Конвертер — слово латинского происхождения, означает «перевертывать», «превращать», «преобразовывать». Устройство, именуемое конвертером, действительно преобразовывает — сигнал одной частоты в сигнал другой частоты. Если, например, у Вас есть радиоприемник с длинно- и средневолновым диапазонами, а Вы желаете принимать на него еще и коротковолновые радиостанции, без конвертера не обойтись — он преобразует сигналы радиостанций КВ диапазона в сигналы, частота которых лежит в СВ диапазоне.

Принцип работы конвертера схож с принципом работы преобразователя частоты супергетеродинного приемника. Он также имеет смеситель, гетеродин, входной и выходной контуры (рис. К-7). Промежуточная частота конвертера иная, перестройка на частоты принимаемых радиостанций производится в небольших пределах. Конвертер, подключенный к антенному гнезду приемника прямого усиления, позволяет слушать передачи коротковолновых радиостанций не во всем диапазоне, а только в его наиболее насыщенном радиостанциями участке. Почему так происходит?

Промежуточной частотой конвертера является частота одного из диапазонов приемника. Обычно для этих целей принимают частоту 1,2 МГц, которая соответствует длине волны 250 м в диапазоне СВ. На эту частоту настраивают выходной контур конвертера. Входной контур настраивают на выбранный коротковолновый диапазон. Это могут быть диапазоны 25, 31, 41, 49 м и другие. Из них диапазон 25 м наиболее насыщен радиостанциями. На него нередко и рассчитывают конвертеры.

Все радиостанции диапазона 25 м занимают полосу частот около 0,4 МГц (400 кГц). Конвертер должен пропускать всю эту полосу частот, иначе приемник будет реагировать на сигналы только части радиостанций. Зависит это в основном от настройки и полосы пропускания выходного контура конвертера.

Принцип приема радиостанции выбранного диапазона КВ иллюстрируют графики, приведенные на рис. К-8. На первом графике (рис. К-8, а) показано расположение частот гетеродина конвертера по отношению к частотам радиостанций. Возьмем только три радиостанции. Две из них имеют частоты на краю диапазона (fj и f3), третья — в середине (f2). Частоту гетеродина конвертера freT устанавливают такой, чтобы разность freT — f2 соответствовала промежуточной частоте 1,2 МГц. Разность частоты гетеродина по отношению к крайним частотам f, и f3 будет другим значением промежуточной частоты.

На графике на рис. К-8, б показана характеристика выходного контура конвертера. Поскольку его резонансная частота 1,2 МГц, то напряжение промежуточной частоты от средней радиостанции будет максимальным, а от остальных несколько меньше.

На графике на рис. К-8,в показана полоса пропускания приемника. В данном случае приемник настроен на частоту fnp2, поэтому будет принимать передачу средней радиостанции. Для приема программ других радиостанций нужно перестроить приемник на другую частоту. Например, при настройке на частоту fnpi будет приниматься первая радиостанция, а на fnp3 — третья. Таким образом, приемник будет перестраиваться в диапазоне СВ, а принимать будет радиостанции диапазона КВ.

Можно поступить и так: установить частоту входного контура приемника равной 1,2 МГц (длина волны 250 м), а настраиваться на радиостанции изменением частоты гетеродина конвертера. Этот способ хотя и позволяет несколько повысить чувствительность системы конвертер — приемник (за счет максимальной амплитуды сигнала промежуточной частоты для каждой радиостанции), но дает меньшую точность настройки на радиостанции.

Можно избрать и другой, более оптимальный режим: грубую на стройку осуществлять конвертером, а точную — настройкой входного контура приемника.

Следует уточнить, что конвертер пригоден как для работы с приемниками прямого усиления, так и с супергетеродинными.

Познакомимся с некоторыми конкретными конструкциями конвертеров.

Однодиапазонный конвертер

Схема его приведена на рис. К-9. Конвертер предназначен для работы с малогабаритным транзисторным приемником и рассчитан на прием радиостанций в диапазоне 25 м. Причем в приемнике никаких изменений или подпаек делать не нужно — достаточно расположить конвертер рядом с приемником и установить на приемнике диапазон СВ.

Сигнал радиостанции, на которую настроен входной контур L1C2, через катушку связи L2 и конденсатор СЗ поступает на базу транзистора VT1 смесительного каскада. Сигнал гетеродина подается в эмиттерную цепь этого транзистора через катушку L4, индуктивно связанную с контуром гетеродина. Контур в коллекторной цепи транзистора, состоящий из катушки L3 и ее собственной емкости, выделяет сигнал промежуточной частоты, который и улавливает магнитная антенна приемника.

Колебательный контур гетеродина образуют катушка L5 и подстроечный конденсатор С5. Конденсатор С6Г включенный между коллектором и эмиттером транзистора VT2, создает положительную обратную связь, необходимую для возбуждения гетеродина. Необходимое напряжение смещения на базе транзистора снимается с делителя R2R3. Такой способ подачи напряжения смещения повышает устойчивость работы гетеродина при изменении окружающей температуры. По радиочастоте база соединена с общим проводом через конденсатор С4.

Питается конвертер от батареи GB1 напряжением 9 В.

Для хорошей работы конвертера в нем должны использоваться только высокочастотные транзисторы, например П402, П403, П416, П417 с коэффициентом передачи тока не менее 40.

Для катушек индуктивности нужны два каркаса из изоляционного материала диаметром 7 и высотой 18 мм с подстроечниками из феррита и провод ПЭВ-1 0,1. У самого основания одного из каркасов наматывают катушку L1 (9 витков), а отступив от нее 1...2 мм — катушку L2 (2 витка). Витки катушек закрепляют нитками или клеем. Индуктивность катушки L1 должна быть 4,2 мкГн (подгоняют подстроечником).

Аналогично наматывают и катушки гетеродина. Катушка L5, намотанная у основания каркаса, должна содержать 11 витков (ее индуктивность 3,3 мкГн также подгоняют подстроечником), a L4 — 3 витка. Катушку L3 наматывают на плоском ферритовом стержне размерами 125X16X4 мм. Она должна содержать 80 витков провода ПЭЛШО 0,1...0,2, уложенных на стержень виток к витку.

Подстроечные конденсаторы — КПК-1, конденсаторы СЗ и С4 — КДС или другие малогабаритные емкостью 3300...6800 пФ. Остальные конденсаторы могут быть типа КТК, КТМ.

Источник питания — батарея «Крона» или аккумуляторная батарея 7Д-0,115. Но конвертер можно питать и от батареи приемника, что значительно уменьшает габариты конвертера. Но в этом варианте следует в разрыв минусового провода питания конвертера включить RC фильтр из резистора сопротивлением 100...300 Ом и конденсатора емкостью 3300...9100 пФ.

Антенной служит отрезок провода длиной 1...1,5 м. Если же Вы встроите конвертер непосредственно в приемник, то к корпусу приемника можно прикрепить выдвижную телескопическую антенну.

Большинство деталей конвертера размещено на плате (рис. К-10), габариты которой определяются имеющимися у Вас деталями. Плату устанавливают внутри небольшого корпуса, а рядом с платой крепят плоский ферритовый стержень с намотанной на нем катушкой L3. Внутри корпуса размещают и источник питания, а на одной из стенок корпуса крепят выключатель и антенное гнездо. Во время работы конвертер располагают вплотную к задней стенке приемника (рис. К-11), для чего на ней желательно предусмотреть, например, крепежные скобки.

Налаживание конвертера начинают с проверки монтажа, а затем режима работы транзисторов. При необходимости ток коллекторной цепи транзистора VT2, равный 1...1,2 мА, устанавливают подбором резистора R2, а коллекторный ток транзистора VT1 (0,8...1 мА) — подбором резистора R1. Затем к базе транзистора VT1 через конденсатор емкостью 10...15 пФ подключают наружную антенну (отрезок провода). Конденсатор СЗ временно отключают от базы транзистора. Конвертер со стороны катушки L3 вплотную подносят к магнитной антенне приемника, настроенного на длину волны 250 м, и, вращая отверткой из изоляционного материала (текстолит, органическое стекло) ротор подстроечного конденсатора С5, добиваются приема сигналов радиостанций. Ротор этого конденсатора устанавливают в такое положение, чтобы при расстройке приемника в обе стороны от волны 250 м была слышна примерно половина радиостанций диапазона 25 м. Если только подстроечным конденсатором этого еделать не удается, изменяют индуктивность катушки гетеродина подстроечником или подключают параллельно подстроечному конденсатор емкостью 10...15 пФ.

После этого восстанавливают соединение конденсатора СЗ с базой транзистора VT1, антенну включают в гнездо XS1, настраивают приемник на слабо слышимую радиостанцию и подстроечным конденсатором С2 и подстроечником катушки L1 входного контура добиваются максимальной громкости сигналов этой станции. В случае необходимости можно подключить постоянный конденсатор параллельно подстроечному С2. Иногда повысить громкость удается подключением параллельно катушке L3 конденсатора, емкость которого подбирают экспериментально.

В том случае, когда в приемнике есть гнездо для подключения внешней антенны, выход конвертера можно соединить с ним. Тогда удастся получить большую чувствительность при приеме коротковолновых радиостанций. Конвертер для такого варианта лучше всего собрать по схеме, приведенной на рис. К-12, — она немного отличается от предыдущей. Режим работы транзистора VT1 по постоянному току определяется резисторами R1, R2 и R8 и в процессе налаживания его устанавливают резистором R1. Режим работы транзистора VT2 определяется резисторами R4—R6, при необходимости его устанавливают точнее подбором резистора R5. По цепям питания каскады (смеситель и гетеродин) конвертера развязаны с помощью фильтра R3C4. Потребляемый конвертером ток не превышает 2 мА.

Питать конвертер можно как от автономного источника, например, «Кроны» или 7Д-0,115, так и от батареи приемника. В первом случае резистор R9 ставить не надо, а во втором он необходим, поскольку с конденсатором С6 образует фильтр, предотвращающий паразитную связь между конвертером и приемником по цепи питания.

Контурные катушки конвертера намотаны на стандартных полистироловых каркасах диаметром 8 мм с подстроечником диаметром 2,8 мм из феррита (100НН или 100ВЧ). Каркасы со стороны прямоугольной части с впрессованными выводами отрезают, укорачивают до длины 20 мм и вклеивают в отверстия платы с помощью полистиролового клея или клея БФ. Катушки L1 и L3 наматывают вблизи основания каркасов, а катушки связи L2 и L4 — на подвижных каркасах, изготовленных из кабельной бумаги (подойдет и обычная писчая бумага, пропитанная парафином). Катушка L1 содержит 1S, а катушка L3 — 12 витков провода ПЭЛШО 0,41. Катушки L2 и L4 содержат по 3 витка провода ПЭЛШО 0,12.

Катушку L5 наматывают на кольце внешним диаметром 8...10 мм из феррита 600НН или 100СНН и приклеивают к плате клеем. Ее обмотка содержит 300 витков провода ПЭВ-1 диаметром 0,1...0,12 мм.

Резисторы — МЛТ-0,125 или МЛТ- 0,25. Конденсаторы СЗ, С4, С7, С10 и С11—КЛС или КДС; С1, С5 и С8 — КТМ или КТ-1 А; С6 — К50-6; С2 и С9 —КПК-1 или КПК-1 М емкостью 6...25 или 5...20 пФ. Транзисторы П423 можно заменить на П403, П410 или ГТ308 с коэффициентом передачи тока 60...80.

Большая часть деталей конвертера смонтирована на плате (рис. К-13) из одностороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5...2 мм. Соединение, обозначенное штриховой линией, выполняют со стороны деталей (можно и печати) монтажным проводом в изоляции. Плату размещают в корпусе подходящих габаритов, а на стенке корпуса крепят входное и выходное гнезда и выключатель питания. Источник питания размещают внутри корпуса. Конечно, как и в предыдущем случае, конвертер можно разместить внутри приемника.

Налаживание конвертера начинают с проверки и установки указанных на схеме режимов работы транзисторов. Дальнейшие действия — такие же, что и для предыдущей конструкции, за исключением того, что конвертер располагают рядом с приемником и соединяют проводником его выходное гнездо с антенным гнездом приемника.

Трехдиапазонный конвертер

Аналогичен по схеме (рис. К-14) предыдущему конвертеру и отличается от него введением нескольких новых элементов, в частности переключателя диапазонов SA1 и конденсаторов С2, СЗ, С10, С11, С15—С18, позволивших осуществить прием радиовещательных станций еще в двух коротковолновых диапазонах — 31 и 41 м.

Конвертер смонтирован на плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 2 мм (рис. К-15). Конфигурация платы обусловлена использованием конвертера совместно с радиоприемником «Атмосфера» (со стороны размещения деталей конвертер закрывается экраном и устанавливается на боковой стенке внутри корпуса приемника вблизи антенного гнезда). Ручка переключения диапазонов при этом выводится на наружную боковую стенку.

Соединение, показанное на рисунке штриховой линией, выполняют (с любой стороны) экранированным проводом, экран подпаивают к плюсу питания (общий провод конвертера) и надевают на экран трубку из поливинилхлорида или другого изоляционного материала. Намоточные данные катушек индуктивности те же, что и предыдущего конвертера. Переключателем SA1 может быть одноплатный малогабаритный галетный переключатель на три или пять положений. Конденсаторы С15 — С18 — КТМ или КТ-1 А. Они распаяны непосредственно на соответствующих подстроечных конденсаторах.

Налаживают конвертер (после проверки и установки режимов работы транзисторов) так же, как и предыдущий, на каждом диапазоне. Конечно, при наличии генератора стандартных сигналов (ГСС) и осциллографа налаживание значительно упростится, а главное, станет более наглядным. При этом сигнал от генератора подают на антенное гнездо конвертера (или вначале на базу транзистора VT1), а на антенном гнезде приемника контролируют сигнал с помощью осциллографа. На его экране удастся увидеть даже небольшие изменения амплитуды сигнала как при перестройке генератора по частоте, так и при налаживании конвертера в том или ином диапазоне.

Конвертер коротковолновика-наблюдателя

Предназначен для приема сигналов любительских станций двадцатиметрового диапазона (14...14,35 МГц) на вещательный радиоприемник, имеющий диапазон СВ.

Схема конвертера приведена на рис. К-16. Сигнал из антенны (ее подключают к гнезду XS1) поступает через конденсатор С1 на колебательный контур L1C2C3, настроенный на середину любительского диапазона. Емкость конденсатора С1 небольшая, чтобы уменьшить влияние антенны на частоту настройки контура.

Конденсаторы С2 и СЗ образуют емкостный делитель, способствующий лучшему согласованию контура с входным сопротивлением смесителя, выполненного на транзисторе VT1. Сигнал с этого делителя поступает на базу транзистора. Одновременно на базу подается через конденсатор С4 напряжение гетеродина, имеющего частоту 12,8 МГц. В итоге на выходе смесительного каскада появляется целый спектр сигналов суммарных, разностных и кратных частот. Полезным для нас является сигнал с частотой, равной разности принимаемой частоты и частоты гетеродина, — его и выделяет из спектра сигналов катушка L3, стоящая в коллекторной цепи транзистора как нагрузка, а также приемник, подключенный к катушке через конденсатор С7.

Гетеродин конвертера собран на транзисторе VT2, включенном по схеме с общей базой. Колебательный контур гетеродина L2C11 включен в цепь коллектора транзистора.

В конвертере можно применить любые транзисторы серии КТ315. Резисторы — МЛТ-0,125 или 0,25; конденсаторы С1, С4, С7, С9 — С11—КТ-1; С5, С8, С12, С13 — КЛС или КМ; С6 — К50-6. Катушка L1 намотана проводом ИЭВ-2 0,25 и содержит 24 витка, катушка L2 содержит 14 витков такого же провода. Обе катушки намотаны на каркасах диаметром 8 и длиной 13 мм из диэлектрика. Внутри каркасов нарезана резьба для подстроечников СЦР-1. Катушка L3 должна содержать 30...40 витков провода ПЭВ-2 0,08...0,15, намотанных на магнитном сердечнике, например СЦР-1. Ее можно заменить дросселем Д-0,1 (индуктивностью 100 мкГн).

Детали конвертера смонтированы на плате из гетинакса (можно текстолита) методом навесного монтажа (рис. К-17 — линии черного цвета). Монтаж выполнен на стойках, представляющих собой отрезки провода диаметром около 1 мм, вставленных с трением в отверстия платы. Плату укрепляют внутри подходящего корпуса, который в дальнейшем располагают в непосредственной близости от вспомогательного приемника. Еще лучше установить плату внутри приемника, например на картонной крышке задней стенки вблизи антенного гнезда.

Настройку конвертера начинают с проверки постоянных напряжений на коллекторах и эмиттерах транзисторов. Напряжения на коллекторах должны быть соответственно + 4,5 и +7,5 В, на эмиттерах — + 1 и +0,3 В (допускаются отклонения до ±10%).

После этого выход конвертера подключают к антенному гнезду приемника. Стрелку указателя настройки устанавливают вблизи 1,2 МГц (250 м). Ко входу конвертера подключают генератор модулированных сигналов (выходной уровень — около 1 мВ) и перестраивают его частоту в пределах от 13 до 15 МГц. В каком-то из положений ручки перестройки генератора в динамической головке приемника будет слышен тон звуковой частоты. Если частота генератора при этом будет ниже 14 МГц, увеличивают частоту гетеродина, вывинчивая подстроечник катушки L2. Если она окажется выше 14 МГц, наоборот, ввинчивают подстроечник.

В том случае, когда изменением индуктивности катушки L2 не удается настроить конвертер на 14 МГц, надо изменить емкость конденсатора С11.

Когда частота приема сигнала совпадает с отметкой 14 МГц на генераторе, перестраивают приемник на 1350 кГц (1,35 МГц). Уровень выходного сигнала генератора уменьшают до 200 мкВ (0,2 В) и перестраивают генератор вверх по частоте — на 14,15 МГц, после чего настраивают подстроечником катушки L1 входной контур по наибольшей громкости звука в приемнике. По мере возрастания громкости входное напряжение от генератора постепенно уменьшают. Если этого не сделать, в супергетеродинном приемнике сработает система автоматической регулировки усиления, что может привести к ошибке при настройке.

Вот теперь можно подключить ко входу конвертера наружную антенну и приступить к наблюдениям за работой любительских станций. Если градуированного генератора сигналов у вас нет, придется настраивать конвертер по сигналам работающих станций. Общие принципы настройки при этом сохраняются, но сама процедура, естественно, намного усложняется. При работе с конвертером нужно учесть следующее: используемый приемник не должен иметь встроенной магнитной антенны. Если же она есть, ее следует отключить. В противном случае приемник станет принимать также и станции средневолнового диапазона, которые будут мешать приему любительских станций. Не забудьте также, что любители в основном работают телеграфом и на SSB. Чтобы на обычный приемник можно было принимать такие сигналы, нужно оснастить приемник телеграфным гетеродином.

Чувствительность конвертера в основном зависит от чувствительности вспомогательного приемника. Чтобы принимать сигналы дальних, а значит, слабых станций, конвертер можно дополнить усилителем радиочастоты, схема которого приведена на рис. К-18. Коэффициент усиления его составляет примерно 10, значит, общая чувствительность системы конвертер — приемник увеличится еще в 10 раз. Усилитель собран на транзисторе VT3 по схеме с общим эмиттером. Детали в нем применены точно такие же, что и в смесителе конвертера, включая и катушки L4, L5.

Усилитель можно собрать на общей плате с конвертером — на рис. К-17 показана именно такая конструкция.

Детали усилителя выделены цветом.

Налаживание усилителя сводится к тому, что после проверки и установки режимов работы транзистора, а также после подключения к уже работающему конвертеру на вход усилителя подают сигнал частотой 14,15 МГц (напряжением около 50 мкВ) и настраивают контур L4C16C17 по наибольшему уровню звукового сигнала в приемнике. Для максимального упрощения конструкции конвертер сделан однодиапазонным. При этом был выбран самый оживленный любительский диапазон — 14 МГц. Возможно, что, приобретя опыт наблюдений за любительскими станциями, Вы захотите освоить и другие любительские диапазоны. Это можно будет сделать, добавив к конвертеру сменные входные и гетеродинные контуры либо введя переключатель диапазонов, как это было в трехдиапазонном конвертере на радиовещательные диапазоны. А чтобы удалось распознавать «разговор» между станциями, работающими телеграфом, понадобится еще одна приставка к приемнику — телеграфный гетеродин.