Радиомикрофон Филин-3 – жучок с дальностью до 1 км

Схема простого УКВ ЧМ радиопередатчика

Жучки, радиомикрофоны, передатчики УКВ диапазона – это тема, которая обильно так и кишит всякой живностью: «рябчики свищут, тетерева толкуют, зайцы бегают», а новоявленные радиолюбители так и не могут понять, почему их щепетильно пропаянные схемы, вопреки заявлениям авторов, никак не могут выдать ожидаемых результатов.
Можно, конечно, командировать начинающих связистов на освоение правильных 144 МГц-овых радиолюбительских конструкций, коих в сети так же имеется достаточное количество, а можно попытаться выудить из представленных схем радиомикрофонов досадные неточности и всё ж таки заставить впаянные транзисторы загенерить на нужной частоте.

Ну что ж, будем ловить бракоделов на местах.
Но для начала, как водится, приведём авторское описание очередной конструкции.

«Устройство представляет собой микропередатчик, работающий на одной из свободных частот FM-диапазона.
Приёмным устройством может служить любой радиоприёмник, имеющий "Западный диапазон УКВ" (FM 88-108 МГц).
Советую его собрать. Почти все экземпляры Филина у меня начинали работать сразу, уверенная связь с хорошим приёмником достигала 1 Км, а с плеером 200-300 Метров. (В микрорайоне с двухэтажными домами).

Технические характеристики:
Рабочая частота 96 МГц – 108 МГц
Тип модуляции - частотная
Дальность приёма от 100 до 800 м
Питание 9 В (элемент типа "Крона")
Выходная мощность не менее 50 мВт
Потребляемый ток не более 25 мА
Время непрерывной работы не менее 12 часов
Чувствительность микрофона 8-12 м

VT1 – КТ3130Б
VT2 – КТ368А
VT3 – КТ3126Б
R1 – 12 кОм
R2 – 300 кОм
R3 – 4,7 кОм
R5 – 20 кОм
R6 – 200 Ом
R7 – 200 Ом
С1 – 100 пФ
С2 – 0,1 мкФ
С3 – 0,1 мкФ
С4 – 500...1000 пФ
С5 – 22 пФ
С6 – 12 пФ
С7 – 39 пФ
С8 – 33 нФ

Микрофон М1 МКЭ-332.

Длина антенны А1 – 95см.

L1 – это 6 витков на 3 мм оправке с отводом от 2-го витка, диаметр провода – 0,4 мм.

Дроссель DR1 – 20 витков провода диаметром 0,1 мм на ферритовом кольце 2х4х7. (Подходит любой с индуктивностью 100мГн).

При эксплуатации устройства, его антенна должна быть расположена вертикально и удалена от металлических предметов.
Приёмник следует выбирать с максимальной чувствительностью.
Выполнение этих условий обеспечивает максимальную дальность действия.»

Казалось бы, схема изрядно дубовая, не работать – нечему. Помимо этого, к числу её подкупающих достоинств можно отнести наличие всего одного настраиваемого резонансного контура.

Сильно смущает индуктивность DR1 – 100мГн, но ведь автор привёл и конструкцию дросселя, а из неё следует, что нет там никаких 100 мГн, а есть, скорее всего, лишь банальные 100 мкГн.
И гуляет эта опечатка с сайта на сайт никем не замеченная...

Но не надо о грустном – грусть вредит пищеварению, тем более что и не это самое грустное.
А главная греховная скорбь приходит от помыслов, что и дроссель с индуктивностью 100 мкГн не найдёт себе удовлетворения на УКВ частотах и, совместно с ёмкостью антенны и всяких других паразитных ёмкостей, посильно задушит нам наш 100-мегагерцовый сигнал со всей полнотой возложенной на него ответственности.

Так что, уважаемые Господа – начинающие связисты, выкусывайте к едреней фене приведённую в описании катушку, впаивайте на её место маленький китайский дросселёк на 1 мкГн и наслаждайтесь работой Вашего передатчика на абсолютно несогласованную 95см антенну.


P.S. Для полноты картины приведу полный текст письма от Lubitel32, присланного мне недавно на почту, с вполне грамотными рассуждениями и полезными предложениями по улучшению работы радиомикрофона Филин-3:

«За 24 года только вы обратили внимание на то, что в номинале DR1 ошибка, но это ещё не все – нужен П-контур.
Методика расчета П-контура дана в методичке Титова "Проектирование цепей коррекции, согласования и фильтрации усилителей мощности радиопередающих устройств" на странице 13, таблица 2.2.
Относительная ширина полосы пропускания (108-88)/108 приблизительно равна 0.2.
Для КТ3126 максимальный ток коллектора 20 мА, напряжение питания 9В. Значит, оптимальная нагрузка 9/0.02 = 450 Ом.
Коэффициент трансформации импедансов 450/50 = 9. В таблице 2.2 есть данные только для 8 и 10, берем 8.
Так как у нас сопротивление нагрузки (50 Ом) меньше, чем оптимальная нагрузка КТ3126, то представленную в методичке Титова схему П-контура нужно перевернуть – поменять выход и вход местами. Получится 6 пф с коллектора КТ3126 на землю, дальше 0.4 мкГн, 20 пф на землю и 0.12 мкГн к антенне.
Количество витков и диаметр каркаса каждый расcчитает сам под свои габариты, используя программу coil32.ru. Чем толще провод и больше каркас, тем лучше добротность и меньше потери, то тем больше габариты. Учитывая емкость 1.5 пф коллекторного перехода КТ3126, возьмем подстроечники на 2-10 пф и 8-30 пф.
Симуляция в Microcap и проверка на макете подтвердили правильность расчета элементов П-контура.
Выходная мощность на нагрузке 50 Ом при токе потребления 25 мА составила 60 мВт.
Низкий КПД этой схемы – особенность применённого задающего генератора и метода согласования с усилителем.

При конструировании следует обратить внимание на следующее:
Оси всех индуктивностей должны быть в разных плоскостях.
Усилитель НЧ и микрофон нужно развязать по питанию с помощью RC-цепочек, например, 470 Ом и 47 мкф. Не экономьте на блокировочных конденсаторах!
Между задающим генератором и УВЧ неплохо бы поставить экран из медной фольги.
Дроссель DR1 должен иметь как можно меньшее сопротивление и малую паразитную емкость, например, 20 витков провода 0.3 мм на оправке 3 мм. Для уменьшения габаритов его можно намотать на ферритовом колечке, но не на каком попало, а 50 ВЧ. Низкочастотные ферриты с магнитной проницаемостью 400 и более тут не годятся.
Подходящее ВЧ колечко можно взять из разветвителей кабельного телевидения и антенных усилителей. С зеленым китайским полосатым дросселем мощность упадет в 5 раз, и это проверено.

Если передатчик крепится на магнит к металлической основе, противовес не нужен, в противном случае к общему проводу обязательно подключить такую же антенну, чтобы получился диполь. Кстати, импеданс и четвертьволнового штыря, и полуволнового диполя не равен 50 Ом, поэтому параметры П-контура нужно пересчитать соответственно под примерно 30 и 73 Ом».