Методи вдосконалення радіостанції «ЭФИР – М»

Сьогодні мало кого здивуєш високоякісними апаратами зарубіжного виробництва такими як KENWOOD, IСOM та ін. Але у багатьох радіоаматорів у своєму арсеналі знаходяться трансивери типу «ЭФИР». Дана методична розробка допоможе радіоаматорам дещо вдосконалити свої трансивери, що працюють на аматорських діапазонах.

Розглядати вдосконалення будемо на основі схеми трансивера «ЭФИР – М». Для трансивера «ЭФИР» елементи подані в дужках.

Перша доробка стосується блоку живлення. При передачі сигнал радіостанції має спотворення, які проявляються у вигляді фону змінного струму. Тому щоб не було цього явища необхідно покращити в першу чергу стабілізатор живлення трансивера. Початковий варіант блока живлення складається із стабілізатора напруги +30В у «ЭФИР – М» (+24В в трансивері «ЭФИР»), що складений на транзисторах V3, V4 (V3, V4) (див. рис. 1 схема блока живлення «ЭФИР – М») та V50 (V53), який встановлений на зовнішньому радіаторі. З часом відбувається дрейф номіналів радіоелементів, тому слід точно виставити напругу +30В (+24В) резистором R11, який встановлений на платі А10 РС–3М.02.010 (блок № 11 для «ЭФИРа» плата РС–3.02.010) (див. рис. 2 плата «ЭФИР – М»). Дуже часто виходить з ладу транзистор V50 (V53), тому його можна замінити на більш потужний КТ819В, Г (його цокольовка на рис. 3). Можна, звичайно, переробити даний стабілізатор, але це дещо ускладнить схему, адже необхідно буде повністю змінити друковану плату.

Після цього стабілізатора стоїть другий стабілізатор на напругу +12В, що виконаний на транзисторі V11 (V11) та стабілітроні V8 (V10). Цей стабілізатор і є джерелом фону змінного струму при передачі. Його необхідно замінити на інтегральний стабілізатор КРЕН8Б чи 7812 за схемою на рис. 4, який добре «вписується» на монтажній платі А10 «ЭФИРа – М» (рис. 2).

Із монтажної плати випаюють деталі V11, V8 та R14 (V11, V10, R14). Мікросхему стабілізатора (її цокольовка приведена на рис. 5) встановлюють на одній з бічних сторін П – подібного радіатора, на якому раніше був встановлений транзистор V11 (V11). Конденсатори С1' і С2', які забезпечують високочастотну стійкість інтегрального стабілізатора (див. рис. 4), монтують безпосередньо на корпусі мікросхеми навісним монтажем. 1-й вивід DA1 запаюють за допомогою короткого відрізку дроту замість колектора V11, 2-й – замість бази (стабілітрон V8 (V10) замінюють перемичкою), 3-й – замість емітера V11.

При перевірці роботи стабілізатора слід визначити його вихідну напругу, яка повинна становити +12В, а також напругу падіння на самому стабілізаторі DA1, яка повинна бути в межах 3…5 В.

Якщо необхідно, то корегують опір R16 (R15), який полегшує режим DA1, адже без нього на вхід мікросхеми подавалася б напруга +30В (+24В), що створює додаткове виділення теплоти на стабілізаторі. Сама мікросхема, за паспортними даними, має витримувати максимальну напругу +35 В.
На платі А10 (блок №11 «ЭФИРа») також знаходиться система електронної комутації напруги при переході з прийому на передачу і навпаки. Вона складається з вхідного ключа – транзистора V12 (V13), який керується системою голосового керування "Прийом – передача" на транзисторах V19, V21 (V21, V22). Після натискання педалі контакт 16 А10 (конт. 16 блока № 11 «ЭФИРа») з'єднується з "землею", перемикається тригер Шмітта V16, V20 (V14, V20) і спрацьовують електронні ключі V18, V23, V24, V25 (V19, V24 – V26), які вмикають необхідні напруги на каскади в режимі передачі. На рис. 1 вказано напруги в кількох точках монтажної плати А10 (блок № 11) у певних режимах.

Так, в точці 18 блока А10 (конт. 18 блока № 11) в режимі прийому – RX (ПРМ) присутня напруга +12В, а при передачі – ТХ (ПРД) – 0В. Комутуючий транзистор V24 (V26) зазнає значних перевантажень, тим більше коли до його шини +30В (+24В) в режимі передачі (ТХ) під’єднані: підсилювач потужності високої частоти та реле типу РЭС – 22 чи подібне досить потужне реле на дану напругу, яке потрібне для комутації зовнішнього підсилювача потужності, з яким може експлуатуватись трансивер. Тому цей транзистор необхідно замінити на більш потужний, наприклад, КТ818В, Г. Транзистор V25 – КТ814 (V25 – КТ502) – краще замінити на КТ816Г (V19 – КТ503 у трансивері «ЭФИР» на КТ816Б – Г).
Змінюючи опір резистора R8 плати А10 (R8 блока № 11), при ввімкненому вимикачі “РАССТРОЙКА” можна точно виставити “середину” розстройки, попередньо встановивши движок резистора R86 (R93) “РАССТРОЙКА” в середнє положення на передній панелі трансивера. Цей резистор працює лише при прийомі, а на передачу вимикається автоматикою трансивера – V25 (V25).
В трансивері «ЭФИР» доцільно замінити здвоєний резистор R91 “УСИЛЕНИЕ” на два окремих змінних резистори опорами по 10 кОм кожний, вивівши вісь движка другого резистора на передню панель трансивера. Розділення регулювання підсилення по проміжній (R91.1) та звуковій (R91.2) частотам дозволить оптимально настроювати підсилення тракту при прийомі. Крім того слід відпаяти провідники 29 та 14 від перемикача S3 АРУ – РРУ і з’єднати їх між собою, при цьому движок регулятора гучності (R91.2), буде завжди з’єднаний безпосередньо із входом підсилювача потужності звукової частоти (контакт 35 або R50 блока № 4).
Наступне вдосконалення трансивера стосується каскадів підсилення звукової частоти плата А9 РС–3М.06.000 (в «ЭФИРе» плата РС–3.06.000).
Підсилювач потужності звукової частоти, виконаний на транзисторах V45, V47, V48 (V32, V38, V39). Зображені нововведені елементи показані із штрихом (рис. 6). V45 (V32) – КТ315Г замінюється на транзистор SS9014С, D (покращений аналог КТ3102Е) його цокольовка наведена на рис. 6. В коло емітера V45 (V32) введено резистор R1' опором 47...56 Ом для зменшення спотворень. Його припаюють із сторони доріжок монтажної плати А9 (блок № 4) або із сторони деталей, при цьому один з виводів резистора R1' та емітер транзистора V45 (V32) спаюють "навісом". Резистор R85 замінюють на діод типу КД521, КД522, КД510А. В «ЭФИРе» R85 відсутній тому діод V34 замінюють на два послідовно ввімкнених малопотужних кремнієвих діода, наприклад, КД521.
Опори резисторів R79 (R53) – 1кОм, R80 (R54) – 220 Ом збільшені до 1,5 кОм кожний, що значно зменшило струм через транзистор V45 (V32) і покращило його тепловий режим. Опір резистора R74 (R50) зменшено до 470 Ом, C58 (C48) – зменшено до 200...220 пФ, а конденсатор C56 (C46) – випаюємо.

При налагодженні підсилювача необхідно підбирати опір резистора R78 (R51) так, щоб в емітерному колі вихідних транзисторів (точка з’єднання R82 і R83 (R59 і R60)) напруга становила половину напруги живлення, тобто +15В (+12В). Струм спокою вихідних транзисторів рівний 8...12 mA.
З часом електролітичні конденсатори втрачають свою ємність внаслідок висихання електроліту, тому бажано у трансивері замінити всі електролітичні конденсатори на нові відповідної ємності і напруги, особливо це стосується звукових кіл та кіл фільтрів живлення.
У попередньому підсилювачі звукової частоти, який виконаний на транзисторах V35, V40, V42 (V29, V33, V36) замінюємо всі ці транзистори на SS9014C, D. Конденсатор С47 – випаюємо, а С49 зменшуємо до 470 пФ (в «ЭФИРе» С46 – зменшуємо до 470 пФ).
Для обмеження смуги пропускання звукового підсилювача “згори” (верхня частота 4...5 кГц) можна встановити паралельно резистору R53 (R52) конденсатор ємністю приблизно 4700 пФ. Його ємність можна змінювати при налагодженні підсилювача, подаючи сигнал 3…4 кГц від звукового генератора рівнем близько 1 мВ на “–” С37 (С40), так щоб частота зрізу підсилювача
становила близько 3...4 кГц. Замість С42 (С50) краще поставити керамічний конденсатор ємністю 2 мкФ (його можна скласти з двох з’єднаних паралельно малогабаритних керамічних конденсаторів ємністю 1 мкФ кожний). Ввімкнення такої ємності дозволить збільшити підсилення підсилювача на середніх (2...3 кГц) та вищих частотах, що покращує розбірливість голосу оператора в умовах перешкод. Резистор R84 (R38) замінюємо перемичкою. Між діодним детектором SSB сигналу точка – з’єднання діодів V33, V34, конденсатора С61 (V25, V26 та С38) і входом підсилювача “–” С37 (С40) ставимо П – подібний фільтр низької частоти (ФНЧ) з частотою зрізу 3 кГц (рис. 7). Він покращує фільтрацію сигналу після детектора і, в порівнянні з резистором R84 (R38), зменшує втрати сигналу після демодуляції, що покращує відношення сигнал/шум всього приймача. Котушка L1' (рис. 7) намотується на кільцевому магнітопроводі К16х8х4 із фериту 2000НМ і складає 260 витків проводу ПЭВ діаметром 0,1...0,2 мм.

Якщо після під’єднання ФНЧ до детектора (він же модулятор при передачі) при переході на передачу збільшився рівень несучої частоти, то його слід збалансувати, почергово обертаючи резистор R56 (R48) та ротор конденсатора С40 (С42), контролюючи несучу частоту контрольним приймачем, до тих пір поки вона зовсім не буде прослуховуватись.

В мікрофонному підсилювачі, що складений на транзисторах V18, V24, V27 (V21, V24, V31), також, всі транзистори бажано замінити на сучасніші – SS9014С, D. Така заміна покращить якість звучання Вашого апарату в ефірі. Для збільшення розбірливості сигналу можна застосувати електретний мікрофон типу CZN від переносних магнітол, ввімкнувши його за схемою на рис. 8. Зменшуючи ємність, наприклад, до 0,1 мкФ конденсатора С19 (С33) можна підняти високі частоти сигналу і покращити його розбірливість в умовах перешкод. Крім того в «ЭФИРе» резистор R26 слід замінити на дросель Д 0,1 50 – 100 мкГн.

Необхідно встановити конденсатор ємністю 0,033 мкФ між контактом 18 блока А9 (конт. 7 блок № 4) та “землею” конт. 17 А9 (конт. 10 блок № 4), який блокує високочастотні наведення в колах живлення мікрофонного підсилювача.

Підсилювач другої проміжної частоти (ПЧ) 500 кГц розташований на платі А9 (РС – 3.06.000 – блок № 4) і зібраний на транзисторах V19, V25, V26, V28 (V11, V15, V17, V20), що працюють на прийом та V10 (V8), який
ввімкнений з спільною базою, на передачу. Підсилювач ПЧ, що працює на передачу залишають без змін, а на прийом – зазнає корінних змін. Транзистор V19 (V11) – КП303Д замінюють на BF998 – двохзатворний польовий транзистор, його цокольовка і основні параметри наведені на рис. 9.

 Цей транзистор має досить хороші підсилювальну і шумову характеристики. Крім того він добре захищений від пробою статичною напругою, завдяки розміщенню на кристалі малоємнісних двонапрямлених стабілітронів, які захищають затвори транзистора від пробою на його канал. Тому його можна паяти навіть мережним 25-ватним паяльником, не боячись, що цей транзистор буде пробитий. Єдиним недоліком цього транзистора є його дуже малі розміри 1,5х3 мм, адже це так званий SMD компонент. Але з цим недоліком можна змиритись і при певних навичках припаяти до його крихітних металевих (вже луджених) виводів завчасно залуджені тоненькі дротинки з багатожильного монтажного проводу. Після такої “операції” транзистор вже набуває “корпусного” вигляду і його можна впаяти на місце старого транзистора. Такими транзисторами можна замінювати широкорозповсюджені транзистори КП350.
ВF998 досить добротний і високочастотний транзистор, тому при деяких замінах можна спостерігати його генерацію в районі сотень мегагерц, яка проявляється у вигляді підвищеного шуму прийомного пристрою. Цю генерацію легко усунути, розділивши екрануючою перетинкою вхідні (затвор 1) та вихідні (стік) кола транзистора, а також встановивши екрани на вхідні та вихідні контури (якщо такі є).
С20 (С16), С26 (С23) та R24 (R12) залишаються без змін, а опір R28 (R16) зменшують до 27...18 Ом, спостерігаючи щоб не було підвищеного рівня шумів. Резистор R22 (R15) – 1,5 кОм, що знаходиться в стоковому колі транзистора V19 (V11) випаюють, а на його місце припаюють коливний контур LC тракту ПЧ (465 кГц) переносного приймача так як показано на рис. 10. Якщо такого контуру не знайшлося, його можна виготовити власноруч на каркасі СБ-12а намотавши 50 витків проводу ПЭЛ 0,1 у контурній котушці L і 10 – 15 витків у котушці зв’язку Lзв. Із схеми «ЭФИР – М» випаюють транзистори V25, V26, V28 (для «ЭФИРа» V15, V17, V20), а також супутні з ними деталі: R33 (резистор в емітерному колі V15 для «ЭФИРа»), R36 (R23), R39 (R27), R41 (R50), R42 (резистор в емітерному колі V20), C30 (C25), С31 (С28), С33 (С30), (в «ЭФИРе», крім того, випаюються деталі діодної схеми регулювання підсиленням: R29, C34, C31, V18, V19 та деталі в емітерному колі транзистора V20 С37 та R35). R48 випаюємо, а на його місце припаюють виводи котушки зв’язку (в «ЭФИРе» котушку зв’язку впаюють на місце V20, між колектором та емітером). Резистор R40 (R28) збільшують до 4,7...5,1 кОм (не критично). Налагоджують підсилювач ПЧ підстроюючи L1' по максимальному прийому радіостанцій.

 Можна було б поставити послідовно і другий такий же каскад підсилення ПЧ на BF998, але при цьому спостерігається підвищення рівня власних шумів при прийомі і стрілка S-метра показує 1...2 бали навіть при вимкненій антені. Тому, внаслідок підвищеного рівня шумів попередніх каскадів підсилення та перетворення частоти, залишено лише один каскад. З ним прийом станцій з ефіру здається “прозорішим”.

Наступні зміни в «ЭФИРе – М» стосуються блоків підсилювачів високої А4 плата РС–3М.03.030 (в «ЭФИРе» плата РС–3.03.030) та проміжної А7 РС–3М.09.000 (в «ЭФИРе» плата РС–3.09.000) частот. В цих блоках замінюють транзистори V5 – блок А4 і V3 – блок А7 (відповідно V4 і V3) КП303Д на BF998, причому на його другий затвор подають половину напруги живлення каскаду
(рис. 11). Додаткові елементи припаюють навісним монтажем із сторони деталей.

Емітерні повторювачі на транзисторах V9 – блок A4, V10 – блок А7 (відповідно V7 і V10) КТ316, КТ315 замінюють на SS9018 (аналог КТ368), його цокольовка приведена на рис. 6. Після таких доробок каскади можна не налагоджувати, адже вони широкосмугові.
В блоці «ЭФИРа – М» А6 транзистор V1 – КТ315 не рекомендується замінювати на інший, бо це призведе до повного переналагодження схеми кварцового генератора, який оптимізований саме для цього транзистора (для «ЭФИРа» плата РС–3.03.090, транзистор V1). Даний каскад дуже критичний до налагодження. З часом параметри деталей, особливо конденсаторів, “пливуть”, зменшується чутливість на діапазонах внаслідок зміни частоти та амплітуди кварцового генератора. Тому в деяких випадках він потребує підстройки. Мною пропонується така методика підстройки кварцового генератора. Трансивер перемикають на діапазон 20 м і вимикають систему автоматичного регулювання підсиленням. На антенний вхід приймача з генератора високої частоти подається сигнал рівнем 1...2 мкВ, що відповідає середній частоті цього діапазону. Слідкуючи за показаннями вольтметра, який під’єднаний до виходу головних телефонів чи на слух обертають ізольованою викруткою осердя котушки L2 блока А6 плата РС–3М.03.090 (для «ЭФИРа» плата РС–3.03.090 котушка L2) до тих пір, доки рівень сигналу не стане максимальним. При цьому ротор конденсатора С10 (С10) може перебувати в середньому положенні. Далі переходять на високочастотний діапазон 29,5...29,7 МГц. Генератор ВЧ також перестроюють на середину цього діапазону. Якщо сигнал від генератора ВЧ не приймається, то збільшують його рівень до тих пір поки сигнал звукової частоти не перевищуватиме власні шуми апарата на 6 дБ (у два рази за напругою). Якщо ж взагалі не приймається сигнал, то можливою причиною і є сильна розстройка кварцового генератора. Тому потрібно повільно, бажано ізольованою викруткою пообертати ротор підстроювального конденсатора C10 блока А6 плата РС–3М.03.090 (для «ЭФИРа» С10 плата РС–3.03.090). Якщо ж прийому не має і генератор не запрацював, то слід дещо пообертати осердя котушки L2 спочатку в один бік, потім в інший, кожен раз підстроюючи С10. Потім, коли запрацював генератор на діапазон 29,5...29,7 МГц, необхідно повернутися на діапазон 20 м і перевірити чи не погіршилась чутливість на цьому діапазоні. Незначне погіршення допустиме, адже у Вас тепер буде працювати діапазон 29,5...29,7 МГц.
Далі налагодження інших діапазонів відбувається аналогічним чином, тільки тепер вже ні в якому разі не можна крутити ні L2 ні С10. Нижче приводжу назви конденсаторів, в сторону пониження частоти, які відповідають своєму діапазону:
С14 – 10 м (29,0...29,5 МГц); С13 – 10 м (28,5...29,0 МГц); С5 – 10 м (28,0 – 28,5 МГц); С3 (С5) – 15 м (21,0...21,45 МГц); С2 (С4) – 40 м (7,0...7,1 МГц); С1 (С3) – 80 м (3,5...3,65 МГц).
Для діапазону 20 м (14,0...14,35 МГц) настройка, як сказано вище, відбувається котушкою L2, а діапазон 160 м (1,83...1,93 МГц) налагодження не потребує.

На рис. 12 зображена плата А6 РС–3М.03.090 «ЭФИРа – М», яка дозволить швидко знайти необхідні підстроювальні елементи. Нажаль, зображення плати РС–3.03.090 для «ЭФИРа» у автора відсутнє. Зменшення чутливості апарату на високочастотних діапазонах, а саме на 10 м зв’язане з поганою якістю галетних перемикачів. В багатьох радіостанціях типу «ЭФИР» вони виконані на основі гетинаксу, який не є високочастотним матеріалом і рівень сигналу після проходження через галетні перемикачі, особливо це стосується вхідних контурів, падає в тричі. Тому необхідно замінити галети, в першу чергу ті, які перемикають вхідні кола S1.1 та S1.4 на керамічні.

Іноді незручність викликають два антенних гнізда “ПРИЕМНИК” та “ПЕРЕДАТЧИК”, особливо коли апаратом працюєш на одну антену. Тому слід до передаючої антени під’єднати реле типу РЭС-22 чи подібне для перемикання антени з прийому на передачу (рис. 13). Інший контакт реле можна використати для комутації зовнішнього підсилювача потужності високої частоти. Реле монтують на одній з бічних перетинок, що розділяють галети чи в іншому доступному місці поближче до антенного гнізда.
Досить великі втрати має електронний атенюатор-комутатор “прийом-передача” на платі підсилювача потужності високої частоти А5 РС–3М.05.000 (у трансивері «ЭФИР» атенюатор-комутатор виконаний на окремій платі). Комутатор можна замінити на реле типу РЭС-49, а атенюатор виконати за схемою рис. 13 (позначення подані на схемі стосуються трансивера «ЭФИР – М»).

З плати підсилювача високої частоти у трансивері «ЭФИР – М» випаюють деталі: V8 –V12, C18 – C20, C22, L4 – L6, R28 – R33 (у трансивері «ЭФИР» таку ж "реконструкцію" слід провести на платі комутатора-атенюатора, нажаль у автора не було схеми цього комутатора, але вона не складна і можна самостійно розібратися). Резистори R1', R2' та R3' монтують на виводах реле К2 і К3, блокуючі конденсатори і діоди також монтують на виводах реле чи на вільних місцях плати.
І на останок приводжу монтажну плату А9 РС–3М.06.000 трансивера «ЭФИР – М» вона може знадобитися при модернізації трансивера (рис. 14).

Автор із задоволенням прийме всі пропозиції щодо вдосконалення трансивера.

Дмитро, UR5HNR