Ці особливості визначені тим, що на високих і особливо надвисоких частотах різко збільшуються втрати енергії в лампах, коливальних контурах і різного роду діелектриках. Звичайні лампи, які добре працюють на низьких і не особливо високих частот (до 30 МГц), на високих частотах працюють погано або навіть зовсім не працюють.
Такі діелектрики, як парафін, текстоліт, карболит, гетинакс, картон, гума, викликають у контурах настільки великі втрати, що застосування їх у ультракороткохвильового апаратури повинно вважатися абсолютно неприпустимим.
З цієї та ряду інших причин (про які сказано нижче) початківець ультракоротковолновик ніколи не повинен проводити опробування тієї або іншої конструкції, вдаючись до допомоги так званих "летучих" монтажів, які любитель часто називає пробними. Як правило, майже будь-яка ультракороткохвильова апаратура, зібрана за дуже хорошою схемою, але наспіх, неохайно, з безладним розташуванням деталей, з довгими й плутаними монтажними проводами у неякісній ізоляції, із застосуванням низькоякісних діелектриків завжди дає незадовільні результати або не працює зовсім.
Ось чому, перш ніж приступити до виготовлення наміченої конструкції, рекомендується ознайомитися з приводяться нижче зауваженнями та порадами, які можуть виявитися дуже корисними для любителя.
У коливальних контурах ультракороткохвильового апаратури доводиться мати справу з котушками дуже малої індуктивності і конденсаторами незначною ємності.
Чим вище частота, на яку розраховуються приймачі або передавачі, тим менше: робочі індуктивності і ємності. Так. на частотах 40, 144 і, тим більше, 420 МГц ці величини виявляються порівнянними з междуэлектродными ємностями ламп, індуктивністю вивідних провідників, паразитними ємностями монтажу і індуктивністю з'єднувальних провідників. Тому необхідно завжди прагнути до того, щоб ємність монтажу високочастотних ланцюгів була мінімальною, а з'єднувальні дроти - прямими і можливо більш короткими. На зазначених частотах провідник довжиною 5-10 см має індуктивність того ж порядку, що і індуктивність контурної ка-тушки. А якщо цей провідник зігнутий, тобто, має форму полувитка, то його індуктивність буде ще більше. Недотримання правил ультракороткохвильового монтажу призводить. по-перше, до різкої зміни частоти власних коливань, відхилення її від розрахункової, а по-друге, до погіршення добротності, контуру, збільшення загасання в ньому. З цієї точки зору раціональне розташування на шасі ламп і високочастотних деталей має вирішальне значення для хорошої роботи ультракороткохвильового апаратури.
При виборі місця для розміщення деталей і ламп і їх відносного положення необхідно керуватися наступними правилами:
а) Контурні котушки слід розміщувати поблизу тих ламп, до яких вони відносяться.
б) Лампи каскадів підсилення коливань високої частоти гетеродина і змішувача розташовувати поблизу блоку змінних конденсаторів.
в) Лампи каскадів підсилення коливань проміжної частоти поміщати поруч з трансформаторами проміжної частоти.
Конструктор ультракороткохвильового апаратури повинен також мати на увазі. що по мірі підвищення робочої частоти коефіцієнт підсилення звичайних, не спеціальних ламп швидко падає, наближаючись до одиниці вже на частотах близько 80 МГц. У цьому випадку підвищення якості коливальних контурів, застосування срібла і високоякісної кераміки не дають ніякого позитивного результату. З цієї причини конструктор повинен завжди прагнути застосовувати спеціальні, бесцокольные лампи, що мають малі междуэлектродные ємності і розраховані для роботи в УКХ діапазоні. До таких ламп відносяться лампи типу "жолудь", лампи 6Н15П, 6С1П, 6С2П, 6НЗП, 6Ж1П, 6ЖЗП, 6Ж4П, ГУ-32. ГУ-29 та ін.
Але навіть і спеціальні лампи мають на ультрависоких частотах знижений вхідний опір. Головною причиною, що викликає зниження вхідного опору лампи в залежності від зростання робочої частоти, є інерція електронів. Інерція електронного потоку викликає появу сіткового струму. що означає поява активної складової вхідної провідності. (Одночасно сітковий струм підвищує рівень власних шумів.) Індуктивність вивідних провідників лампи також знижує вхідний опір лампи. В результаті того, що індуктивність котушки на високих частотах мала, а втрати в лампі великі, резонансне опір контуру виходить невеликим (1500 ом і менше).
Враховуючи це, для УКХ генераторів треба застосовувати контури з високою добротністю. Для зменшення втрат у контурі завжди слід уникати застосування великої кількості діелектриків. Діелектрики слід застосовувати тільки високої якості, призначені для роботи на високих частотах. Гетинакс, карболит, текстоліт на частотах вище 30 МГц застосовувати не слід-за надмірних втрат в них.
Кращою котушкою для контурів генератора є котушка, що представляє собою каркас з високочастотної кераміки, по гвинтовій канавці якого нанесений шар срібла. Така котушка має малими втратами, міцна і забезпечує практично незмінну величину індуктивності у великому діапазоні температур. Застосування таких котушок в передавачах з самозбудженням гарантує достатню стабільність частоти.
Незначний при розігріві відхід частоти, що викликається зміною геометричних розмірів з'єднувальних провідників, можна легко компенсувати, застосувавши в контурах конденсатори з негативним температурним коефіцієнтом.
В аматорських умовах такі котушки виготовити практично не можна. Однак котушку з підвищеною стабільністю, необхідну насамперед для задаючого генератора, можна намотати з мідного (бажано посрібленого) дроти, попередньо нагрітого до температури 100-120° С, укладаючи його з деяким натягом в канавки керамічного каркаса. Зрозуміло, що в удвоителях і вихідний ступеня, в яких не відбувається генерування частоти, можна застосовувати більш прості, безкаркасні котушки. Проте у всіх випадках треба прагнути до того, щоб контури були механічно міцними.
Дуже часто радіоаматори, бажаючи підвищити добротність контуру, роблять котушки надмірно великого діаметру В генераторах це призводить до великих втрат на випромінювання. Слід рекомендувати котушки з діаметром 15-20 мм, у вихідний ступені - 30-35 мм
Розміщувати котушки треба подалі від металевих мас, щоб уникнути втрат на вихрові струми. Мінімальна відстань котушки від великих металевих поверхонь повинна становити не менше діаметра котушки.
На частотах в 400-450 МГц і вище зручно застосовувати коливальні контури, виконані у вигляді четвертьволновых короткозамкнених ліній. Якщо добротність звичайних контурів становить кілька десятків одиниць, то добротність контуру-лінії може бути доведена до кількох тисяч. В описаних в цьому збірнику передавальних конструкціях, призначених для роботи в діапазоні 420-425 МГц, застосовані замість звичайних котушок лінії, що складаються з мідних посріблених трубок.
Особливу увагу конструктор повинен звернути на якість конденсаторів змінної ємності, на надійність трущегося контакту в ньому. У всіх випадках, коли це можливо, ротор конденсатора повинен бути "заземлена, тобто з'єднаний з шасі. Це виключить вплив руки оператора на налаштування контуру.
В передавачах краще всього будувати збудник за схемою з електронним зв'язком. Це полегшує кріплення конденсатора та усуває вплив рук на частоту генерованих коливань. Зазвичай анодний контур такого збудника налаштовують на другу гармоніку і тим самим, використовуючи одну лампу, здійснюють подвоєння частоти. Зниження частоти задаючого генератора підвищує її стабільність. Перевага цієї схеми полягає в тому, що генератор при двох лампах буде мати параметри не гірше трехлампового генератора.
Ладу передавач, конструктор повинен враховувати, що кожний коливальний контур многокаскадном передавачі повинен мати орган налаштування (ручку змінного конденсатора). Постійна налаштування анодних контурів удвоителя і вихідний ступені на середню частоту діапазону призводить до суттєвого зменшення віддається в антену коливальної потужності при перебудові передавача на частоти, відмінні від середньої.
При налагодженні генераторів ніколи не слід виймати лампи каскадів; лампи слід залишати в панельках, а для того щоб вони не вийшли з ладу, треба знімати з них анодна напруга. Якщо конструктор при налагодженні роботи задаючого генератора і встановлення потрібного діапазону частот генеруються вийме лампу удвоителя, а потім після закінчення налаштування удвоителя знову вставити її на своє місце, то завдяки ємнісний зв'язку між цими каскадами задаючий генератор буде настільки засмучений, що в контурі удвоителя не зможуть бути виявлені коливання. З цієї ж причини не можна. наприклад, виділяти ту чи іншу гармоніку в анодному контурі удвоителя при відключеному конденсаторі зв'язку.
При конструюванні приймачів УКВ всі зусилля конструктора повинні бути спрямовані на отримання найвищої чутливості, що можливо лише за умови застосування високочастотних підсилювачів з мінімальним рівнем власних шумів. Краще всього для цієї мети застосовувати триоды, включаються але схемі "заземлений катод - заземлена сіток.
Як вже було сказано, на ультракоротких хвилях вхідні і вихідні опору ламп сильно зменшуються. Тому втрати коливальної енергії в самій лампі значно Перевершують втрати в контурі; крім того, лампа різко шунтує контур, зменшуючи його добротність. Для того щоб послабити шунтирующее дію лампи, слід підключати до сітці лампи не весь контур, а лише частина його. У цих же цілях зв'язок контуру підсилювача з сіткою подальшої лампи треба обов'язково робити автотрансформаторним. Це зменшує загасання, внесене лампою в контур, і дозволяє одержувати найбільший коефіцієнт підсилення ступеня. У развязывающих ланцюгах і ланцюгах катодів приймачів УКВ не можна застосовувати конденсатори великої ємності, так як вони володіють помітною індуктивністю, величиною якої на високих частотах знехтувати не можна,
Якщо все ж у схемі застосовані конденсатори великої ємності, наприклад, електролітичні, які мають, як відомо, помітною-індуктивністю, то в цьому випадку необхідно паралельно такому конденсатору приєднати слюдяної конденсатор малої ємності, володіє малою індуктивністю. Таким чином, одночасно буде здійснена фільтрація як ультрависоких, так і більш низьких частот.
Зрозуміло, що довгі з'єднувальні дроти і загальний заземлюючий провід у високочастотних трактах створюють помітні паразитні індуктивності і ємності. Тому треба застосовувати прямі і короткі сполучні про-відників і без будь-якої ізоляції, так як діелектрик буде викликати додаткові втрати енергії. Заземлення кожної точки схеми слід виконувати окремим проводом, і все заземлюючі провідники, що відносяться до одній лампі і каскаду, треба приєднувати до шасі в одній точці.
Конструктивно аматорська станція може бути оформлена по-різному. Безсумнівними перевагами володіє блокова конструкція, при якій модулятор і генератор виконуються у вигляді самостійних блоків, укладених в загальний каркас передавача. Блокова конструкція полегшує налагодження, ремонт і заміну в разі несправності.
Приймач з багатьох міркувань слід робити окремо, не пов'язуючи його жорстко з передавачем. Це розширює можливості експериментування в тих випадках, коли приймач повинен бути віддалений від передавача.
Випрямляч рекомендується виконувати у вигляді самостійного блоку, пов'язується з передавачем шлангом харчування. Корисно вихід випрямляча, виконаний у вигляді фішки, дублювати панелькою з затискачами. Застосування дублюючих затискачів дуже зручно при приєднанні до випрямляча будь-яких інших конструкцій, що вимагають живлення і мають фішки або роз'єми іншого типу, ніж ті, які застосовані для зв'язку випрямляча з даними передавачем.
У цьому короткому введенні не розглянуті інші питання, що цікавлять радіоаматора-ультракоротковолновика. Однак багато з них він знайде відповіді безпосередньо в описах окремих конструкцій.
Література:
Публікація: М. Большаков, rf.atnn.ru