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簡單的 20 米波 SSB 收信機

No.40   1996 May.   p60~63,   by 趙輝 BG6RA, 湖北省十堰市



Fig 00
本收信機電路板。兩塊立著的雙面敷銅板把 VFO 與其他電路隔離。

    本文介紹的這台 20 米波收信機,雖然電路簡單,但靈敏度、選擇性都不錯,適合愛好者自製。其本地振盪 (L.O.) 雖然採用 VFO,但頻率非常穩定。

    整機電路見圖 1。信號經 T1 等選頻後,進入混頻器 Q1 與本振頻率信號混頻,產生 9MHz 中頻,通過晶體濾波器進入中頻放大器 IC1,然後進入乘積檢波器 (Product detector) 與 BFO 頻率信號差拍,產生音頻信號,經 RFC1 等濾波後送入低頻放大器。下面詳細介紹各部電路、製作與調整,以及自製晶體濾波器的方法。

圖 1:簡單的 20 米波段 SSB 收信機電路


前端電路

    Q1 是混頻器,本振信號從基極輸入。這種混頻電路此較簡單,不需要較大的本振信號。

    T1 與 C1 構成了簡單的選頻回路。如果在使用中感到帶寬不夠,可將 C1 換成空氣可變電容 (可把大容量空氣電容拆去幾片),固定在機殼面板上,供使用時調節。如果想增加靈敏度,進一步改善選擇性,可加上一個 RF 放大器,電路見圖 2。

Fig 02
圖 2:RF 放大器。
T4、T5:在 10k 型電視中週骨架上用 0.2mm 左右的漆包線繞製,初級 2 匝,次級 12 匝,約 2.5uH,T4 的次級在離地端 4 匝處抽頭。(註:T4、T5 均帶有屏蔽罩)

Fig 05
RF 放大器。元件直接焊在一小塊敷銅板上。一根細的 50 歐姆同軸電纜將 RF 放大器與 T1 相聯。



本振電路

    為加大頻率覆蓋範圍,採用了 VFO 電路,頻率範圍是 5~5.5MHz;也可根據個人需要,將此頻率範圍縮小 1-200KHz。如果採用 VXO,雖然能獲得很高的頻率穩定度,但頻率範圍就非常小了,通常只有 20-30KHz 左右。本收信機的 VFO 頻率較低,所以穩定度已足夠。

    Q4 是振盪器,跟在後面的 Q5 是緩衝器,作用在隔離開振盪器與負載,以免負載發生變化時影響振盪頻率。Q6 是放大器,對振盪信號進行放大。振盪回路裡的幾個電容要採用穩定性好的雲母電容。

    C6 要盡可能小一些,能保證穩定起振就可以了,這樣能減少 Q4 對振盪回路的影響,提高頻率穩定性。如果不易起振,可適當增加 C6 的容量,但不宜超過 470pF。

    耦合電容 C2 要根據實際收聽情況調整,太小會影響靈敏度,太大會增加噪聲及干擾。


梯形晶體濾波器

    這裡採用了自製的晶體濾波掛兩個 9MHz 的晶體構成了簡單的晶體濾波器 (見圖 3),如果想獲得更好的選擇性,可採用三個晶體。按圖 3 數據製作的晶體濾波器,輸入、輸出阻抗為 500 歐姆。濾波器裡的電容最好採用雲母電容。

    如果沒有 9MHz 的晶體,可用 26.965~27.405MHz 範圍內的 CB 段晶體代用,這類晶體大都是泛音晶體,其基波諧振頻率大約是標稱頻率的三分之一,接近 9MH,。筆者用的晶體濾波器是用兩個 27.045MHz CB 晶體製作的,效果很好。

Fig 03
圖 3:晶體濾波器。



中頻放大器

    中放採用的是 LA1201。這是一種用於 FM/AM 中頻放大的 IC,內部由四個獨立放大器和穩壓電路組成,其中有兩級是 FM/AM 共用放大器,在本電路裡,只利用這兩級放大器。


檢波器、BFO、音頻放大器

    中頻放大器後面是乘積檢波器 Q2 (實際上也是一種混頻器)。BFO 信號也從柵極送入。C3 的參數可在 27-51pF 之間選擇。太小有時會感到差拍不足,太大也會產生不利影響。

    Q3 等構成 BFO。調整與晶體串聯的微調電容可微調振盪頻率。SSB、 CW 共用一個 BFO。

    音頻放大器由外圍電路簡單的 LM386 組成。


製作與調整

    機殼、調諧機構由讀者自行決定。全部電路可裝在 70 x 140mm 的印刷電路板上,布局見圖 4。

Fig 04
圖 4:收信機元件布局。

    由於中頻頻率較高,所以地線面積要大,以免自激。也可將元件直接焊在敷銅板上,利用電路中的電阻、電容作支架,在有些地方可用阻值大的電阻作支架,這樣省去了腐蝕線路板的麻煩。此外,這樣能加大接地面積,高頻性能也好一些。

    RF 放大器可裝在另外一小條敷銅板上,用 50 歐姆同軸電纜與 T1 相聯。為減少本振、BFO、中放電路之間的干擾,要用兩條雙面敷銅板按圖 4 焊在電路板上,最好能把 VFO 全部屏蔽起來。C5 與 L1 之間的聯線要用 1mm 的粗銅絲。

    裝好後,先在 VFO 輸出端接上頻率計,檢查一下是否在 5~5.5MHz 範圍內,如果偏差很大,可調整 L1、C4 解決。

    利用信號發生器 (可按 BFO 電路自製一個簡單的)、頻率計、高頻毫伏表,粗略測量一下自製晶體濾波器的中心頻率,並記錄下來。然後調整與 Y1 串聯的電容,使 BFO 的頻率低於晶體濾波器中心頻率約 1.5KHz。

    如果達不到要求,可換個晶體試一試。Y1 也可採用 CB 段晶體代用。需要說明的是:自製的晶體濾波器中心頻率並不一定是 9MHz 整,可能會有偏差,但並不影響使用,可通過改動 VFO 的頻率範圍來彌補。

    接著,調整中放電路。調節偏置電位器 R1,使 IC1 (在無信號時) 4 腳、 6 腳的電壓差為 0.5V (例:4 腳為 1.1V,6 腳為 0.6V;1.1-0.6=0.5V)。

    用信號發生器在 T1 輸入端輸入 14.200MHz 左右的信號。可按 BFO 電路自製一個信號發生器,Y1 換成 14.315MHz 的晶體 (14-14.450MHz 範圍內的晶體都可以)。調節主調諧電容 C5,使收信機收到這一信號,然後微調 T2、T3 的磁石,使信號最大,同時調節 C1,找到峰點。

    這時可去掉信號發生器,在 T1 的輸入端接上天線,在 20 米波中段 (14.200MHz 左右) 找一個電台信號,微調 T1、T2、T3,使收到的信號最強。再收一個 SSB 信號,檢查一下 BFO 的頻率位置是否合適,如果收聽效果不好,可微調一下 BFO 的頻率。

    如果需要裝 RF 放大器,可將 T5 的輸出端接在 T1 的輸入端,天線接在 T4 的輸入端,在 20 米波中段微調 T4、T5,使信號最大。這樣,收信機就可以使用了。

    利用同一個本振,只要改動一下 T1、C1 的參數,本收信機還可以接收 80 米波段的信號,但要使 BFO 頻率高於中頻 1.5KHz。


參考書目
1. The 1987 ARRL Handbook For The Radio Amateur (Sixty-Fourth Edition)
2. RSGB Radio Communication Handbook (Fifth Edition)
3. Solid State Basics For The Radio Amateur END



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