“皮鞋”微功率电报收发信机套件说明书

基本指标

电源：7V-12V（推荐9V叠层电池）

电路板：56mm x 41 mm

天线：50欧姆，不平衡式，BNC/Q9接口

本振泄漏：约1mW（50欧姆假负载上）

频率范围：7.060-7.064MHz（7.060M晶体上串联50p微调电容）

接收：

       电流：小于10mA（9V供电时）

       耳机：低阻耳机（推荐SONY、aiwa等高灵敏Walkman耳机）

发射：

       功率：约200mW

       电流：约50mA（9V供电时）

       杂散（谐波）抑制：-20dB

电路简介

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

见图，Q1与周围元件构成了典型的考毕兹振荡器并且一直保持振荡（故在接收时有1mW左右振荡信号泄漏），信号通过82pF电容直接耦合到Q2，在发射状态下（电键按下），Q2作为C类功放，放大后的信号经0.01uF电容耦合到π型低通滤波器，然后送天线发射；在接收状态下（电键放开），Q1与周围元件构成差拍振荡器（BFO），Q2被偏置在非线性区（可以这么想，三极管无非就是背对背接着的两个二极管嘛！），将天线接收的信号与BFO的信号进行混频，混频得到的音频信号经过0.1uF电容耦合送到LM386构成的音频功率放大器，放大后的音频信号在LM386的5脚经10uF电容隔直后送耳机。电键不但控制LM386电源的通断，也切换Q2的偏置，使之工作在不同的状态下。

调试方法

焊接结束应检查是否存在短路，若无，加上9V叠层电池，接上耳机，不要接天线，正常情况下应该听到微小的“沙沙”声，接上天线噪音增加或者可以听到一些信号，整机电流在10mA以下。若听到很大的啸叫声或电流过大，说明电路自激，解决办法是在“SPEAKER”两端接一个103瓷片电容，若无效，再在LM386电源滤波的10uF电容两端并接一个103瓷片电容，若仍无效，在9V电源输入端并接一个103瓷片电容。至此接收应基本正常。

 

带1W 50欧姆假负载的高频功率表电路原理图

然后接上带假负载的高频功率表（上图给出了参考电路图），短接“KEY”两端，耳机中应迅速无声，高频功率表有一定输出。发射状态下整机电流为40-100mA。发射时在旁边0.5米处放一个短波/中波收音机，检查所有的接收频率范围，除了载频和倍频外，应听不到其它由“皮鞋”产生的信号。如有其它信号（特别是啸叫声），说明存在高频自激。割开Q1和Q2之间的电源线，用100uH电感和100欧姆电阻并联后再串联进去，可有效消除高频自激。附表给出了发射和接收状态下各主要元件的直流参考电压。

表：Q1、Q2、U1各引脚在发射与接收状态下的直流参考电压（单位：V）

 

Q1(9013)

Q2(9013)

U1(LM386)

管脚

e

b

c

e

b

c

1

2

3

4

5

6

7

8

接收

4.0

2.2

9.0

9.1

9.1

9.0

1.3

0

0

0

2.5

4.9

2.5

1.3

发射

3.2

2.3

7.4

0

0

7.4

-

-

-

-

-

0.6

-

-

改进实践与建议

我的改进主要是两个方面，我觉得都比较实用。第一个是把“皮鞋”原设计中的晶体振荡器通过串联一个50p微调电容改成了可变晶体振荡器（VXO），频率范围大概可以有4kHz，其中约3kHz范围还比较容易进行SSB信号的微调。如果再串入电感增加可调范围，会影响SSB信号的微调。第二个是用直流蜂鸣器增加了简单的侧音功能。这个想法来自于JA9MAT的主页，他做了类似的改进，但是经过我的实验发现电键的引线很容易引进接收干扰。因为电键只有在发射的时候才使用，所以干脆在接收的时候用一个开关断开它，这样做还获得了额外的好处，就是收发开关声没有了，而且也容易把增加的侧音电路与原来的电路在接收时彻底隔离，以免影响混频管的工作点，降低接收灵敏度，不过这个改进就丧失了全插入的功能，只能手动进行收发切换，好在不算麻烦。

另外一个有用的改进可能是增加一个前端滤波器，主要用来防止广播干扰。见到的方法有两种，一种是对多个特定广播干扰频率使用多级陷波器，另外一种是用1/4波长同轴电缆传输线作为带通滤波，方法是在天线接头上接一个T型同轴连接器，一头还是接原来的天线，另外一头接1/4波长长度的同轴电缆，该电缆的另外一端的内芯与外面屏蔽层短接，这个方法对消除临近频率的干扰效果不明显，但对与工作频率相差大的的广播干扰消除效果比较明显。另外，如果有很强的中波广播干扰，在接天线时串联一个1000pF左右的电容，可以减轻干扰。做这个改进之前要考虑到目前系统的整体增益，如本来听起来声音就不大，则不必作此改进。只有在原有系统整体增益足够而且深受广播干扰侵扰时才有必要做此几种尝试。

其它的改进还有做接收频率微调（RIT），音频窄带滤波等。简单的RIT实现是在原来的晶体上串联一个小电容（如60p）还是串联一个大电容（如0.01u），手动切换或自动切换均可实现。有一个火腿的RIT电路非常有趣，他使用两个等容量的可调电容，一个作为接收用，一个作为发射用，用一个开关手动选择，他的使用方法是当接收用可调电容调到一个电台后，切换到发射用可调电容，也跟踪调到该电台频率左右，这样通过切换这两个电容就很方便地实现范围很大的RIT了。音频窄带滤波一般是用运算放大器做，不过效果可能并不理想。一位美国火腿对我说，让耳朵来做音频滤波吧，想想这确实是一个最经济的“解决方案”。

另外，把低通滤波器中的电感改用磁环绕制可减小损耗，提高发射功率，同时对减轻广播干扰也有好处。我使用的是7x3x3的NXO-20小磁环，用直径为0.51的漆包线绕了约15圈。

外壳选择与安装

美观的金属外壳不仅能为“皮鞋”增色不少，而且可以有效屏蔽附近的干扰。可选择外壳有很多，比如，金属罐头、铝饭盒、医用长形铝盒等。在选择盒子的时候要注意尽量方便开启，因为电池用完了需要更换，另外，更换频率时需要改插不同的晶体，当然也可以把晶体的插座引到外壳上。

使用建议

架设一根1/2波长水平偶极天线或者至少拉一根10米长的长线天线（天线应尽量远离干扰源，如日光灯、计算机显示器、开关电源等设备，尽可能用同轴电缆作为馈线以减小可能的接收干扰），使用高灵敏的Walkman耳机，尽可能选择广播干扰小的早晨（特别是周末和节假日的早晨）或深夜收听，仔细微调可调电容，获得SSB信号和CW信号的最好收听效果（音调）。

       作者联系信息：

230027 安徽合肥中国科技大学西区6-610室 荣新华/BD6CR

E-mail:           [email protected]

个人主页              http://mail.ustc.edu.cn/~rong/

本套件主页    http://mail.ustc.edu.cn/~rong/pixie/

技术帮助              http://www.hellocq.net/forum/forumdisplay.php?s=&forumid=8

套件供应信息：

安徽省无线电运动协会供应套件。包括机壳80米波段套件（赠送40米波段改频电感电容与详细资料）30元，学生25元。邮费包装费每次5元。请通过邮局汇款，写清自己的姓名地址邮编，在汇款附言栏写明数量。汇款地址：230021安徽合肥合裕路1247号美菱公司技术服务中心 李强/BD6CB

“皮鞋”微功率电报收发信机套件元件清单

品种

辨别

规格

标注

标号

数量

备注

1/8W电阻

五条色环

1k

棕黑黑棕棕

R5

1

 
1.5k

棕绿黑棕棕

R2

1

 
10k

棕黑黑红棕

R4

1

 
33k

橙橙黑红棕

R3

1

 
47k

黄紫黑红棕

R1

1

 
高频电容

黄色（瓷片）

82p

82

C3

1

 
100p

101

C1、C2

2

 
470p (80m波段: 820p)

471 (821)

C6、C7

2

用插孔

0.01u

103

  1

调试用

绿色（独石）

0.01u

103

C5

1

 
0.047u

473

C4

1

 
0.1u

104

C8

1

 
电解电容

黑色2腿

10u

25V 10u

C9、C10、C11

3

有极性

色环电感

四条色环

1u (80m波段: 2.2u)

棕黑金银（红红金银）

L3

1

用插孔

22u

红红黑金

L1

1

 
100u

棕黑棕金

L2

1

 
二极管

玻璃壳

1N4148

1N4148

D1

1

有极性

三极管

黑色3腿

C9013

C9013

Q1、Q2

2

有极性

集成电路

8腿

LM386

LM386

U1

1

有极性（注意小圆圈旁是1脚）

石英晶体(基频晶体)

金属2腿

7.060M (80m波段: 3.579M)

7060 (3.579545)

XTAL

1

用插孔

电池扣

  9V叠层电池用

  +9V

1

注意电源极性(红线为正，黑线为负)

天线座

金属

Q9

  Antenna

1

 
耳机插座

  3.5mm双声道

  Speaker

1

 
电键插座

  3.5mm单声道

  Key

1

 
插孔

        9孔

 
印刷电路板

  Pixie 2 QRPp CW TRX

    1

 
开关

  拨动开关

    1

电源开关

焊线

        40cm

 
焊锡丝

        40cm

 
塑料机壳

  60 x 80 x 100

    1

可选件

常见问题与解答

1.    如果我要把皮鞋用在别的波段上，可以吗？

答：切换波段，只需要换晶体和L3、C6、C7。切换本波段的频率，只需更换晶体。本机推荐使用在80米（3.5-3.9MHz）和40米（7.0-7.1MHz），但是也可以使用在30米、20米等波段。

2.    如何增大皮鞋的发射功率？

答：最有效的方法是增大电源电压到12V左右，一般功率可以达到500mW左右。但是要注意Q2发热是否严重。如果你的发射功率特别小，建议换三极管试试。

3.    在使用电源的时候为什么有嗡嗡声？如何解决？

答：这是因为皮鞋是为9V电池供电设计的，试着把C10增大到100uF左右。

4.    我还没有电台执照，能试着发几下电码吗？

答：这样做是违反有关规定的。如果要进行发射的测试，可以接假负载。最简单的假负载就是一个1瓦50欧姆的电阻。

5.    焊接有什么技巧吗？

答：在成品电路板上进行焊接是比较容易的。只要用烙铁对元件脚和焊盘同时进行加热，然后用焊锡丝接触焊点待熔化流动均匀后即可。注意不要用烙铁在一个焊点上停留多于10秒，以免烫坏元件。

6.    焊接这个电路大概需要多少时间？

答：我们做过一些测试。没有经验的制作者在2个小时内应该可以焊接完成，有经验的制作者只需要40分钟左右。

7.    是否可以推荐一下机壳面板的设计以及内部的安装？


答：下图是一个参考安装图：

8．为什么要提供套件编号？编号起什么作用？

   答：套件编号是代表您购买了我们的套件，可以享有一定的技术支持服务。请在技术支持论坛或来信询问问题的时候写上您的套件编号和呼号或姓名。我们在邮寄出套件以前会有详细的记录。

套件编号：______ 购买者姓名或呼号：___________