Данный трансивер был разработан для работы в эфире в туристических походах, но его можно использовать и как стационарный на QRP радиостанции. Особенность этого аппарата -пониженное напряжение питания, позволяющее использовать вместо традиционного аккумулятора два гальванических элемента.
Для питания практически всех каскадов QRP трансивера достаточно источника питания напряжением в несколько вольт. Исключение составляет усилитель мощности передатчика, получить от которого приемлемую выходную мощность и хороший КПД можно лишь при напряжениях 10 В и выше. В предлагаемом QRP трансивере это противоречие решено введением в конструкцию преобразователя напряжения 3/12 В, что позволило использовать для его питания два гальванических элемента. Испытания аппарата показали, что комплект из двух элементов типа R20 позволяет работать в эфире в течение 5—7 дней по 2—4 часа.
Работоспособность трансивера сохранялась при снижении напряжения питания до 2,2 В.
Трансивер предназначен для работы телеграфом на любительских диапазонах 160 и 80 метров. Он выполнен по схеме прямого преобразования частоты. Чувствительность приемного тракта при соотношении сигнал/шум 10 дБ — не хуже 2 мкВ. Мощность, отдаваемая передатчиком в нагрузку сопротивлением 50 Ом, не менее 0,5 Вт. Ток, потребляемый трансивером в режиме приема, не превышает 200 мА, а в режиме передачи — 800 мА. Габариты аппарата — 245x110x140 мм, а масса — около 1,5 кг.
Структурная схема трансивера, совмещенная со схемой межблочных соединений, показана на рис. 1. Он состоит из пяти блоков А1—А5. Гнездо XS1 используют для подключения проволочных антенн, а высокочастотный разъем XW1 — антенн с питанием по коаксиальному кабелю, а также для работы с внешним усилителем мощности. Последовательный контур L1, С1 позволяет согласовать выход передатчика с антеннами, имеющими входное сопротивление от 15 Ом до 1 кОм. Диодный мост VD1—VD4, резистор R1 и измерительный прибор РА1 образуют ВЧ миллиамперметр, контролирующий ток в антенне в режиме передачи.
Принципиальная схема блока А1 показана на рис. 2. В режиме приема сигнал с антенны через контакты переключателя SA1.1 (см. рис.1) и вывод 1 этого блока поступает на двухконтурный полосовой фильтр 1L1, С1.1, СЗ, 1L2,01.2, перестраиваемый в полосе частот 1,5...4 МГц. Затем через истоковый повторитель на транзисторе 1VT1 сигнал поступает на кольцевой смеситель (1Т1, 1Т2, 1VD1 — 1VD4). Через вывод 3 блока на смеситель из блока А4 подается напряжение гетеродина. Сигнал звуковой частоты после смесителя выделяет фильтр нижних частот 1С11,1L4, 1С12 с частотой среза около 3 кГц. Через вывод 6 он поступает в блок А2.
Питание (+3 В) на истоковый повторитель подается через вывод 7. На транзисторе 1VT2 выполнен резонансный усилитель-удвоитель сигнала гетеродина. Контур 1L3, 1С1.3 в диапазоне 160 метров настроен на основную частоту гетеродина, а в диапазоне 80 метров — на его вторую гармонику. С коллектора 1VT2 сигнал поступает на эмиттерный повторитель на транзисторе 1VT3, а с него, через вывод 5, на блок драйвера-усилителя мощности А4. Каскады на транзисторах 1VT2 и 1VT3 питают напряжением +12 В через вывод 4. Размещение этих каскадов на одной плате с входными каскадами приемного тракта обусловлено тем, что и те и другие перестраиваются по частоте одним блоком КПЕ (1С1). В блоке А2 (рис. 3) находятся усилитель низкой частоты, ключ выбора „боковой полосы" при передаче и генератор самоконтроля телеграфного сигнала. В качестве УНЧ применена плата от аудиоплеера типа ,,ARTECH-WM15-EQ“, который дополнен выходным трансформатором 2Т1. Трансформатор позволил снизить потребляемый усилителем ток и ограничить его частотную характеристику.
При напряжении питания +2...3 В усилитель обеспечивает выходную мощность, достаточную для небольшой динамической головки или головных телефонов с сопротивлением 16 Ом. Регулятор громкости плеера изъят из платы и заменен на переменный резистор (см. R5 на рис. 1), который вынесен на переднюю панель трансивера. С блоком А2 (выводы 7, 8, 9) он соединен проводами, заключенными в экранирующую оплетку. На транзисторе 2VT1 выполнен инвертор, который используется для управления сдвигом частоты гетеродина в режиме передачи (сдвиг вверх или вниз). В трансиверах прямого преобразования, принимающих одновременно обе боковых полосы, в определенных ситуациях это может оказаться полезным.
Напряжение, управляющее сдвигом частоты гетеродина, поступает в блок гетеродина (АЗ) либо с шины питания передающих каскадов (т. е. при переходе на передачу), либо через инвертор на транзисторе 2VT1 с вывода 3. Выбор варианта работы производят переключателем SA3 (см. рис. 1). Так как в режиме передачи приемный тракт отключен (снимается напряжение питания +3 В с вывода 7 блока А1 и вывода 5 блока А2), в трансивере применена схема самоконтроля телеграфного сигнала с помощью генератора звуковой частоты - мультивибратора на транзисторах 2VT2, 2VT3. Сигнал генератора с частотой около 1 кГц через эмиттерный повторитель на транзисторе 2VT4 подается в первичную обмотку трансформатора УНЧ. Напряжение питания на генератор поступает через вывод 4 из блока А4 только при нажатии на телеграфный ключ.
Схема ГПД (блок АЗ) показана на рис. 4. Задающий генератор собран по схеме емкостной „трехточ-ки“ на транзисторе ГТ313Б (3VT1). Именно этот тип германиевых транзисторов при напряжении питания +2 В позволил получить наилучшую стабильность частоты и наименее искаженную форму выходного сигнала. Частотозадающий контур образован катушкой 3L1 и конденсаторами ЗС1, ЗС2, ЗС5, ЗС6. Генератор вырабатывает ВЧ напряжение частотой 1750...1850 кГц для диапазона 0 метров и 1830...1930 кГц для диапазона 160 метров. Транзистор 3VT4 — усилитель сигнала гетеродина. Стабилизатор напряжения питания гетеродина выполнен на элементах 3R13, ЗС10, 3VD1—3VD3.
Переключение поддиапазонов генератора осуществляют переключателем SA5 (см. рис. 1). При переходе на диапазон 80 метров на вывод 1 блока АЗ поступит напряжение +3 В, транзистор 3VT2 откроется и подключит к частотозадающему контуру дополнительный конденсатор ЗС4. Частота гетеродина понизится. Ключ на транзисторе 3VT3 подключает конденсатор ЗС7, смещая частоту ГПД в режиме передачи. Как уже отмечалось, управляющий сигнал поступает через вывод 2 с блока А2 (вывод 3). На диапазоне 160 метров смещение составляет 400 Гц, а на диапазоне 80 метров — 800 Гц. Это вполне приемлемо при работе телеграфом.
При смене диапазона необходимо, разумеется, перестроить и конденсатор С1 (по уровню сигнала принимаемых станций или по максимуму отдачи выходного каскада). Напряжение гетеродина через вывод 3 блока подается в блок А1 (вывод 2), где оно усиливается или удваивается (см. выше) и далее на вывод 2 блока А4.
Схема блока А4 приведена на рис. 5. Транзисторы 4VT2, 4VT3 усиливают сигнал гетеродина до уровня, достаточного для работы кольцевого смесителя приемника и раскачки выходного каскада трансивера на транзисторе 4VT4. В коллектор транзистора 4VT4 включен согласующий трансформатор 411. Питание на выходной каскад передатчика подается через ключ на транзисторе 4VT1 только при манипуляции. Ключ подключают к выводу 6 этого блока. Преобразователь напряжения 3/12 В (блок А5) выполнен по схеме двухтактного генератора с трансформаторной связью. Его схема показана на рис. 6.
В трансивере применены постоянные резисторы типа МЛТ. Переменный резистор R5 (см. рис. 1) — типа СП-I (зависимость В). Постоянные конденсаторы — КМ (в ГПД), КД, КЛС, К10-17, оксидные конденсаторы — К50-35, К53-14. Переменный конденсатор 1С1 в блоке А1 — стандартный трехсекционный КПЕ-3 от радиоприемника „Мелодия-104“ или от ламповых приемников типа „Ригонда“. Конденсатор настройки ЗС1 в ГПД изготовлен из подстроенного конденсатора с воздушной изоляцией КПВ-50. Конденсатор С1 — КПЕ-2 (2X12...495 пф), у которого обе секции включены параллельно. Катушки индуктивности в блоках А1 иА3 намотаны виток к витку проводом ПЭВ-2 0,35 на каркасах диаметром 6 и высотой 20 мм. Число витков — 22. Катушки имеют подстроечники диаметром 2,8 мм из феррита проницаемостью 600 (используются в контурах ПЧ транзисторных приемников). Катушка индуктивности L1 выходного каскада содержит 34 витка провода ПЭВ-2 0,5. Она намотана на каркасе диаметром 20 мм. Длина намотки — 24 мм. В качестве катушки ФНЧ 1L4 (блок А1) использована магнитная головка плеера.
Трансформаторы смесителя намотаны проводом ПЭВ-2 0,12 на кольцевых ферритовых магнитопроводах (600НН) типоразмера К10x6x5 мм. Число витков — 3x25. Трансформатор 4Т1 усилителя мощности намотан на кольцевом ферри-товом магнитопроводе 2000НМ типоразмера К17,5x8,2x5 мм. Число витков — 2x10, провод ПЭЛШО 0,31. Трансформатор 2Т1 в УНЧ — выходной от транзисторного приемника „Альпинист".
Трансформатор преобразователя напряжения намотан на кольцевом ферритовом магнитопроводе (2000НМ) типоразмера К17,5х8,2х5 мм. Первичная обмотка содержит 2x12 витков провода ПЭВ-2 0,18, вторичная — 48+10+48 витков провода ПЭВ-2 0,3. Вторичная обмотка расположена поверх первичной равномерно по периметру кольца.
Большинство деталей трансивера размещено на пяти платах из двухстороннего фольгированного стеклотекстолита. Размеры плат: А1 — 100x90 мм, А2 — 200x40 мм, АЗ — 80X70 мм, А4 — 95x35 мм, А5 — 60x40 мм. Фольга с одной стороны плат сохранена в качестве экрана. Монтаж выполнен на второй стороне на пятачках фольги, которые прорезают по месту установки деталей. Конечно, возможна сборка трансивера и на единой плате. Блок ГПД АЗ заключен в экран, также спаянный из фольгированного стеклотекстолита. Транзистор 3VT4 снабжен алюминиевым радиатором размерами 20x20x4 мм. Транзисторы преобразователя 5VT1, 5VT2 также имеют небольшие радиаторы — медные пластинки размерами 15x15x5 мм.
Трансивер собран в корпусе из фольгированного стеклотекстолита. Примерное расположение блоков в трансивере показано на рис- 7. При использовании миниатюрных переключателей, малогабаритных переменных конденсаторов размеры и вес трансивера можно существенно уменьшить.
При работе в полевых условиях на диапазоне 80 метров удавались связи на расстояние до 500 км, а на диапазоне 160 метров были проведены связи до 300 км. Работа велась на проволочную антенну длиной 41 м. Трансивер показал себя достаточно надежным аппаратом, сохранявшим стабильность частоты и выходную мощность при разряде батарей питания. Проводились эксперименты по питанию трансивера от двух аккумуляторов типа НКГЦ-1,5. При постоянной подзарядке аккумуляторов небольшой солнечной батареей, выдающей максимальный ток 40 мА, работа была возможна до 14 дней от одной полной зарядки аккумуляторов по 3—4 ч в день.
