Во время проведения QRP-экспедиций остро стоит вопрос с питанием радиоаппаратуры. Не всегда возможно использовать мощные аккумуляторы, а питать радиоаппаратуру от обычных сухих батарей с каждым годом становится все дороже. Если QRP - экспедиция продолжается недолгое время, то емкость батарей питания расходуется не полностью. В то же время к началу следующей экспедиции, проводимой через небольшое время, эти батареи уже не могут обеспечить полноценную работу трансивера.


Солнечная батарея часто не решает вопроса с питанием аппаратуры и зарядкой аккумуляторов.

Для решения проблемы с питанием был разработан экспериментальный трансивер, работающий от источника напряжением 3 В. Для него можно использовать две сухие батареи типа R20. Эти элементы питания обеспечивают работу в эфире в течении 10 дней по 3-4 часа в день. Трансивер стабильно работает при снижении напряжения питания до 2 В, что позволяет использовать батареи практически до полного разряда. Перед началом новой экспедиции можно приобрести два новых элемента, что недорого по сравнению с покупкой десяти одиночных элементов для трансивера с питанием от 12 вольт.

Проводились эксперименты по питанию трансивера напряжением более трех вольт, но при напряжении свыше 4,5 В перегревался и выходил из строя выходной транзистор. Питать трансивер можно и от одной-двух банок свинцового аккумулятора или 2-3 элементов никель-кадмиевого аккумулятора. При использовании аккумуляторов достаточно большой емкости этот трансивер может работать на даче практически весь летний сезон.

Принцип работы трансивера

Для работы выбран диапазон 21 МГц. Именно на этом диапазоне при работе малой мощностью — до 1 Вт, можно уверенно проводить DX-связи. Прохождение на этом диапазоне гораздо стабильнее, чем на 28 МГц. А поскольку на нем разрешена работа начинающим радиолюбителям во многих странах, количество станций, работающих там телеграфом, достаточно велико.

Трансивер собран по схеме с кварцевой стабилизацией частоты, причем, гетеродин работает на частоте вдвое ниже частоты передачи. Это было сделано по следующим причинам. Кварцы на диапазон 21 МГц достаточно дефицитны, а кварцы на интервал частот вдвое ниже недефицитны и недороги. Использование кварцевой стабилизации частоты позволило трансиверу работать при снижении напряжения питания до 2 В. Более того, трансивер работоспособен даже при напряжении питания 1,8 В, но при этом выходная мощность снижается до 100 мВт, а чувствительность падает до 20 мкВ.

Кварцевый генератор выполнен на транзисторе VT2 типа КТ312. Генератор питается от стабильного напряжения 1,9 В, полученного от параметрического стабилизатора на стабисторах VD3-VD3 типа КС107А. С помощью С4 осуществляется небольшая перестройка по частоте, в зависимости от используемого кварца, диапазон перестройки на диапазоне 21 МГц может достигать 20 кГц. С помощью конденсатора СЮ производится увод частоты генератора на 800 Гц в режиме передачи.

Для этого во время приема переключатель S1 ставят в режим настройка и настраиваются на принимаемую станцию по нулевым биениям. При переходе на передачу частота трансивера будет соответствовать частоте станции корреспондента. На транзисторе VT3 собран усилитель мощности гетеродина. Он обеспечивает работу смесителя на встречно-параллельно включенных диодах VD6 и VD7, с контура L5C14 высокочастотное напряжение подается на удвоитель на транзисторе VT5.

Физически для выполнения этого транзистора используется два включенных параллельно полевых транзистора типа КП303В. Можно использовать и один экземпляр полевого транзистора с высокой крутизной, при работе с которым может быть достигнута выходная мощность трансивера 500-700 мВт.

На полевом транзисторе VT6 типа КП902А выполнен усилитель мощности трансивера. Транзистор находится на небольшом радиаторе из алюминия размерами 40X40X4 мм. На элементах C30C31L8C35C37 построен выходной П-контур. Поскольку при работе на QRP важно обеспечить минимальные потери мощности, в П-контуре были использованы подстроечные конденсаторы с воздушным диэлектриком типа КПВ. Растяжением-сжатием витков катушки L8, подстройкой контурных конденсаторов С31, С37, подбором конденсаторов С30, С35 добиваются максимальной выходной мощности трансивера.

Выходной каскад и удвоитель питаются от преобразователя напряжения на транзисторах VT11 и VT12. Преобразователь имеет подходящие параметры для работы в QRP-аппаратуре. На холостом ходу он потребляет ток не более 10 мА, при подключении мощной нагрузки его КПД достигает 80%. Преобразователь обеспечивает напряжение 20В в режиме холостого хода.

Трансформатор преобразователя выполнен на ферритовом кольце проницаемостью 2000 типа К17X8X5. Первичная обмотка содержит 80+10+80 витков провода ПЭЛ 0,12, вторичная 12+12 витков провода ПЭЛ 0,5. Вторичная обмотка находится сверху первичной, обе обмотки равномерно распределены по кольцу.

Если предполагается питать трансивер напряжением 4,2-4,5 В (три никель-кадмиевых аккумулятора или три сухих элемента), то число витков первичной обмотки необходимо уменьшить, например, до 48+10+48 витков. Это необходимо для обеспечения надежной работы преобразователя. Если после сборки преобразователь не работает, или его ток потребления на холостом ходу будет превышать 10 мА, необходимо поменять местами концы вторичной обмотки.

Правильно работающий преобразователь не дает помех при приеме. На транзисторы VT11 и VT12 в отверстия крепления к радиаторам вставлены винты с четырьмя гайками, которые выполняют роль теплоотводов. Преобразователь постоянно включен в цепь питания, манипуляция трансивера осуществляется при помощи транзистора VT10. Обеспечение телеграфной манипуляции подачей питания на преобразователь нецелесообразно, поскольку будет необходимо коммутировать сильноточные цепи, и в элементах коммутации будут происходить потери мощности.