Автовладельцы всеми способами пытаются обезопасить свои машины от злоумышленников. Машина, стоящая ночью во дворе дома, может стать легкой добычей, тем более что предполагается ввести закон об ответственности за нарушение тишины в ночное время, ограничивающий применение сигнализацией. Более надежный способ защиты автомобиля во дворе — установка металлического тента ("ракушки"). Предлагаемая система по радиоканалу сообщает владельцу о факте проникновения в "ракушку".
Сигнал тревоги может быть передан в одном из каналов гражданского диапазона связи и принят самой простой Си-Би радиостанцией — "Урал-Р", "Ласпи" и др. Потребуется лишь изготовить передатчик, формирующий этот сигнал тревоги на частоте такой станции.
Принципиальная схема передатчика показана на рис. 1. Задающий генератор, собранный на транзисторе VT2, возбуждается на частоте кварцевого резонатора ZQ1, совпадающей с рабочей частотой принимающей станции.
Поскольку почти все радиостанции этого диапазона работают с частотной модуляцией (несущая модулируется по частоте), в цепь ZQ1 введены варикап VD4 и катушка L1. Меняя напряжение на варикапе, можно изменять частоту генерируемого сигнала в пределах 2...3 кГц от центральной частоты. Транзисторы VT3 и VT4 выполняют функцию усилителя мощности. Контуры L2C8C9 и L5C12C13C14 настроены на рабочую частоту передатчика. Транзистор VT1 работает в ключевом режиме: передатчик включен, если этот транзистор открыт до насыщения. Узел управления передатчиком выполнен на микросхемах DD1 и DD2. На инверторах DD1.5 и DD1.6 собран генератор, возбуждающийся на частоте около 1 Гц.
При низком уровне на выходе элемента DD1.5 включается звуковой генератор, собранный на инверторах DD1.3 и DD1.4. Импульсы этого генератора, следующие с частотой около 1 кГц, используются для частотной модуляции задающего генератора.
Сигнал генератора на элементах DD1.5, DD1.6 (1 Гц) управляет и транзистором VT1: включения передатчика перемежаются паузами "чистого" эфира примерно такой же длительности. Варьируя частоты генераторов, можно менять параметры сигнала тревоги.
Датчиком охранной системы служит шлейф, подключенный к разъему Х1. Обрыв шлейфа приведет к тому, что низкий уровень на входе элемента DD1.1 сменится высоким и на выходе DD1.1 возникнет низкий уровень. Напряжение высокого уровня перестанет поступать через диод VD2, и будут созданы условия для запуска генераторов и выхода передатчика в режим передачи тревожного радиосигнала
Рис.2.
Как ни важен сигнал тревоги, он должен быть ограничен во времени. Импульсы, поступающие на вход С счетчика DD2, через некоторое время выведут его в состояние, при котором на выходе 29 возникнет высокий уровень. Передатчик прекратит работу, выдав в эфир 512 тональных посылок. Это займет около 9 мин. Подключая диод VD3 к другим выходам счетчика DD2, можно менять это время. Для возвращения устройства в дежурный режим нужно нажать кнопку SB1. Эту же кнопку следует нажимать и при постановке устройства на охрану. Шлейф при этом должен быть замкнут.
Передатчик собран на печатной плате из двусторонне фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм (рис. 2). Фольга под деталями использована лишь в качестве общего провода и экрана: в местах пропуска проводников в ней должны быть вытравлены защитные кружки диаметром 1,5...2 мм (на рис. 2 не показаны).
Рис.3.
Соединения деталей с общим проводом показаны зачерненными квадратами. Квадратами со светлой точкой в центре показаны перемычки между двумя сторонами платы. Перед установкой микросхем выводы 7 DD1 и 8 DD2 отгибают в сторону для пайки непосредственно к фольге общего провода.
Все резисторы — МЛТ-0,125. Конденсаторы С1— С4, С10—С12, С14, С15 — КМ-6 или К10-176; С5—С9 — КД-1; С13 —КД-2; С16 — оксидный диаметром 6 и высотой 13 мм. Дроссели L3 и L4 — Д0.1. Катушка L1 содержит 60 витков провода ПЭВ-2 0,07, намотанных виток к витку, L2 — 13 витков (n1 = 7, n2 = 6) провода ПЭВ-2 0,48, L5 — 11 витков провода ПЭВ-2 0,56. Катушки имеют карбонильные подстроечники М3 х 8. Конструкция контурной катушки L2 и ее монтаж на печатной плате показаны на рис. 3. Катушки L1 и L5 отличаются лишь отсутствием отвода. Каркас катушки L1 приклеивают к плате.
Рис.4.
Кварцевый резонатор можно просто впаять. Но действительная его резонансная частота нередко существенно отличается от проставленной на корпусе. Подбор резонатора упростится, если в плату впаять не сам резонатор, а гнезда под его штыри (рис. 4). Такие гнезда (внутренним диаметром 1 мм) можно найти в некоторых разъемах.
Печатную плату устанавливают на переднюю панель — пластину, вырезанную из листового ударопрочного полистирола (отверстия 02,1 мм в плате предназначены для ее крепления). Из этого же материала можно склеить и корпус передатчика, в авторском варианте он имел габариты 78x58x28 мм.
Для налаживания передатчик переводят в режим непрерывного излучения без модуляции. Короткими проволочными перемычками соединяют с общим проводом коллектор транзистора VT1 (этим обеспечивается непрерывное питание передатчика) и левую (по схеме на рис. 1) обкладку резонатора ZQ1 (это исключает влияние цепи L1VD4C5).
К антенному выходу подключают 50-омный эквивалент антенны (два включенных параллельно резистора МЛТ-0,5 100 Ом), а к нему — высокочастотные (>30 МГц) вольтметр и частотомер. К разъему Х1 подключают имитирующую шлейф перемычку.
Подав на передатчик питание, подстройкой катушек L2 и L5 добиваются наибольшего напряжения на антенном эквиваленте. Отдаваемую в нагрузку мощность вычисляют как Ризл (Вт) = U2/50, где U (В) — показанное вольтметром эффективное значение высокочастотного напряжения. Передатчик можно настроить и без вольтметра, если в качестве антенной нагрузки взять лампу накаливания 2,5В 0,068 А: лучшей настройке будет соответствовать максимальная яркость ее свечения. По яркости этой лампы можно судить, очень приблизительно, конечно, и о мощности излучения. Если показанная частотомером частота отличается от требуемой более чем на 0,5 кГц, кварцевый резонатор заменяют другим.
Затем удаляют перемычку с кварцевого резонатора и подстройкой катушки L1 устанавливают частоту на 2 кГц выше рабочей (если шлейф цел, то на выходе элемента DD1.4 устанавливается напряжение высокого уровня уводящее частоту задающего генератора вверх). Если подключение частоторегулирующей цепи L1VD4C5 привело к срыву генерации и она не восстанавливается при любом положении подстроечника L1, рекомендуется подобрать конденсатор Сб. Если кварцевый резонатор работает не на третьей гармонике, а на основной (что редко, но бывает), число витков катушки L1 нужно уменьшить в 2—3 раза и подобрать конденсатор С5.
Зависимость основных характеристик передатчика от напряжения источника питания показана в таблице.
Здесь: Iдеж — ток, потребляемый передатчиком в дежурном режиме (шлейф цел); Iнепр — то же, в режиме непрерывного излучения; Ризл — мощность излучения; Δfв — отклонение частоты генерации вверх при напряжении на варикапе VD4, близком к питающему; Δfн — отклонение вниз при напряжении на варикапе, близком к нулю. Из таблицы видно, что изменение напряжения источника питания мало влияет на частоту излучаемого сигнала. При напряжении от 5 до 9В сигнал остается в полосе канала связи.
Рис.5.
Окончательную настройку передатчика завершают подстройкой катушки L1 на слух по наилучшему тону сигнала в динамической головке приемника. На металлической крыше "ракушки" устанавливают гнездо для подключения антенны. На рис. 5 показана конфигурация отверстия под антенный разъем СР-50-73Ф, а на рис. 6 — подключение кабеля. Один конец кабеля крепят непосредственно на плате передатчика прижимной скобой, другой — припаивают к разъему.
К источнику требования просты: напряжение — 6...9В, ток нагрузки — не меньше Iнепр. Электрическая емкость источника должна обеспечивать достаточно продолжительную его работу. Так, например, литиевая батарея DL223A (напряжение — 6В, емкость — 1400 А-ч, габариты — 19,5x39x36 мм) позволит не заботиться о питании несколько лет. Батарею можно составить из гальванических элементов, но прослужит такая батарея заметно меньше.
Рис.6.
Если предполагается использовать передатчик в регионах с холодным климатом, нужно чтобы источник питания сохранял работоспособность и при низких температурах. Здесь литиевые гальванические батареи также вне конкуренции — их температурный диапазон от -55 до +85 °С. Условно пригодны (зимой) алкалиновые батареи (-25...+55 °С). Совершенно непригодны РЦ и СЦ (0...+55 °С). Менее "морозоустойчивы" аккумуляторы. Так, температурный диапазон никель-кадмиевых и никель-металгидридных аккумуляторов — -20...+45 °С, а литиевых — -20...+60°С.
На "ракушке" может быть установлена любая антенна Си-Би диапазона. Нужную "дальнобойность" канала (обычно это несколько сотен метров) обеспечит даже антенна от портативной радиостанции. Однако уверенность в этом может дать лишь прямой эксперимент: в условиях городской застройки при низко расположенном излучателе интерференция сигналов в точке приема практически непредсказуема.
В заключение — о приемнике. В этом качестве одноканальные Си-Би радиостанции, выпускавшиеся когда-то нашей промышленностью, привлекательны лишь одним: почти все они уже давно лежат без употребления. Хотя радиоприемник "одноканалки" может работать и без переделки, лучше все-таки его доработать. Прежде всего в него следует ввести шумоподавитель (устройство, включающее УЗЧ приемника лишь при появлении в канале несущей частоты). Разработчики первых отечественных постоянно шипящих радиостанций считали шумоподавитель излишней роскошью. После чего можно увеличить мощность сигнала на выходе УЗЧ и, при необходимости, усиление РЧ тракта. Можно поэкспериментировать и с АРУ: увеличить или уменьшить ее быстродействие или вообще выключить.
Конечно, для постоянно включенной на прием радиостанции потребуется и сетевой источник питания. В этом качестве годится сетевой адаптер, имеющий нужное выходное напряжение и не перегревающийся при длительной работе.
Антенна принимающей "портативки" может быть ее же собственной. Но лучше вынести антенну наружу, закрепив, например, на балконе. Его металлическая арматура, подключенная к корпусу разъема, будет служить своего рода "противовесом". Штатную антенну "портативки" можно укрепить и просто на внешней стороне оконной рамы. В этом случае в качестве противовеса (его подключают к корпусу разъема) используют свободно свисающий проводник длиной около 1,5 м.
Антенна от "портативки" требует влагозащиты (прежде всего, ее удлиняющая катушка и антенный разъем). Проще всего надеть на нее узкий пластиковый или резиновый чехол.
Ю. Виноградов
