DIY无线电测向信号源
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DIY无线电测向信号源
无线电测向是一项历史比较悠久的科普竞技活动,
过去它在中小学广泛开展,目前正逐步向成人方向普及。开展这项活动首先要具备测向机和信号源这两大器材。
目前普及型测向机套件、成品以及信号源都可以从网上
购得。不过作为一个无线电爱好者,你只要有兴趣,完
全可以自己动手来制作这类器材。这里为大家介绍一个
80米无线电信号源的制作。
制作前参阅了各类资料,确定了电路的方案,经细化后
形成现在这个了线路。电路大体上是由晶体振荡级、缓
冲放大级、推动级、射频功放级和单片机发报控制电路
所组成。由3.579M晶体和T1组成的振荡级是个典型的电容三点式振荡电路,它的输出频率完全取决于晶体频率,所以你不用担心频率会有什么偏移。之所以选择
3.579MHz频率晶体,一是因为这个频率是在测向规定频
率范围(80米测向频率规定在3.5MHz~3.6MHz之间);二
这个晶体是市场比较容易买到的。T2是个射极输出形式
的电路,它用来放大B1输出的射频信号,以便提高驱动
T3的能力。T3则是用作射频功放前的推动部分,它的供电端(B2的上端)是受T4控制的,而T4的导通与否又是
由光耦521所决定的,但真正的控制源头还是来自于单
片机89S52第17脚。单片机可以根据测向信号所需的节奏,通过控制T3的供电来影响射频的输出。射频经过T3放大进入B2选频后由次级输出。T4是个典型的丙类放大电路,由于无信号时晶体管处于截至状态,因此你不必
担心它静态时的耗电。B4是读取向外辐射高频电流用的,它和表头A配合能使你直观了解天线向外的辐射情况。
之后,射频进入天线,B5是天线的底部电感线圈,它可
以使天线和功放获得合理匹配,使得天线最大限度地向
外辐射能量。单片机内部则根据测向规则,写入了测向
所需的控制信号。其中1~6脚分别接地后可以选择发报内容,它们的内容见表一:
单片机10~15脚用于选择发报定时周期,它们的工作方式共有六种,详见表二:
单片机和发射部分共用12V电池供电。因为担心射频会对单片机工作产生干扰,所以对单片机所用的5V电源采用带电感的π型滤波处理的线路,而单片的控制输出则采用光耦521做电气隔离。
着手制作前应先将零件采购到位,这样可以事先知晓器件外形的大小,便于规划元件在线路板的站位。因为只制作5台,数量不多,不再制作专门PCB而是采用万能板搭焊。板子大概100mm×120mm就足够了,先将大体积元件按电路前后级走向在线路板上试着布放,小元件围绕其周围。单片机部分应远离射频功放部分以防被干扰。当器件位置调整至合理、美观又符合电气走向后,最终确定各元件焊接位置。
电感制作向来是让人头疼的事情,不过只要你足够认真细致,你就会觉得并没有想象中那么困难。当然,在动手前最好准备个简易电感计,这样可以对自制线圈的电感量有个正确的把握,好在现在有很多廉价实用的
电感测试工具,我们就是利用一个由HAM自己开发制作
的简易电感电容表来测量线圈电感值。L1、L2、 L2是
在一个3W 1.5M的电阻体上用直径0.3mm左右的漆包线乱绕120圈左右,漆包线两端焊在电阻的两端引线上,它
是作为高频阻流线圈来使用的。B1和它的谐振电容配合
谐振在3.55MHz中心频率上,以便从振荡级取得最大幅
度的输出信号。当该电容取220P时,根据公式
f=1/√LC,计算B1的电感量应该为 9.12uH. B1线圈可以去家电维修配件店买几个3070型10×10电视中周,拆除原线圈只利用它的骨架,初级用0.3左右
漆包线在骨架的四个槽上同方向各绕7圈共计28圈,装回中周磁罩和罩壳,当磁芯从罩壳平齐状态往外调时电
感量范围有12uH~6uH变化,只要覆盖了理论电感值
9.12uH就算符合我们的要求了。B1次级则在中间2槽同向各绕4圈共8圈。B2的骨架也是采用10×10电
视中周,型号为1445.同理,如果B2和300P的谐振电容配合要求谐振在3.55MHz的话,根据公式计算中心电感
量应该为6.68uH.参照B1做法,B2的初级是在胶木骨架上用直径0.2毫米左右的漆包线均匀绕上44 圈,次级则是在初级线圈上面绕上10圈。线圈绕完后测量初级电感,在磁芯进出变化时,电感量会在5uH~10uH之间变化就
符合我们的期望了。B3使用的骨架是采用开关电源变压
器上使用的截面为10×12方形胶木骨架,初级用
直径0.4毫米左右的漆包线均匀绕上32圈,并在8圈数时作个抽头,测初级的电感量应为6.8uH左右,次级则
在初级上面均匀绕上6圈。B4随便找个直径6~10毫米
的磁环次级用0.4毫米的漆包线绕或单股网线上5圈,初级则直接让射频输出线穿越通过。B5是个天线底部加感
线圈采用和B3相同的骨架,用0.4毫米漆包线绕在上面,第一个抽头为35圈,以后每绕15圈做个抽头,共计90 圈,在骨架芯中用热胶粘入一个直径6毫米长10毫米的磁芯以增加它的电感量,B5和一种12档的旋转切换开关配合用来选择和天线最佳搭配的电感量。业余条件下线
圈的制作可以不拘骨架形式和线径规格,只要大概符合
要求就行,但谐振回路的电感量则需要精确控制的,如
果电感量不符合要求,可以自行通过增减线圈的圈数来
调节。
电路的装配完毕即可进行调试,通电前先不接天线,在高频输出端B3次级和地之间接上一个3瓦、50欧姆电阻作假负载,通电后用示波器观测50欧姆电阻两端电压,先后调B1和B2磁芯,以及B3的5/20微调电容,使得示波器显示的射频幅度最大即可。一般这个最高电压的幅
度在32V左右。连续发射时,最大工作电流为350mA~400mA左右。