с массой, то для подачи сигнала применен симметрирующий трансформатор Т1.

Оба сигнала с узла сложения проходят через два многозвенных ступенчатых аттенюатора. Три звена первого аттенюатора на резисторах R21 — R35 вносят ослабление по 20 дБ каждое. Любое из этих звеньев включается вместе с предыдущим, причем первое — после первичных аттенюаторов в генераторных блоках. Следовательно, оба сигнала одновременно могут быть ослаблены на 20, 40, 60 или 80 дБ.

За первым ступенчатым аттенюатором включен второй, звенья которого обеспечивают ослабление на 32, 16, 8, 4, 2 и 1 дБ.

Одновременно можно включить любое число звеньев и установить ослабление сигналов от 0 до 63 дБ ступенями через 1 дБ. Здесь следует заметить, что к выходному разъему XS1 всегда должна быть подключена нагрузка сопротивлением 50 Ом. Это может быть низкоомный вход испытуемого приемника или резистор 51 Ом, если входное сопротивление подключенной цепи достаточно велико.

Звенья аттенюаторов с ослаблением 20 дБ собраны по Т-образной схеме, звенья от 1 до 32 дБ второго аттенюатора — по П-образной. Это различие вызвано тем, что звенья с меньшим ослаблением легче реализуются по П-образной схеме с использованием обычных резисторов МЛТ-0,125 с 5 %-ным отклонением сопротивления от номинального значения. Резисторы в звеньях могут быть включены последовательно или параллельно. Их номиналы могут отличаться от указанных, важно общее сопротивление цепи. Например, в звеньях ослаблением 20 дБ сопротивление 41 Ом достигается параллельным включением либо двух резисторов по 82 Ом, либо по 100 и 68.

Попутно хотелось бы отметить, что с целью уменьшения индуктивности выводов предпочтительно включать резисторы параллельно.

Для дистанционного включения требуемого ослабления в каждом звене использована пара реле К1 — К20. Управляющее напряжение на них подается через проходные конденсаторы С11, С16 — С24 через кнопки SB1 — SB10, расположенные на передней панели прибора. Каждое звено вместе с реле помещено в отдельный экранированный отсек корпуса. Эти меры позволяют уменьшить проникновение сигнала на выход, минуя аттенюатор.

Низкочастотный сигнал с выхода приемника подают на гнезда XS2. Уровень сигнала можно регулировать переменным резистором, который установлен на передней панели прибора.

На транзисторах VT6 и VT7 собраны усилители звуковой частоты. Между ними включен делитель напряжения, переключаемый кнопками SB12—SB15. Резисторы R73—R76 подобраны так, что напряжение на выходе второго усилителя может быть уменьшено на 1, 3, 6 или 10 дБ от максимального значения. К выходу усилителя подключен детектор на диодах VD5, VD6 и микроамперметр РА1.

Напряжение питания генераторов и индикатора выхода поступает со стабилизатора на диоде VD4 и транзисторе VT5. Напряжение для включения реле получают от однополупериодного выпрямителя на диоде VD2. Светодиод HL1 служит для индикации включения прибора.

Оба генератора собраны на отдельных печатных платах. Размеры, рисунок проводников и размещение деталей на плате ясны из рис.2. Печатная плата, на которой собирают ослабляющие звенья аттенюаторов, показана на рис. 3. Коммутирующие реле укладывают на дно соответствующего отсека корпуса, прикрывают платой (проводниками наверх и прижимают двумя винтами М2,5 с гайками. Резисторы припаивают сверху со стороны печатных проводников. На рисунке эти резисторы. показаны условно. Аналогично ведут монтаж платы узла сложения сигналов рис. 3.

Печатная плата выпрямителей и стабилизатора показана на рис. 5. В корпусе прибора плату устанавливают вертикально на двух уголках. Конденсаторы С25 и С27 для жесткости закрепляют на плате нитками.

На рис. 4 изображена печатная плата индикатора выхода и размещение деталей на ней. В корпусе прибора она также установлена вертикально на двух уголках.

Платы генераторов и первичных аттенюаторов установлены в отсеках корпусов , которые изготовлены фрезерованием в заготовке из алюминиевого сплава Д16Т. В отверстия в боковых стенках ввернуты проходные конденсаторы С10 и С11. В свою очередь корпусы обоих генераторных блоков устанавливают в больших отсеках второго корпуса , подложив под них изолирующие прокладки, которые предотвращают касание корпусов. В малых отсеках устанавливают плату узла сложения сигналов и три звена первого аттенюатора. Через отверстие в боковой стенке корпуса последнее звено связано со вторым аттенюатором отрезком тонкого коаксиального кабеля. Центральный проводник и оплетку кабеля припаивают непосредственно на платы соответствующих звеньев аттенюаторов. Для дополнительной экранировки на кабель надевают оплетку от экранированного провода и ее отдельно соединяют с корпусами. Для этого на них предусмотрены по два отверстия с резьбой. На оплетку предварительно надевают латунную пластину . Коаксиальный кабель пропускают через отверстие в корпусе, а пластиной с помощью двух винтов М2,5 прижимают край оплетки к корпусу .

Оба корпуса закрывают крышками из алюминия толщиной 1 мм. Их прикрепляют винтами М2 к боковым стенкам корпусов. Крышка большого корпуса дополнительно прижимается в середине тремя винтами.

На рис. 6 показан корпус второго аттенюатора. Он также после сборки и монтажа должен быть закрыт крышкой , которую крепят 14 винтами М2. Необходимо отметить, что вместо фрезерованных корпусов можно использовать паянные из листовой латуни или даже из стеклотекстолита, фольгированного с двух сторон, толщиной 1,5...2 мм.

Весь прибор помещают в корпус размерами 228х225х90 мм со съемной верхней П-образной крышкой.

В приборе использованы резисторы МЛТ-0,125, но можно применять и МЛТ-0,25, С2-23-0.125 и т. п. Полевой транзистор VT1 может быть типа КП302 или КП303 с любым буквенным индексом. Транзисторы КТ312 можно заменить любыми транзисторами КТ315, а КТ801—на КТ815. Диоды Д226 заменимы на КД105, КД208. Вместо стабилитрона Д814А можно использовать КС182Ж, а вместо Д814Д—КС213Ж. Светодиод может быть любого цвета свечения типа АЛ102, АЛ307 или АЛ310.

Конденсаторы С2 и С8 типа КТ4-23, С25 — С26 типа К50-16, проходные конденсаторы С10 — С24 — типа КТП, остальные— К10-7В или КМ. Дроссели L5 — L7 типа ДПМ-0,1. Все реле — РЭС-49, но К1 — К16 имеют исполнение (паспорт), три последние цифры которого 423, К17 — К20 (с меньшим переходным сопротивлением контактов) — 428. Вместо указанных типов реле можно использовать РЭС-60 с напряжением срабатывания 27 В. Обе контактные группы целесообразно соединить параллельно.

Катушки L1 — L4 намотаны проводом ПЭВ-2 0,19 на кольцах типоразмера К7х4х2 из феррита М50ВН-14. Контурные катушки L1 и L3 содержат по 17 витков (отвод от 6-го витка), а катушки связи L2 и L4—по 2 витка. Для катушек можно использовать и полистироловые каркасы диаметром 7 мм с ферритовыми подстроечниками диаметром 2,7 мм из материала 100НН. Такие каркасы применяются в катушках KB диапазонов вещательных приемников. Их следует несколько уменьшить по высоте для того, чтобы они входили в корпус блока. Катушки L1 и L3 содержат по 24 витка с отводом от 8-го (по схеме — сверху), а L2 и L4—по 3 витка. Провод также ПЭВ-2 0,19.

Таким же проводом наматывают и широкополосный трансформатор Т1. Два проводника скручивают и наматывают ими по 10 витков на кольце типоразмера К7х4х2 из феррита М1000НН.

Силовой трансформатор Т2 имеет магнитопровод Ш 16х24 из трансформаторной стали. Обмотка I содержит 2400 витков провода ПЭВ-2 0,12, а вторичные обмотки II и III — по 200 и 120 витков соответственно провода ПЭВ-2 0,25.

Прибор "Динамика" в принципе может работать на любом любительском диапазоне в зависимости от наличия кварцевых резонаторов. В данном случае использованы резонаторы в корпусе типа М2. Без изменения схемы можно использовать более низкочастотные резонаторы, работающие на первой, третьей или пятой механических гармониках. Например, если применить резонаторы A313 и Б460 от радиостанции РСИУ-3М, прибор будет работать на частотах 7000 и 7014 кГц или 21 000 и 21 042 кГц. Для этого на указанные частоты потребуется лишь настроить колебательные контуры L1C2 и L3C8.

На передней панели прибора установлены кнопочные переключатели SB1—SB4, SB12—SB15 типа П2К с зависимым переключением и SB5 — SB10 — с независимым. Сетевой выключатель SB11 типа ПКн41-1-2 смонтирован вместе с кнопками аттенюаторов (его размеры и конструкция аналогичны размерам модулей П2К). Разъем СР-50-73Ф (XS1) можно заменить антенным гнездом САТ-Г от телевизора. В качестве стрелочного индикатора РА1 можно использовать любой малогабаритный микроамперметр с током полного отклонения рамки 100...300 мкА, например типа М476/1.

Налаживание прибора производят в такой последовательности. Нажимают кнопку SB4. При этом каждый генераторный блок и узел сложения сигналов окажутся нагруженными ослабляющими звеньями первого аттенюатора, т. е. на сопротивление 50 Ом. С одной из плат генераторов снимают питание и приступают к настройке другой. Работу кварцевого генератора контролируют коротковолновым приемником или гетеродинно-цифровым частотомером . Подстройкой емкости конденсатора С2 следует добиться устойчивой генерации. В этом случае при поднесении руки к элементам схемы задающего генератора частота не должна .меняться, может только изменяться сила сигнала в приемнике. Переменное напряжение на резисторе R7, измеренное высокочастотным вольтметром, например типа ВК7-9, должно быть около 0,4...0,5 В. Подстраивают контур L3C8 по максимуму напряжения на контактах реле К1.1. Оно должно составлять примерно 1,3 В.

Аналогично налаживают и второй генератор. Особенно тщательно следует уравнять выходные напряжения обоих генераторов. Если они отличаются незначительно, то подогнать их можно подстройкой контура L3C8 в одном из блоков. При значительном отличии можно в одной из плат изменить сопротивление в цепи Обратной связи буферного каскада подбором номинала резистора R6. Уменьшение сопротивления резистора приводит к уменьшению коэффициента усиления каскада. Для проверки аттенюаторов к разъему XS1 подключают резистор сопротивлением 51 Ом, желательно с допуском 0,5 или 1%. Его можно отобрать из нескольких резисторов МЛТ этого номинала. В крайнем случае можно будет взять резистор с допуском 5 %. Временно отключают диоды VD7 — VD9 и поочередно включают звенья первого аттенюатора. На входе и выходе каждого звена напряжения должны отличаться в 10 раз.

Второй аттенюатор налаживают так же, как и аналогичные по ослаблению звенья ступенчатого аттенюатора, который был описан в начале главы.

Налаживание индикатора выхода сводится к проверке изменения коэффициента усиления. Для этой цели к гнездам XS2 подключают генератор низкой частоты и вольтметр. Устанавливают напряжение 1 В частотой 1 кГц. Отжимают все кнопки переключателя "Сигнал + шум"/шум ручкой "Уровень шума" устанавливают стрелку индикатора РА1 на отметку в середине шкалы. Нажимают кнопку "1 дБ" и увеличивают напряжение на входе до 1,12 В. Стрелка при этом должна вернуться на ту же отметку. В случае необходимости подбирают резистор R72. Затем поочередно нажимают кнопки "3 дБ", "б дБ" и "10 дБ", а на вход подают напряжение 1,4; 2 и 3 В соответственно. В каждом случае стрелка индикатора должна устанавливаться на одну отметку. При необходимости скорректировать коэффициент усиления следует подобрать один из резисторов R73 — R75.

Работу с прибором ведут в такой последовательности. Антенный вход приемника соединяют коаксиальным кабелем с разъемом XS1. Разумеется, что приемник должен иметь входное сопротивление 50 Ом. Гнезда XS2 прибора связывают с головными телефонами или громкоговорителем, подключенным к выходу приемника. Отжимают все кнопки переключателя "Сигнал + шум"/шум и, пользуясь регулятором усиления приемника по низкой частоте и ручкой "Уровень шума", устанавливают стрелку на отметку в середине шкалы. При этом регулятор усиления приемника по высокой (или промежуточной) частоте должен стоять в положении максимального усиления, а АРУ должна быть выключена. Приемник настраивают на одну из рабочих частот прибора "Динамика". Переключатель "Сигнал + шум"/шум устанавливают в положение "10 дБ" и, изменяя затухание, ослабляют сигнал аттенюатором до тех пор, пока стрелка прибора не вернется на прежнюю отметку на шкале. Записав показания аттенюатора, перестраивают приемник на частоту продукта интермодуляции. Уменьшая аттенюатором ослабление сигнала, снова устанавливают стрелку индикатора на ту же отметку. Разница в значениях затухания, вносимого в обоих случаях аттенюатором, численно равняется двухсигнальной избирательности приемника.

Прибором "Динамика" замерялась двухсигнальная избирательность приемников некоторых промышленных и любительских конструкций. Результаты измерений приведены в табл.

Наименование конструкции	Двухсигнальная избирательность, дБ	Примечание
Приемник "Катран"	90	.
Трансивер FT-902 DM	74	.
Трансивер "Волна"	72	.
Приемник Р-326М	70	.
Трансивер "Эфир-М"	70	.
Приемник Р-250М	58	.
Приемник "Калина"	51	.
Трансивер "Урал-84М"	93	Экспонат 33-й ВРВ,1987
Приемник RA3AO	90	.
Трансивер RB4III.	88	Экспонат 33-й ВРВ,1987
Трансивер UY5DJ	82	Экспонат 33-й ВРВ,1987
Трансивер КРС-81	78	.
Приемник UA1FA	67	.
Трансивер UA1FA	65	.
Трансивер UW3D	50...64	По результатам из измерений нескольких экземпляров

Следует заметить, что при измерении двухсигнальной избирательности выравнивание уровня шума и сигнала по индикатору выхода при установленном заранее соотношении "Сигнал + шум"/шум 10 дБ на одной из рабочих частот фактически является измерением чувствительности приемника. Для перевода показаний аттенюатора в значения напряжения, приложенного к антенному входу приемника, можно воспользоваться табл. 2.

Атт., дБ	Напряж., в	Атт., дБ	Напряж., мВ	Атт., дБ	Напряж., мкВ	Атт., дБ	Напряж., мкВ
0	0,64
1	0,57	41	5,7	81	57	121	0,57
2	0,5	42	5,0	82	50	122	0,5
3	0,45	43	4,5	83	45	123	0,45
4	0,4	44	4,0	84	40	124	0,4
5	0,36	45	3,6	85	36	125	0,36
6	0,32	46	3,2	86	32	126	0,32
7	0,29	47	2,9	87	29	127	0,29
8	0,25	48	2,5	88	25	128	0,25
9	0,22	49	2,2	89	22	129	0,22
10	0,2	50	0,2	90	20	130	0,2
11	180 мВ	51	1,8	91	18	131	0,18
12	160	52	1,6	92	16	132	0,16
13	140	53	1,4	93	14	133	0,14
14	130	54	1,3	94	13	134	0,13
15	114	55	1,14	95	11,4	135	0,11
16	100	56	1,0	96	10	136	0,1
17	90,2	57	0,9	97	9,0	137	0,09
18	80,6	58	0,8	98	8,0	138	0,08
19	71,7	59	0,72	99	7,2	139	0,07
20	64	60	0,64	100	6,4	140	0,06
21	57	61	570 мкВ	101	5,7
22	50,6	62	506	102	5,1
23	45,3	63	453	103	4,5
24	40,3	64	403	104	4,0
25	35,8	65	358	105	3,6
26	32	66	320	106	3,2
27	28,6	67	286	107	2,9
28	25,5	68	255	108	2,6
29	22,7	69	227	109	2,3
30	20,2	70	202	110	2,0
31	17,9	71	179	111	1,8
32	16	72	160	112	1,6
33	14	73	140	113	1,4
34	12,8	74	128	114	1,3
35	11,5	75	115	115	1,1
36	10,2	76	102	116	1,0
37	8,96	77	89,6	117	0,9
38	8,06	78	80,6	118	0,8
39	7,04	79	70,4	119	0,7
40	6,4	80	64	120	0,64

Индикатор выхода может быть использован самостоятельно при измерениях других параметров приемников. Например, при измерении динамического диапазона по "забитию". Его подключают, как обычно, к выходу приемника, а на вход подключают два генератора сигналов. Сигнал одного устанавливают в полосе пропускания и на уровне чувствительности приемника, а второго, настроенного за полосу пропускания, увеличивают до тех пор, пока уровень первого сигнала на выходе не уменьшится на 1 дБ.

Переключатель "сигнал + шум" / шум устанавливают в положение "3 дБ" при измерениях коэффициента шума УКВ приемников с линейным детектором (режим SSB), а в положение "6 дБ" — если детектор квадратичный (режим AM).

При испытаниях каскадов передатчиков на уровень продуктов взаимной модуляции поступают так. К выходу передатчика подключают активную нагрузку. На вход предоконечного усилителя подают сигнал от прибора "Динамика" и устанавливают такой уровень, при котором в нагрузке будет выделяться требуемая мощность. В качестве нагрузки удобно использовать поглощающий измеритель мощности. К выходу усилительного каскада передатчика подключают анализатор спектра. При отсутствии анализатора спектра можно воспользоваться коротковолновым приемником, в котором имеется S-метр. Ко входу приемника подключают ступенчатый аттенюатор. Настраивают приемник попеременно на основную частоту и на частоту продукта взаимной модуляции. Аттенюатором на входе устанавливают такие значения затухания сигнала, когда S-метр в обоих случаях будет показывать одинаковый уровень сигнала. Уровень взаимной модуляции численно равен разности отсчетов и плюс еще 3 дБ. Эта добавка необходима из-за того, что мощность в нагрузке состоит из мощностей каждой из двух составляющих основных частот прибора "Динамика". А для получения той же мощности от одной составляющей ее уровень пришлось бы увеличить на 3 дБ.

Подбором режимов усилительных каскадов передатчика и связи с нагрузкой можно оптимизировать уровень взаимной модуляции.

Схема прибора

Плата генератора

Платы ослабляющего узла и узла сложения сигналов

Плата индикатора выхода

Плата блока питания

Корпус генератора

Крышка корпуса генератора

Второй корпус блока генераторов

Крышка второго корпуса блока генераторов

Корпус второго аттенюатора

Крышка корпуса второго аттенюатора

Пластина

Заделка дополнительной экранирующей оплетки на корпус






Г. Брагин , RZ4HK "Р-Д" №13

Модернизация прибора "Динамика"

Настройка прибора