Радиосвязь в диапазоне 27 МГц имеет в нашей стране свою постоянно растущую аудиторию. Она доступна, как по стоимости необходимой аппаратуры, так и по эксплуатационным расходам — регистрации и абонентской плате. Да и сам диапазон интересен тем, что лежит на границе КВ и УКВ диапазона и поэтому ему присущи характерные черты обоих диапазонов. С одной стороны, радиоволны в этом диапазоне распространяются в пределах прямой видимости, как на УКВ, с другой — при определенном состоянии природных условий наблюдается дальнее прохождение радиоволн за счет отражения от ионосферы Земли, как на КВ.
В первом случае дальность связи составляет несколько километров, во втором — несколько сотен километров. Но все же дальнее прохождение в Си-Би диапазоне явление не столь частое, дальность связи в нем ограничена параметрами радиостанции, типом и высотой подвеса антенны, рельефом окружающей местности, а в городах — еще и уровнем индустриальных радиопомех. Очевидно, единственно верный способ установить надежную связь между подвижными объектами в этом диапазоне — увеличение мощности передающего устройства.
Мощность радиопередатчика Си-Би радиостанции ограничена действующими нормами нашего законодательства. Сначала уровень допустимой мощности был определен в 4 Вт, а затем планку подняли до 10 Вт, что сегодня является нормой. Превышать эту норму закон запрещает. Вместе с тем многие фирмы-производители аппаратуры для Си-Би связи (MIDLAND, ALBRECHT и др.) выпускают усилители мощности (УМ), которые повышают выходную мощность передающего устройства до 50…100 Вт.
Использование такого усилителя для автомобильной и стационарной радиостанций увеличивает дальность радиосвязи и повышает ее надежность. Удобством является, и возможность исключить УМ из работы без всякого переключения кабелей — требуется всего лишь выключить питание УМ.
Перед рассмотрением конкретных схем промышленных УМ необходимо отметить следующие особенности их схемотехники:
применение автоматической коммутации УМ в режимах „Прием/Передача”,
переключение режимов работы УМ при использовании различных видов модуляции,
построение УМ по однотактной или двухтактной схемам на транзисторах или радиолампах.
Использование в современных типах Си-Би радиостанций различных видов модуляции — АМ (амплитудной), FM (частотной) и SSB (однополосной) — требует работы УМ в определенных режимах. Так как объем данной статьи не позволяет остановиться на некоторых теоретических вопросах, то читателю полезно самостоятельно разобраться в особенностях таких режимов работы УМ, как A, AB, B, BC, C.
Рассмотрим схемы некоторых промышленных УМ для диапазона 27 МГц. На рис.1 изображена принципиальная схема УМ „Midland AB300”. Усилитель выполнен по двухтактной схеме на полевых транзисторах Q1 и Q3-Q6, включенных для увеличения выходной мощности параллельно и попарно. Хорошее согласование УМ по входу и выходу обеспечивается благодаря использованию высокочастотных трансформаторов Т1 и Т2.
При нажатии на тангенту микрофона радиостанции высокочастотный сигнал передатчика поступает на вход УМ. Часть его через разделительный конденсатор С13 поступает на выпрямитель с удвоением напряжения на диодах D8, D9. Выпрямленное напряжение поступает на базу транзистора Q2 и открывает его. Срабатывает реле L1 и обеспечивает подачу сигнала передатчика на вход первого каскада УМ. Транзистор Q1 защищен от пробоев стабилитроном DZ1.
Антенный разъем УМ контактами реле подключается к выходу УМ. При отпускании тангенты происходит соединение выхода УМ с его входом, и принимаемый сигнал поступает непосредственно на вход приемного устройства радиостанции. При выключенном питании УМ его вход и выход соединены между собой, и радиостанция работает в нормальном режиме с номинальной выходной мощностью.
Рассмотрев довольно подробно работу УМ „Midland AB300”, в дальнейшем остановимся только на особенностях других схем УМ. На рис.2 изображена принципиальная схема УМ „Midland 747”. Она более проста по сравнению с предыдущей. В схему управления этого УМ введена емкость С2, которая выполняет роль накопительного конденсатора в режиме SSВ. Без применения такого конденсатора из-за особенностей сигнала SSB происходило бы „проглатывание” концов фраз. Конденсатор за счет зарядки обеспечивает небольшую временную задержку отключения УМ при отпускании тангенты.
На рис.3 показана принципиальная схема УМ „Midland 777”. В отличие от предыдущих этот УМ выполнен не на полевых, а на биполярных транзисторах. Однако это не единственное его отличие. В этом УМ имеется также и дополнительный каскад усилителя высокой частоты (УВЧ) для приемника радиостанции, реализованный на транзисторе Q1. Из-за введения этого каскада усложнилась и схема автоматики коммутации режимов. Вместо одного ключа с реле в цепи коллектора используются два, и работают они поочередно, коммутируя цепи приема и передачи.
На передней панели УМ расположены два переключателя питания S1 и S2:
первый служит для включения питания каскада УВЧ,
второй — для включения питания УМ.
Применение такой коммутации обеспечивает пользователю большую гибкость при эксплуатации радиостанции:
для улучшения качества принимаемого сигнала бывает достаточно лишь подключить дополнительный УВЧ, не увеличивая выходной мощности передатчика;
улучшить прием сигнала корреспондентом можно, включив один лишь УМ.
Такая комбинация переключения УМ и УВЧ особенно интересна при использовании радиостанции в стационарном или автомобильном вариантах.
Наконец, несмотря на кажущуюся "древность", применяются и ламповые УМ. На рис.4 изображена схема такого УМ — „Zetagi BV131”. Она предельно проста и в детальном описании не нуждается. Ее основа — однокаскадный однотактный УМ на пентоде типа PL159. В отличие от транзисторных, эта схема имеет индикатор выходной мощности и требует подстройки УМ с помощью переменного конденсатора. Такой УМ пригоден только для стационарного использования.
Неисправности УМ
Неисправности УМ можно разделить на три категории:
неисправности цепей питания,
выход из строя выходных транзисторов УМ,
неисправности схемы управления.
Неисправности цепей питания возникают чаще всего из-за больших протекающих токов. Их выявляют путем внешнего осмотра и проверки питающих напряжений в контрольных точках.
Выходные транзисторы выходят из строя чаще всего при работе на несогласованную нагрузку. Это происходит из-за обрывов антенны, соединительного кабеля и грозовых разрядов. При замене транзистора иногда требуется подобрать его аналог, а при подборе рекомендуется использовать материал статьи [1].
В схеме управления чаще всего выходят из строя диоды выпрямителя с удвоением напряжения, реже транзистор. Часто при замене диодов на отечественные УМ не работает. Это связано не с качеством диодов, а с правильностью их выбора. Для замены лучше всего подходят точечные германиевые диоды, например типа Д2, Д9. Они обеспечивают большее значение выпрямленного напряжения, чем другие типы диодов, и, соответственно, более устойчивую работу УМ.
Скачать архив схем усилителей мощности - zip 87kb.
Д. Хрусталев
Литература:
1. Транзисторы для усилителей мощности передающих устройств - Ремонт & Сервис, 2000, №3
РС4-2000
