Schema unui emițător modulat în frecvență, alimentat cu tensiunea de 18 V este prezentată alăturat.
Etajul oscilator este echipat cu un cristal de cuarț ce are frecvența de bază în jur de 8 MHz. Circuitul oscilant din colectorul tranzistorului T1 este acordat pe armonica a 3-a a cuarțului, deci în baza tranzistorului T2 se injectează 24 MHz. Bobina L1 este construită pe o carcasă cu diametrul de 6 mm, cu sârmă de cupru izolată cu email și mătase. Aceasta are 24 de spire de ϕ 0,3, bobinate spiră lângă spiră.
Prizele sunt la spirele 5 și 10 față de masă. Cuarțul este cuplat între emitor și priza de la spira 10 a bobinei L1. Tot pe emitor se cuplează și modulatorul MF. De fapt, acest modulator apare ca o capacitate variabilă montată în paralel pe cuarț. Cu tensiunea produsă de microfon variază capacitatea diodei varicap BB 139. Deviația de frecvență se reglează din condensatorul semivariabil montat în serie cu modulatorul. Dacă microfonul nu furnizează tensiune suficientă, atunci se intercalează un etaj amplificator de tensiune cu un tranzistor EFT 353.
Etajul următor (T2) lucrează ca triplor și la ieșirea sa se obțin 72 MHz.
Bobina L2 din circuitul oscilant se construiește fără carcasă, cu diametrul de 9 mm, având 9 spire din CuEm ϕ 0,8 cu priză la spirele 5 și 8. Bobinajul are pas 1 mm.
Urmează apoi un etaj dublor (T3), echipat cu tranzistorul BF 214. Circuitul L3C este acordat pe frecvența de 144 MHz.
Bobina L3 are diametrul de 9 mm, fără carcasă, din sârmă CuEm ϕ 0,8, având 4 spire cu pas 2,5 mm și prize la spirele 0,5 și 3.
Etajele următoare sunt amplificatoare și au circuitele acordate în gama de 2 m (144 MHz).
Bobinele L4 și L5 au construcții identice, fiind bobinate fără carcasă pe un diametru de 9,2 mm din sârmă CuEm ϕ 0,8, având fiecare câte 4 spire.
Bobinajul are pasul de 3,5 mm, iar prizele se scot la spira 0,5 și spira 3.
Etajul final de putere are plantat tranzistorul 2N3375. Circuitul său oscilant este astfel conceput încât poate fi cuplat la ieșire cu cablu coaxial cu impedanța de 75 Ω.
Bobina L6 este tot fără carcasă, cu diametrul de 9,2 mm, având 2 spire CuEm ϕ 0,8 cu pas 5 mm.
Șocul de radiofrecvență, montat între masă și colector, are 3 spire cu pas 2 mm din sârmă CuEm ϕ 0,5. Diametrul bobinei este de 5 mm.
Condensatoarele semivariabile pot fi ceramice sau cu aer, dar în mod obligatoriu condensatorul semivariabil din etajul final va fi cu aer.
Montarea pieselor se face pe o plăcuță de circuit imprimat 210 x 50. Pe această plăcuță se lipesc pe margini alte plăcuțe, iar în interior se compartimentează pentru fiecare etaj în parte. Lungimile compartimentelor etajelor T1 + T2 și a circuitului de ieșire sunt de câte 45 mm, iar ale celorlalte etaje de 30 mm.
Acordarea etajelor se face în primul rând cu un grid-dip, fără a cupla tensiunea pe etaje și numai după această operație se cuplează la emițător o sarcină și se cuplează și tensiunea. Se revine apoi asupra acordului, urmărindu-se obținerea maximului de putere la ieșire.
Sarcina poate fi un bec de 24 V / 5 W, fiindcă puterea emițătorului este în jur de 4 W.
Explicație de funcționare
Montajul reprezintă un emițător de radiofrecvență destinat benzii de radioamatori de 2 metri (144 MHz), utilizând modulația în frecvență (MF / FM). Schema folosește multiplicarea succesivă a frecvenței de bază pentru a atinge banda dorită, o metodă clasică care oferă o stabilitate ridicată oscilatorului principal.
- Etajul Oscilator și Modulatorul (T1): Tranzistorul T1 (BC177, un tranzistor PNP) lucrează ca oscilator pilot stabilizat cu un cristal de cuarț de aproximativ 8 MHz. Modulația de frecvență se realizează la nivelul oscilatorului prin intermediul unei diode varicap BB139. Semnalul audio captat de microfon modifică tensiunea de polarizare a diodei varicap, determinând variația capacității sale parazite înseriate/paralele cu cuarțul. Aceasta produce o deviație fină a frecvenței direct în ritmul vocii. Colectorul lui T1 selectează armonica a 3-a (24 MHz) prin circuitul L1.
- Multiplicarea Frecvenței (T2 și T3): Tranzistorul T2 funcționează ca triplor de frecvență, urcând semnalul de la 24 MHz la 72 MHz, acordat prin filtrul L2. Etajul următor, echipat cu T3 (BF214), lucrează ca dublor de frecvență, ridicând semnalul de la 72 MHz la frecvența finală de emisie de 144 MHz, selectată de L3.
- Amplificarea RF și Etajul Final (T4, T5, T6): Semnalul stabil de 144 MHz este amplificat succesiv în etajele prefinale (T4, T5) pentru a obține o putere de atac suficientă. Etajul final de putere este construit în jurul tranzistorului special de radiofrecvență 2N3375 (T6), capabil să livreze o putere utilă de circa 4 W direct pe o mufă de antenă adaptată la impedanța de 75 Ω prin filtrul de ieșire format din L5, L6 și condensatoarele semivariabile.
- Construcția și Compartimentarea: La frecvențe mari de 144 MHz, ecranarea este critică. Proiectul folosește pereți despărțitori metalici (compartimente din circuit imprimat lipite vertical) pentru a izola electromagnetic fiecare etaj de celălalt, prevenind autooscilațiile parazite sau cuplajele nedorite între etajele de forță și cele de semnal mic.
Piese echivalente moderne
Realizarea sau restaurarea acestei scheme cu piese actuale presupune înlocuirea tranzistoarelor RF vechi și adaptarea la componente mai stabile:
- T1 (BC177): Este un tranzistor PNP de mic semnal în capsulă metalică. Poate fi înlocuit direct cu versiunea standard în capsulă de plastic TO-92, precum BC557 sau 2N3906.
- T2, T3, T4 (BF214): Sunt tranzistoare NPN de înaltă frecvență specifice aparatelor radio din anii ’70. Pot fi înlocuite cu tranzistoare RF moderne Through-Hole cum ar fi BF494, BF240 sau 2N2369.
- T5 (2N3866): Tranzistor NPN de medie putere pentru RF în capsulă metalică TO-39 cu aripioare de răcire. Se poate folosi în continuare exact componenta originală (încă disponibilă pe stocurile retro) sau înlocuit cu tranzistoare rapide de bandă VHF precum 2N4427.
- T6 (2N3375): Tranzistor NPN de mare putere RF în capsulă metalică specială cu șurub prindere pe șasiu (stud mount). Aceste piese sunt foarte rare și scumpe astăzi. Înlocuirea modernă într-un proiect nou s-ar realiza mult mai eficient utilizând tranzistoare MOSFET RF moderne pentru banda VHF din seria RD06HVF1 sau MRF237, care oferă câștiguri și randamente superioare la 144 MHz la o alimentare similară.
- Dioda Varicap BB139: Se poate înlocui cu diode varicap moderne de capacitate mică destinate aplicațiilor de înaltă frecvență, precum BB105, BB204 sau BB131.
- Diodele EFD108 (germaniu): Se înlocuiesc cu succes cu diode Schottky rapide de mic semnal precum BAT43 sau BAT85, ce oferă o viteză mare în RF și o cădere mică de tensiune.
- Condensatoarele semivariabile din etajul final: Textul specifică utilizarea obligatorie a condensatoarelor cu aer pentru etajul final, deoarece condensatoarele ceramice semivariabile standard s-ar încălzi, distruge sau și-ar modifica capacitatea din cauza puterii RF mari (4 W). Se pot folosi condensatoare semivariabile moderne cu aer sau dielectric din teflon de înaltă calitate (tip Tronser sau similare). Condensatoarele fixe din circuitele oscilante trebuie să fie obligatoriu ceramice multistrat de tip C0G/NP0 pentru stabilitate termică ideală.
