Приемник магистральной поездной радиосвязи из дешёвой «мыльницы»

Введение

На форуме нашего сайта обсуждается довольно много специфических радиочастот и оборудования для радиомониторинга. Обсуждаются всевозможные радиостанции, антенны, сканирующие приемники... Встречаются также описания самоделок и переделок из т.н. «полуфабрикатов». Эта статья посвящена как раз переделке обычного радиовещательного приёмника на частоты поездной радиосвязи (ПРС). Постараюсь по возможности максимально корректно изложить все свои действия. Заранее прошу прощения за возможные ляпсусы и некачественный графический материал (фотографии делал простым китайским фотоаппаратом (т.к. ни у меня, ни у кого из моих знакомых нет «цифровика») и сканировал на компьютере, схемы и изображения контурных катушек рисовал сам (признаюсь сразу - Академию Художеств не заканчивал)).

История «железнодорожной болезни» и обоснование выбора оборудования

Освоение частот ПРС я начал не так давно, а точнее – этим летом. Перед отпуском я приобрел в «Апражке» всеми любимый DE1103. Штука оказалась весьма полезной и интересной – это был мой первый более или менее серьёзный приёмник с непрерывным диапазоном принимаемых частот от 100 kHz до 30 MHz и с детектором однополосной модуляции. Для меня стали доступны частоты радиолюбителей и всевозможные коротковолновые спецслужбы во всех их красе (кстати о «Дегене» я узнал, как и большинство форумчан, через Радиосканер). Отъезжая на отдых в славный город Одессу я не забыл прихватить с собой DE1103. Поезд отъезжал в ночь, поэтому я сразу же лёг спать. На следующий день пути я достал «Деген» и попробовал помониторить частоты железнодорожников. Искал в районе 2 MHz, т.к. точно не помнил значения частот. Результат оказался положительным – настроившись на 2126 KHz и включив режимы «WIDE» и «DX», я слушал переговоры. Несколько раз слышал диалог машиниста своего же поезда с диспетчером. То же самое я делал и на обратном пути.

По возвращении в Питер мною овладело желание сделать приемник железнодорожного диапазона. Начались опыты. Сперва я попытался сделать приёмник на микросхеме TDA-7000 (в своё время УКВ-ЧМ приёмники на этой микросхеме были очень популярны (рис.1)).


Рис. 1.

Поописанию гетеродин должен был «справиться» с 2-хмегагерцовым диапазоном, а частотный детектор - работать по своему прямому назначению (а не так, как амплитудный в «Дегене», расстроенный относительно несущей). Гетеродин действительно заработал - сигнал от него ловился на «Деген» превосходно, а вот всё остальное вело себя просто вызывающе (от паразитного самовозбуждения схемы мне не удалось избавиться). Одним словом, не получилось. Странно. На этой микросхеме я делал приемники CB и Low Band, и всё было нормально… Стал думать дальше.

И пришла мне в голову мысль – а что если взять обычный радиовещательный приёмник с цифровой настройкой и переделать его на частоты железнодорожников? Первым «лишним» приемником, который мне было не жалко курочить, оказался Camer-CM220 - недорогой китайский ширпотребовский аппарат, в свою бытность перестроенный на верхнюю часть Low Band. Таких приёмников у меня было три. Один был «перетянут» на 25.4-33.3 MHz, второй перекрывал диапазон от 33.3 до 42.5 MHz, верхняя частота третьего приёмника была где-то в районе 47 MHz, «недалеко» от 1-го телевизионного канала (рис. 2).


Рис. 2.

Если первые два приёмника могли быть мне хоть как-то полезны (на них я ловил радиотелефоны и лифтовую службу), то третий валялся без дела, т.к. на верхнем участке LB ничего не было слышно. При этом я совершенно ничего не терял, т.к. в недавнем прошлом приобрёл сканер «Uniden BC 92-XLT», который, разумеется, в два счёта утирал нос всем эти дешёвым китайским «игрушкам» (к сожалению, коротковолнового диапазона в 92-м нет).

Опыт удался – мне удалось переделать «Камер» на 2 MHz. Испытывать его я решил в метро, т.к. до ближайшей «железки» было далековато. Слышно было в принципе неплохо, достаточно разборчиво, но даже невооружённым глазом было видно, что маленькому «Камеру» не хватает чувствительности, поэтому я стал искать ему замену…

Как-то проходя мимо «Апражки» я решил заглянуть по старой памяти в отдел по продаже бытовой техники, в котором не так давно покупал «Деген». И не удержался от желания купить ещё один «Деген», правда не DE1103, а DE313 – MW+FM+УКВ. Стоил он 200 с копейками, шкала была аналоговая… Переделка 313-го тоже не увенчалась успехом – приемник возбуждался, когда я настраивал его на 2.130 MHz. На метрополитеновской частоте 2.444 MHz он возбуждался меньше, но такой вариант меня совершенно не устраивал. При всём этом я провозился с ним довольно долго – шакала-то обычная, настраивал «вслепую» по источнику сигнала (им служил гетеродин микросхемы TDA-7000).

Пришлось снова вернуться к CM-220. Этот экземпляр «Камера» ещё с момента покупки вёл себя не очень хорошо. Нет, с точки зрения дешёвой радиовещательной «мыльницы» к нему вряд ли можно было бы придраться, а вот если капнуть немножко глубже… Этот приёмник был слишком «громким» - его выходная мощность была заметно больше, чем у его идентичных «коллег», звук даже на маленькой громкости был каким-то режущим, сильно подчеркивались высокие частоты, да и с цифровой шкалой было что-то не то – шкала «привирала» где-то на десятую долу мегагерца (к примеру – «Европа Плюс» в Петербурге работает на 100.5 MHz, приёмник же показывал 100.6 MHz). Все эти недостатки при прослушивании речи не так бы давили на слух, и можно было бы закрыть на это глаза. Но, к сожалению, приёмник уступал своим идентичным сотоварищам по весьма немаловажному параметру – чувствительности (приборов для измерения чувствительности у меня нет, но это отличие было весьма заметно на слух).

Для того, чтобы решить все эти проблемы, я решил взять 250 рублей и купить новый CM-220, который был бы более «правильным» и похожим по параметрам на своих «близнецов»… Я обегал все окрестности, но CM-220 нигде не нашёл. Я стал мучительно вспоминать, где же я видел такой приёмник. Вспомнил. Но это было далековато, нужно было лезть в метро, а мне этого в тот момент не хотелось… Зайдя в один из торговых закутков нашего рынка я обратил внимание на карманный приёмник «Sony ICFSW-66» стоимостью в 220 рублей – довольно симпатичный аппаратик с цифровой шкалой и в серебристом корпусе, с питанием от двух элементов АА. Взял посмотреть паспорт и послушать. Средневолновый и коротковолновый диапазоны приёмника мне не понравились (чувствительность была не ахти и постоянно шёл какой-то фон, как я потом догадался, цифровая часть приёмника «фонила» на аналоговую). Зато FM оказалось не таким уж «дубовым» - на сложенный «телескоп» приёмник весьма уверенно принимал «Европу Плюс» (если учесть то, что сигнал я ловил внутри ларька, находящегося внутри рынка, причём не в центре города, а на окраине). По паспорту чувствительность аппарата на FM была 20 мкВ. Приём был увереннее, чем на 313-й «Деген» с десятью «обещанными» микровольтами «чутья». В итоге я его купил. Не знаю, почему, но, как потом оказалось – не зря. На упаковочной коробке приёмника красовалась надпись – «Made in Japan» (no comments). Передняя панель приемника, как я потом обнаружил, оказалась из дюралюминия (как в DE-1103)… На переделку аппарата ушло всего лишь несколько часов. Результаты превзошли все ожидания. Ну, об этом несколько позже. В заключение этого раздела скажу, что для изготовления приемника ПРС нужно выбирать «образец» с достаточно высокой чувствительностью (чем выше чувствительность, тем лучше), желательно с цифровой шкалой (это значительно упростит процесс перестройки – не нужно будет перестраивать «игрушку» «вслепую»), и, наконец, самое важное условие – приёмник должен быть не PLL!

Отличить PLL-приёмник от обычного радиоприемника с цифровой шкалой не так уж сложно. Я могу предложить четыре метода:
1) просто прочитать инструкцию;
2) определить, чем производится настройка на радиостанцию – валкодером или при помощи КПЕ. (валкодер в отличие от КПЕ может вращаться в обе стороны без каких-либо ограничений. Если же при вращении ручки настройки Вы почувствуете, что вращение ручки настройки не бесконечно, а имеет верхний и нижний предел, то можете смело покупать приёмник – в этом случае настройка на радиостанции производится конденсатором переменной ёмкости);
3) PLL-приёмники обычно имеют кнопочки для прямого ввода частоты и ячейки памяти (пример – DEGEN DE-1103);
4) и, наконец способ, в своё время освещенный на форуме – проверить границы диапазонов приёмника. У PLL они чёткие – 87-108 MHz, а у обычных цифровых приёмников они неточные, например, 87.2 и 109.7 MHz.

Перестройка ICFSW-66 и рекомендации

Открыв корпус приёмника, я не обнаружил ничего особенного – самая обыкновенная плата с самыми обыкновенными деталями – транзисторами, резисторами, конденсаторами, ферритовым стержнем, катушками индуктивности, микросхемой «Samsung». Связь ручки настройки с КПЕ – шестерёночная (очень удобно и надежно в отличие от «веревочной» передачи), шлейфы, соединяющие аналоговую часть приёмника с цифровой имеют достаточную длину, что упрощает процесс работы (в CM-220 шлейфы были короткими, и провода постоянно отваливались, что доставляло определённые неудобства). Я отпаял проводники, идущие от штыревой антенны и отсека питания от платы, а вместо них припаял более длинные (для удобства). Затем отвинтил шурупчики, которые крепили аналоговую часть приемника к задней стенке, и снял плату. После этого выпаял первый контур, идущий от антенны (состоит из конденсатора емкостью 30 пФ и бескаркасной катушки, в данной модели приемника находится слева от преселекторного и гетеродинного контуров (рис. 7А), фиксатором из поролона с парафином обычно не фиксируется, так что распознать этот контур в других моделях приемника будет не сложно). Приём прекратился. Оказалось, что первый контур (параллельный) был включен последовательно (первый раз с таким сталкиваюсь – через мои руки прошло несчётное количество всевозможных «мыльниц», но после удаления 1-го контура (назовём его так) во всех предыдущих случаях приём не прекращался). Разрыв я ликвидировал, подпаяв провод, идущий от антенны, к другой контактной дорожке, на которой недавно «сидел» 1-й контур. После этого, включив питание, я стал изменять индуктивность бескаркасных катушек путём изменения расстояния между витками, время от времени поглядывая на шкалу, дабы определить, какой из контуров является гетеродинным. Гетеродинным оказался контур, расположенный снизу, возле КПЕ (рис. 7C).

После этого я перерезал катушку гетеродинного контура посередине, вытащил «концы» и зачистил их (то же самое советую сделать и Вам – очень удобно при подборе индуктивности). Затем взял небольшой клочок бумаги и скатал его в рулончик. На рулончик намотал несколько десятков витков лакированного медного провода. (Диаметр провода - порядка 0.2 мм, если штангенциркуль не врёт.


Рис. 3.

Для изготовления контурных катушек подойдёт медный провод в лакированной изоляции диаметром 0.1-0.25 мм. Внешний вид катушки гетеродинного контура изображён на рис. 3, её расположение на плате ICFSW-66 показано на рис. 7E). Выводы катушки индуктивности подсоединил к зачищенным «концам». Постепенно уменьшая индуктивность катушки путём уменьшения количества её витков, я добился нужной принимаемой частоты (дисплей должен показывать 02,1 MHz (рис. 4) для каналов железнодорожников и 02,4 MHz для каналов метрополитена). Затем я выпаял конденсатор преселекторного контура емкостью 22 пФ (расположение этого контура на плате ICFSW-66 показано на рис. 7B) и конденсатор гетеродинного контура емкостью 20 пФ. Вместо этих конденсаторов впаял два конденсатора по 30 пФ (что и советую Вам сделать сразу же – это сузит диапазон принимаемых частот и сделает настройку приёмника на принимаемую частоту более плавной). Емкости конденсаторов могут быть несколько больше, например 47 пФ (в этом случае настройка на принимаемые станции будет еще более тонкой).



Рис. 4.

Затем я перемотал катушку индуктивности заново и подстроил её всё тем же вышеописанным методом (при замене «растягивающего» конденсатора на конденсатор с другим номиналом индуктивность катушки нужно изменить). После этого выпаял контактные «концы», а на их место впаял намотанную катушку индуктивности. В итоге диапазон принимаемых частот приёмника принял значения от 1.4 до 3.3 MHz (рекомендую Вам также расположить участок 2.1-2.5 MHz примерно на середине шкалы). Для того, чтобы катушка не болталась в свободном пространстве, я зафиксировал её на плате приёмника при помощи нескольких капель канифоли. Следующим этапом была подборка индуктивности преселекторного контура с окончательной подстройкой. Это, пожалуй, самый ответственный этап, т.к. от него будет зависеть чувствительность приёмника.

Для начала я перекусил бескаркасную преселекторную катушку посередине, вытащил «концы» и зачистил их (всё точно так же, как и в случае с катушкой гетеродинного контура). Потом взял пластмассовый каркас катушки переменной индуктивности с ферритовым сердечником от старого приёмника и подпилил его напильником до наименьшего возможного размера (очень желательно использовать именно такой каркас для катушки, т.к. точная подстройка контура будет не лишней). Размер каркаса должен быть минимален, чтобы его можно было беспрепятственно расположить на плате приёмника. Данный пример приведён для ICFSW-66. Для других моделей приемников мне трудно что-то посоветовать, могу сказать лишь то, что в приёмнике должно быть хоть немного места под пластмассовый каркас.


Рис. 5.

К примеру – в Camer CM-220 из-за его миниатюрных размеров места под преселекторную катушку совершенно не оказалось. Для того, чтобы запихнуть последнюю в CM-220, пришлось демонтировать ферритовую антенну, лишив тем самым приёмник средневолнового диапазона. Если с каркасами будут проблемы, можно использовать небольшой цилиндрик из бумаги или картона, внутрь которого вставить ферритовый сердечник (см. рис. 5).

Меняя положение сердечника в катушке, можно будет менять и её индуктивность (я думаю, что для большинства радиолюбителей изготовление подстроечной индуктивности не составит большой сложности). Катушку преселектора я наматывал тем же проводом, что и гетеродинную. Число витков точно не помню, могу сказать лишь то, что после окончательного подбора числа витков катушки, медным проводом оказались заняты две секции каркаса. Намотайте несколько десятков витков, выведите проводники и подсоедините их к зачищенным «концам». Настройте приёмник на частоту 2.1 MHz. Пробуйте изменять положение сердечника в катушке и подбирать число витков до тех пор, пока чувствительность приёмника не станет максимальной. Характерным признаком увеличения чувствительности приёмника будет некоторое увеличение уровня шума в динамике при определённом положении сердечника. Вполне возможно и то, что Вы сможете услышать переговоры машинистов (если живёте недалеко от «железки» и/или находитесь в зоне уверенного приёма). Если же такого не наблюдается, то нужно создать сигнал искусственно. Для создания несущей я использовал гетеродин микросхемы TDA 7000, а для точного контроля частоты - приёмник DEGEN DE-1103 (рис.6).


Рис. 6.

Для начала я настроил «Деген» на частоту 2130 kHz, затем «врубил» гетеродин TDA 7000. (Вы можете использовать для этих целей высокочастотный генератор. А если этот генератор ещё и «умеет» модулировать несущую по частоте низкочастотным сигналом, то вообще замечательно. У меня, к сожалению, нет высокочастотного генератора, вот и пришлось как-то выходить из положения).

Изменяя частоту гетеродина, я добился свечения всех «кубиков» дегеновского S-метра, что говорило о том, что гетеродин TDA 7000 излучает на частоте 1-го канала ПРС. После этого я включил «Соньку» и вращением ручки настройки добился максимального снижения уровня шума в динамике (снижение уровня шума говорит о том, что приемник «слышит» несущую). После этого выключил гетеродин – шум появился. Включил «несучку» снова – шум пропал. Работает! После этого изменением положения сердечника в преселекторной катушке добился максимальной чувствительности (подстраивать индуктивность лучше всего на повышенной громкости, т.к. при этом слышно любой, даже очень слабый шум). Если всё удалось, то проделайте то же самое на частоте 2.464 MHz (2-й канал метрополитена). Если нет, попробуйте намотать побольше витков, и продолжайте поиск. Должно получиться! Положение сердечника в катушке, а, следовательно, и её индуктивность при настройке приёмника на частоту метрополитеновцев будет несколько отличаться от значения индуктивности при работе приёмника на частоте железнодорожников. Сказать по правде, это не очень приятный факт, с которым приходится мириться. Изменение чувствительности приёмника при подстройке контура безусловно будет, но не очень существенным – приёмник будет хорошо «слышать» оба участка, но - на одном из участков сигнал будет приниматься сильнее, а на другом – немножко слабее.

Если Вам больше нравится слушать метро, то делайте максимальную чувствительность на частотах метро, если нравится слушать железнодорожников – подстраивайте контур по максимальной чувствительности для частоты приёма 2.13 MHz. Как говорится, на вкус и цвет товарища нет. К сожалению, это горькая действительность практически всех (а может быть, и вообще всех) дешёвых «мыльниц». Вы наверное не раз замечали, что «мыльницы» имеют неравномерную чувствительность по диапазону (несмотря на то, что контур преселектора перестраивается в зависимости от принимаемой частоты, он не может обеспечить идеальной равномерности) – некоторые станции бывает слышно превосходно, а некоторые просто тонут в шумах, причём утопающая в шумах станция может быть значительно мощнее той, с которой приёмнику больше повезло. После того, как Вы определились с положением сердечника в катушке, нужно отсоединить её от «концов», и проделать всё точно так же, как и с катушкой гетеродина. Но не спешите заливать её канифолью. После того, как катушка с сердечником впаяна в плату, нужно произвести окончательную подстройку и определиться с местом на плате так, чтобы катушка не мешала закрыть корпус приёмника и не создавала преград движущимся частям (например, пластмассовой шестерёнке, «посаженной» на КПЕ, как в случае с ICFSW-66).


Рис. 7.

После того, как окончательная подстройка приёмника по максимальной чувствительности для одной из выбранных частот произведена, можно производить фиксацию катушки. Заливайте её аккуратно. Если катушка намотана на пластмассовом каркасе, проблем быть не должно (рис. 7, D). Если же каркас сделан из бумаги или картона, то нужно работать аккуратно, чтобы не сдвинуть сердечник и не испортить чувствительность. Теперь несколько слов об антенне. В случае с ICFSW-66 имел место следующий факт – провод, идущий от телескопической антенны, был припаян к одной из контактных дорожек на плате. От этой дорожки ответвлялся конденсатор и небольшой дроссель. Я выяснил, что через конденсатор сигнал поступает в ультракоротковолновую часть приёмника, а через дроссель – в коротковолновую. На всякий случай я прервал прохождение сигнала от антенны в коротковолновую часть приемника (чтобы не терять чувствительность), а конденсатор, через который сигнал поступал в УКВ-шную часть приемника, заменил конденсатором значительно большего номинала (впаял 0.1 мкФ вместо 30 пФ).

Переключатель АМ поставил в положение средних волн, удалил пластмассовый переходник, соединяющий движок на верхней панели приёмника с переключателем диапазонов. Движок приклеил «моментом» намертво (чтобы приёмник внешне сохранил первозданный вид, и чтобы пыль не попадала внутрь). После этого закрыл корпус приёмника. Для других моделей приёмников можно проделать аналогичные действия. Если приёмник без КВ, то всё значительно упрощается – достаточно только заменить конденсатор, идущий к антенне, на конденсатор с большим значением (в моём случае 0.1 мкФ).


ICFSW-66 в действии

За время испытаний приёмник неплохо себя показал. Он прошел испытания на частотах метрополитена и наземной ПРС. Приборов для измерения чувствительности у меня не оказалось (как я уже упоминал), но по слуховым ощущениям чувствительность этого аппарата при тестировании гетеродином TDA 7000 на 1-м железнодорожном канале (2.13 MHz) не уступала «Дегену» (режим DX, рабочая длина телескопической антенны на обоих приёмниках была подобрана одинаковой). Достаточно хорошую чувствительность приемник показал и при испытании на реально существующих источниках сигналов. Ситуация с количеством и мощностью побочных каналов приёма оказалось более щадящей, чем с DE 1103. Однако приёмник оказался достаточно чувствительным к близкорасположенным базовым станциям GSM, помехи от которых он беспрепятственно «заглатывал». Особенно это было заметно при тестировании в метро – когда я проходил по станциям вблизи антенн сотовой связи, приёмник оглушительно «жужжал».

Ещё одним, достаточно существенным недостатком оказалась его неустойчивость к самовозбуждению – при работе приёмника на небольшой громкости всё было превосходно. Но стоило прибавить громкость, как из динамика начинали вырываться хрипы и свисты. Это было заметно при работе приёмника на частотах метрополитена (ок. 2.4 MHz). Самовозбуждение прекращалось, как только на вход приёмника поступал сигнал с уровнем, достаточным для уверенного приёма (на платформах станций метро или от тестового гетеродина). При работе на частотах наземной ПРС этот недостаток был практически не заметен.


Заключение

Итак, давайте вместе взвесим все достоинства и недостатки переделанного «полуфабриката» и сделаем окончательное заключение.

Достоинства:

• минимум затрат (невысокая стоимость девайса + 1 вечер на доработку);
• удобство настройки (при работе с низкими частотами аппаратура более устойчива по отношению к стабильности частоты – меньше влияние рук, ёмкости монтажа);
• возможность получить «готовый» аппарат в фирменном корпусе и с цифровой шкалой (не нужно «городить» весь тракт приёмника от антенны до громкоговорителя, достаточно лишь заменить контура на более низкочастотные);
• внешне не привлекает внимания (подключив головные телефоны, можно беспрепятственно слушать его в поезде, на улице – внешний вид приёмника остается прежним);
• миниатюрность (в отличие от большинства самоделок);
• достаточно высокая чувствительность (по крайней мере, в моем случае – ICFSW-66 против DE-1103) работа детектора ЧМ по его прямому назначению (безо всяких ухищрений с расстройкой приёмника относительно несущей, как в случае с DE-1103);
• экономичность по питанию (в отличие от профессиональных радиосканеров).


Недостатки:

• плохая устойчивость к самовозбуждению (больше для частот метро);
• заметное влияние близкорасположенных базовых станций GSM;
• отсутствие шумоподавителя;
• широкая полоса пропускания (с этим недостатком, в принципе, можно как-то смириться – в районе частоты 2 MHz не так уж много мешающих станций);
• иногда заметно наличие побочных каналов приёма.

Проанализировав всё это, можно сделать вывод – данный приёмник не является профессиональным, а служит бюджетным вариантом любительского приёмника для диапазонов 1.2 и 1.4 MHz.

Самое последнее слово
В первую очередь я должен ещё раз попросить прощения у всех технически грамотных людей за своё весьма дилетантское описание сего эксперимента, за косноязычность и низкое качество графического материала. Любые вопросы, предложения и пожелания по поводу устранения недостатков, усовершенствования устройств, и т.п. с удовольствием приму.

С ув., Pirat. Статья завершена 23 октября 2005 года.

Обсудить на форуме getQuotation();






Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2017 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.