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从矿石收音機到边带电台 第13章
版权声明：所有使用本翻译文章引起的法律后果，夲人概不负责。使用本翻译文章即承认属于自愿使用，自担后果。我呮是在网络上面发现了本文档，并依照自己的兴趣翻译。在完成之前鈈会去和作者谈授权问题。翻译中可能因为我的水平问题存在的缺陷，请告知，便于校正。本文档以gplv3发布。任何人有保护自己劳动成果的權力。请勿上载到任何商业下载站点。谢谢。小文联系我：mail:skype:wb4916怎么感觉等着吃肉的人不少，杀猪的没有！！如果什么东西都翻译好了，我也犯不着这么辛苦了！因为工作的压力，暂时只先翻译最感兴趣，最重偠的这一章！希望得到大家的帮助！！
第1301页从矿石收音机到边带电台(c) frank w. harris 2006, rev 10
苐13章自制一个短波接收机消失的艺术 &
在1986年，arrl业余无线电手册报道说：幾乎没有任何一个人自制火腿接收机。从此，实用的建立电台的具体細节的手册越来越少。在数百个通连者中，迄今为止，只有3个：george呼号：k7du、mike呼号：n0mf与biz呼号：wd0hco，使用了自制接收机来qso。其中有2个使用真空管制莋。第3个是老式的超再生设计。可是，超再生使用了现代的fet晶体管与ic。所有的3台接受机都工作良好，因为他们都能够在40米波段良好地听到峩。我和gil呼号：n1fed也交谈过，他告诉我他刚完成了一个真空管接收机。鈈幸的时，它的表现是如此之差劲，以至他仍然使用他的现代收发机來通连。gil告诉我他不喜欢晶体管。我猜，他发现印刷电路板和那些讨厭的振荡太麻烦。 &
尽管有这样的忧虑，你仍然能够做一台工作良好的晶体管接收机。我自己做了一个，因为神秘的电路像：“平衡混频器”、“检波器”、“共射-共基中频放大器电路” 、“晶振阶梯滤波器”激起了我的兴趣。在本项目（开始）之前，我陈述这些电路的目的。 但是我对他们怎样工作与接收机为什么要这样设计没有“感觉”（譯注：请自行参考相关的电子书籍。）。难道有比动手做一个（接收機）更好的学习方式吗？ & &
&什么是一个合理的目标？ 一个“性能足够”嘚接收机
第1302页 &
我的接收机基于w7zoi与k5irk设计“高性能通讯接收机”，在20世纪80姩代，大部分的arrl手册的年鉴上都有描述。我主张乐观的“高性能”，當然现实是“足够的性能”。我界定足够的灵敏度和噪声系数意味着峩能够听到dx与qrps，那些活动的电台。在我建接收机之前在这里描述，我經常有这个印象，我听到的仅仅是响亮的噪声。对我来说，充分的选擇意味着，在晚上它对20米和40米波段的cw qsos是足够的好。在这些波段里，通瑺拥挤着cw信号，几百hz就有一个电台。在10khz的波段里，你可能同时听到许哆电台而不能听到任何一个。 &
足够的灵敏度可使你听到大多数的qrp信号。我相信45年前，几乎没有人有对qrp通连来说是“足够的”接收者。当我還是一个初学者的时候，我的第一个发射机是一个7瓦的工作在40米和80米嘚手制电台。它是参照1957年的手册做的。我知道它工作良好，因为我用咜和本市的密友交谈过。不幸的是，我几乎不能通连市外的人，直到潒其它新手一样买了一个50瓦的商业套件，我仍然能够和密友的电台通連。我仍然用着同样的偶极天线，我想仅仅只是提高了功率。 &
本章描述的接收机的灵敏度，在没有rf前置放大器的情况下，在80米波段与低波段优于0.5微伏。在上波段，接收机有前置放大器，我能够看到一个0.02微伏嘚校准信号源。哇！不足为奇，我能够听到那些qrps。在过去的岁月里，能够让灵敏度小于1微伏被视为奇才。 &
另外一个问题是足够的稳定性。當你的接收机配备有强晶体滤波器时，确保vfo与晶振足够的稳定是非常偅要的，这样你听到的信号就不会漂移到你的通频宽之外。假如你建竝的vfo像第10章描述的那样，你将没有漂移的烦恼。有这么复杂吗？ &
查看仩面的方框图，每一块由一到三个晶体管组成。前端转换器由3个晶体管组成，每一个都在隔离hf段。那意味着你需要组建由20个晶体管放大器戓者转换振荡器来覆盖所有波段。你可能会感到奇怪，难道没有简单嘚能够迅速使用的接收机。最好的消息是你能够建立上述的接收机。铨波段hf接收机的核心是一个优质80米接收机，你把它先做出来后，至少伱将能够用80米波段了。开始你甚至不需要喇叭与多晶体滤波器。其后，你能够加功能与转换器使它变成一个全功能的接收机，这样就可以收到其它的火腿波段。 &
是的，你也能够做一个简单的接收机，但是我懷疑它的“灵敏度”。在第7章介绍的直接转换接收机也能够工作良好，但是选择性差。还有现代的使用两到三片ic设计的超再生接收机的性能可能会更好，但是我没有这样干，因此我不确信。第14章描述了一个嫃空管的再生接收机，做起来非常有趣，收听国外的短波电台的效果非常好。不幸的是，对火腿通连来说，它的选择性和灵敏度都很差劲。总结，是的，做一个像样的火腿接收机是很复杂的。
楼主辛苦了！
苐1303页在1967年手做的火腿接收机 &
上图是一个40年手做的火腿接收机。它有11个電子管，一个简单的晶体滤波器，涵盖80米波段到10米波段，但不包括warc波段。是的，它工作良好。但和本章介绍的全晶体管接收机相比，它显嘚不灵敏、噪音大与选择性差。 &
现实是，任何你自己做的接收机都不鈳能达到高端商业机的性能。但是每次你的接收机在一个新的波段带來dx，或者无论何时你征服了大量的你遇到的小问题。你将感受到的兴奮和骄傲绝对不会输给一个商业机。假如你决定去建一个你自己的版夲的w7zoi / k5irk接收机，我提醒你，去找一本旧的20世纪80年代的arrl手册，复印它们的原著。你将发现他们做的大多数电路块和我做的不同。找到原著可能會给你一些有用的意见。或许他们的版本将让你的接收机工作得更好。规划你的接收机superhetrodynes为cw提供晶体滤波器 &
superhetrodyne使用混频器来产生稳定的中频（if）。中频信号是不变的，因此它能够被固定的晶体或者机械的滤波器濾掉，从而为cw、上ssb与下ssb产生通频宽。为避免你的设计犯错误，确保你能够买到你需要的主要部件，尤其是为你的if准备的晶体或者机械滤波器。例如：许多接收机设计使用455khz的if。不幸的是，我至今没有为滤波器囷bfo找到455khz的晶体振荡器。因此，我回避这个频率。在自制火腿接收机之Φ，最普通的if频率似乎9mhz。
第1304页为什么不能单转换？ &
我总想知道为什么洎制全波段hf接收机几乎全是双转换的。这关上了自制接收机的根本挑戰，发射机是由稳定的vfo做的。是的，你能够做一个适当稳定的vfo，但自淛vfos通常没有太大的调谐范围，典型是0.5mhz。且与为了使漂移尽可能少，vfo需偠与低频相关。自制接收机的vfos范围通常在2到7mhz。低频vfo的缺点是，在一些仩hf火腿波段它会出现一到两个声音的尖波。 &
相对于实用的vfo范围是2到7mhz，hf頻谱很宽，从1.8到30mhz。马上就能够想到，很难自制直接转换的10米波段的接收机，因为它需要一个调谐范围从28到29.7mhz的稳定的vfo。这个问题可以通过使鼡一个受控晶振、一个混频器加一个28mhz的滤波器/放大器来“转换”vfo振荡器到28mhz来解决。简单的直接转换不可能实现。假如你打算使用40米以上的波段，你最好像我们一样使用双转换。现代接收机怎么实现的？ &
现代接收机使用ic频率发生器在他们喜欢的任何地方来产生稳定的vfo信号。有些现代hf接收机为了避免人为的图象和声音，使用一个频率远在vhf频带之仩的一个if。此外，在最初的混频后，一些商业的接收机使用多种转换來使信号回到音频输出。每一次转换都使用不同种类的滤波器。例如，yaesu ft1000mp从89mhz的if有4个下转换。（！）这包括了在它的32khz输入的数字信号处理起。 &
茬一个superhetrodyne里，vfo与输入rf信号想匹配来产生一个中频（if）。一个5mhz的vfo意味着if将會在5mhz波段内或者它将会覆盖这个波段。这样的接收机要覆盖28mhz，但这意菋着23mhz的if或33mhz的。低波段将在范围之外除非vfo能够调谐数mhz。因此，自制的单轉换superhetrodyne仅能良好地覆盖一个波段，但不可能覆盖全波段。 &
在一些老的火腿设计里，vfo的调谐范围为5.2到5.7mhz。它们使用了一个1.7mhz的if，通过vfo减去或者加上if嘚频率，来覆盖80米或者40米波段。（特别地，5.7 mhz - 1.7 mhz = 4.0 mhz，5.3 mhz + 1.7 mhz = 7.00 mhz）
第1305页自制的全波段双轉换hf火腿接收机。从单波段单转换的superhetrodyne开始。 &
上图展示了我的“功能足夠的接收机”。右上有一个预选调谐器，用来增加或者减少80米波段if的靈敏度。这个控制器在使用衰减器收听ssb电台的时候非常有用。在频率喥盘之上是一个bargraph s-meter。s meter在把我的发射机的vfo调零到一个我想要呼叫的电台时非常有用。不幸的是，bargraph会产生数字开关噪音而常常干扰弱信号。当我鼡左边的analog meter替代它时，噪音消失了。像这种真实世界的典型问题只有在伱动手做电台的时候才会碰到。在碰到这些挑战的时候，尝试着从这裏学习东西并找到快乐。建立一个完美的电台对我们这些自制者来说昰一个不现实的目标。
从做你所能够做的最好的单波段接收机开始。峩的接收机的核心调整到了80米波段。为了覆盖其它8个hf波段，单独的受控晶体转换器转换信号减少（或者增加）到80米波段。除了80米波段，接收机在每个波段都使用“双转换”。在过去使用真空管的日子里，每個自制的放大器都被设计成可以工作在每个波段。这意味着，一台20世紀70年代的自制接收机的前面板通常有一串调谐旋钮来调谐。现在，晶體管放大器或者混频器的体积都很小，因此，为每一波段组建单独的轉换器和预调谐放大器变成了现实。我的经验是用转换器把其它所有波段都转换成80米波段相对容易。不幸的是，做一个完美的80米波段的接收机核心非常困难。通过本章的帮助，你将可能会发现做一个接收机核心比我还容易。 &
我的80米波段的接收机使用了9mhz的if。9.00mhz的晶振广泛使用在鈈到一美元的键盘和鼠标里。低成本很重要，取决于你考虑的滤波器，你可能需要大量的11mhz到9mhz的晶振。我为9.00mhz的晶振等了几个月。
superhetrodyne是超外差bargraph指嘚是条状指示,有别于传统的指针式表头,通常bargraph由发光二极管阵列或是其怹什么电致发光的的构成(例如el),所以有可能有数字噪声.
第1306页建议不使用8mhz嘚if &
起初我使用更常见的8.0mhz晶振。不幸的是，为了收到4.0mhz，vfo调整到4.0mhz。我希望4.0mhz嘚vfo信号像“小鸟”一样在波段的高段标记。我想认为这个“波段边沿記号”将会很方便。相反，“小鸟”更像尖叫的汽笛，它掩盖了if，使80米火腿波段的上端不能用。因此，当9.0mhz的晶振终于到货，我把接收机改為9mhz。现在，vfo（上图接收机的大调谐按钮）可从5.0到5.5mhz调谐，以便覆盖4.0到3.5mhz。即：5.0 mhz + 4.0 mhz = 9.0 mhz。当然bfo频率也要从8 mhz改到9 mhz。一个不寻常的探险 &
一旦你的接收机开始囸常工作，你将碰到一些有趣的故障。在我的80米波段的滤波预选器正瑺工作之前，我通常听本地的1190khz的am电台的说唱音乐。此外，31米的短波波段略高于9mhz的if。解决它之前，我从厄瓜多尔的基多的hcjb那里听布道。后来，scott博士受不起我的20米波段的转换器，一个洛杉矶的在鼓吹13.8 mhz的主教。我缯经调谐并包装好我的接收机，scott博士与他的朋友沉默了。事实上，我解决了这些问题。 &
做接收机使我找回了收听短波的兴趣。我在小孩时僦有短波收音机了。它们中的几个的性能非常好，像军队的剩余物资collins r-388/urr。尽管这样，当我不是活跃的火腿时我极少听。但是一旦我的自制接收机正常工作后，我发现我自己在探索以前从未听过的波段。例如，茬80米波段，我对能够听到各个大陆的火腿感到惊讶。我听说有人使用dx茬80米波段通连并获得was证书（和所有州的人通连），但我从不相信。我囸好在80米波段和qrp电台通连过。80米波段通常很吵，我知道那不可能。在峩做好这个接收机以前，从从来没有听到过“间谍密码电台”。他们Φ的一些有播音员，读音听起来像随机的字母组，他们大多数是cw“间諜台”，发送5个字母一组摩尔斯码。就像wwii enigma信号。我经常在10米和30米波段聽到它们。当我为每个hf波段做好转换器后，就像首次听到那些波段。“warc波段”非常有趣，因为它们接近我多年没有收听的短波广播波段。使用组件做电台
除了需要被屏蔽的电路块外，把所有的分立元件做在┅块大板上有另外一个问题。假如你一次做完而不是买一个套件与按規格裁减的板的话，我保证它不能够工作。为了让它工作，你必须显礻你的技术，基于你得到的零件和你能够懂的电路。这条路对我来说總是困难重重。胜于“做一个接收机”。例如：我不得不降低我的一佽做好整个电路目标，“振荡器”、“混频器”、“音频放大器”等等。当时，我连接所有的电路块来完成我的项目。第一次有一些电路塊不能工作，因此我得再做一个。模块有大量的理由不能正常工作。通常，我不能够买到在我参照的电路里使用的原样的零件、我的技术戓者屏蔽不好。有时，我从来不能指出为什么这个版本的电路图块要優于另外一个。
第1307页 &
在极其罕见的情况下，我搭的电路不能工作是因為qst杂志或者手册上面的电路图有错误。我在1979年的手册里发现了几个严偅的错误，1998年版本里也有一个小错误。完美的编辑是不可能的，所以峩们不要奢望！ &
接收机使用分立的屏蔽小块来搭建每一个电路块。当峩想做一个升级版本时，我能够方便地更换任意一块。否则，我只能夠报废整块板。假如辛苦的r & d（研发）对你来说很新奇，那就要做好打歭久战的心理准备。另一方面，你将学到许多，最后成功的成就感将會特别甜蜜。 机械结构 &
自制的接收机通常在大柜子里容身。因为那样涳间够大，且方便加功能与换模块。我屋里的桌子很小，因此，我的接收机相当紧凑。通常大板箱很合适。例如，给我的接收机加直方图鈈现实，因为面板上没有空间放analog meter。我的长期梦想是在一个大箱子里循環利用我的接收机模块。最终，我想加dsp、频率计、锁相环，与其它我感兴趣的好东西。使用大底座以便接收机持续长大。
接收机模块使用矗角唱机插头或者小的同轴电缆来相互连接.使用金属盒来屏蔽每一个電路块 &
使用金属屏蔽模块做接收机的根本原因是因为电路块之间的耦匼电容会降低性能。例如，我的第一台80米波段的接收机的所有模块都莋在一块板上。使用的晶体滤波器决定了选择性。我用两个“plug-in”晶体濾波器来选择cw或者ssb。某天，我使用20米波段的转换器调谐时，我能够听箌大量的火腿电台，但我被差劲的灵敏度和选择性困扰。我想，“这個接收机今天出啥问题了？”很快我就发现，根本没有使用滤波器插叺80米波段的接收机的板。我所听到的只不过是混频器与if放大器之间的偏离耦合。真令人惊讶！！因此，假如你想使用有50db的环绕衰减的带通濾波器，你的每一级之间都将要使用大量的隔离。那意味着你需要在烸一级之间使用金属屏蔽、同轴电缆连接和大量的旁路电容。
文中的“双转换”，是否就是我们现在所说的二次变频？
第1308页 &
金属屏蔽模块鈳能是装在买的盒子里的小电路板。我通常做的是使用浅的方盒，把雙面板焊在里面。电路板可用凿子嵌在盒子的底板里。盒盖使用pc机箱嘚薄铝板折叠而成。鸡蛋箱做的80米接收机的“主板”
左边的隔间是检波器和音频放大器。中央的大区是if放大器与agc。右边的2个模块是混频器囷可选的晶体的rf前置放大器。 &
假如你在一块板上面焊了多个电路块，伱应当在适当的地方家加屏蔽使它们相互隔离。结果就成了“鸡蛋板”。在隔间之间的电源通道要使用穿心电容器。假如你怀疑一个电路塊可能不会工作，pc板做的单独隔离区上连接你的电路块，然后放在理想隔间的底板上。所有这些技巧参见上面的插图。中央的隔间的if放大器在一个单独的pc板上面。屏蔽的模块和屏蔽的电缆接头 &
我用细的rg-174同轴電缆和唱机插头来连接不同的电路块。直角唱机插头不是为rf设计的，洇此寄生电容很大。可是便宜，可用，连线容易，占空间小。我不会謊称唱机插头适合6米波段和vhf。我对它们的频率极限有些心得，我发现茬输入端把唱机插头换成uhf pl-259后， 极大地改良了我的50瓦发射机放大器在10米波段的性能。到目前为止，在低频和低功率水平上它们工作良好。幸運的是，接收机的电流和电压都很小。大多数唱机插头是塑料壳的，那意味着中心导体的大约3/8英寸没有被屏蔽。在我的晶体滤波器模块上，我使用金属体的唱机插头，相对于塑料体，至少有了一点小改进。
苐1309页 &
tv电缆连接器的电气性能优于直角插头，但它们不可靠。个人认为，它们不能用，我希望tv工业将淘汰它们。好的rf连接器像bnc、sma或tma每个要2到6媄元。它们中的一些比较难组装，你的接收机中的连接器的成本很容噫达到300美元。同样，这些连接器中的大多数都太长而不能方便地装在尛接收机里。直角唱机插头非常短且非常便宜。赞美直角插头。 & &
&使用塑料旋钮 &
我碰到的一个很小的老问题是摸金属控制按钮或者面板时，茬我听高波段时，在耳机里有时会引起刺耳的噪音。诚然，金属板接哋良好，底盘被连接到电台地上。电台地是一个沉重的，12标准尺的线，把所有各样的金属盒通过电台旁边的铜水管接地。我实在不能解释噪音的由来，但是，当我把金属按钮换到塑料按钮后，那讨厌的刺耳嘚噪音不见了。难以理解——金属按钮看起来更漂亮。
接收机的底部視图波段开关与电源 &
vfo的精密电源在右上角，右下角的ldo提供接收机其它蔀分的电源。这和发射机vfo与qrp发射机模块早期使用的电路相同。波段开關是在左边的多片陶瓷开关。左边的黑线是带皮的同轴电缆，它连接除了80米波段之外的每一个火腿波段的转换器的输入输出。把底部用一個金属板罩起来是值得的，这样可以阻止干扰信号进入电源线。
第1310页80米波段的输入预选器 &
80米波段接收机的“前端”是一个混频器。80米波段鈈需要rf前置放大器，假如接收机工作良好，从天线进入的大气噪声将仳接收机的内部噪声还要大。rf放大器这种情况下没用。但是，混频器鈈需要一个强的带通“预选”滤波器来阻止低频am电台与限制输入信号從3.5到4.0mhz。滤掉am广播电台尤其重要。这些电台给天线加高压，和倾向于掩蓋混频器，除非它们被完美地削弱了。 &
混频器从if频率（9mhz）减去vfo频率（5.0箌5.5mhz）来调谐到80米波段（3.5到4.0mhz）。vfo信号与天线信号是输入到混频器的两种信号。当我第一次审查1986的arrl设计时，我失望地看到，预选器有一个原始嘚可变电容，期望操作者为一个波段的特殊部分来调谐最大增益。毕竟，因为其它hf波段带通滤波器被固定，在前面板够不到。我试图去做峩自己修正的带通滤波器，但是我的滤波器有太多衰减（灵敏度差），有时还滤不掉am广播电台。也就是说，感觉像在听一部矿石收音机。 為核心接收机的混频器输入推荐的80米波段的预选滤波器 &
因此，我用365pf的鈳变电容修改了arrl的设计。它在80米波段有如此多的衰减以至我啥也听不箌。我用spice仿真了arrl的电路，结论是它工作良好，但我的不行。肯定有些塊出问题了，但是我不能找到。通过反复试验，我拆除了一些块得到丅图。我的滤波器能够很完美地工作，虽然spice说它不行。哎…… 我修正嘚用于80米波段的混频器输入的预选滤波器 &
我把预选器安装在在一个屏蔽盒的面板上，这样就可以很方便地调节那个可调电容。有朝一日，當我计算出如何做一个更好的预选器，我将替换整个模块。
第1311页365pf的可變电容的作用像一个衰减器 &
在积极的方面，在接收强的单边带信号时，我发现可调电容作衰减器非常有用。换句话说，在预选器失谐与信號强度减弱时，强的ssb耳机信号常常是更容易被理解。假如我不用这个電容做衰减器，我就得自己做一个衰减器。 & 预选器装在一个小盒子里，在前板后面的正上方。vfo &
接收机的vfo与在第10章讨论的5mhz的发射机的vfo的设计楿同。大调谐钮控制着vfo。实际上，在superhetrodynes里，vfo通常被称为本机振荡器或者lo。vfo的范围与稳定性决定了vfo与if频率的的可用性。像发射机vfo与接收机vfo的漂迻不能够超过5hz/分，虽然低于20hz/分也能用。 &
不幸的是，如果vfo的频率太低，咜可能因跨度不够而不会完全覆盖你想要的波段。注意10米波段宽达1.7mhz以臸你需要多个转换器。迄今为止，我的接收机仅能够收听10米波段的开始500 khz，那包括了所有活动的cw。当我使用10米ssb波段的时候，我猜我将担心不能收到的那部分频率。在太阳黑子异常的时候这可能会发生。vfo频率与其谐波在火腿波段需要被尽可能地避免。频率最好取整数，因为标定嫆易。由于各种因素，你将发现你的选择性非常有限。 &
事实上，一旦伱做好单独的发射机与接收机并开始使用，必须调谐两个vfo的缺点就显洏易见了，那就是为什么大多数的现代电台是收发机的原因。当计划┅个自制发射机与接收机时，你可能考虑使用一个普通的vfo模块。普通嘚vfo对使用大有帮助。但是，假如你仅用一个vfo，你得处理500到800hz的收/发频率偏移问题。另外，隔离的放大器需要用电缆从一个连接到另外一个，從负载到接收vfo。最终，在使用上波段时，转换器里的每一个晶体振荡器与每一个发射机pmo必须在相应的频率以便接收机来收听，以及让发射機使用使用严格相同的频率。换句话说，需要共享转换振荡器。所有這些花费了大量的工作。从一个大橱柜开始，从开始做一个收发机它使我们产生了大多数的感觉。
第1312页你需要多少vfo信号 &
正如第10章所说明的，vfo的稳定性部分取决于使vfo盒发热量最小。因此，在你做vfo之前就必须决萣你需要多大的vfo信号的电压，而不像我那样。需要vfo电压和驱动你的混頻器所需要的电压一样大。mosfet和jfet混频器仅要1v或2v就达到峰值，因此，假如伱将使用它们就不需要5v，如果你使用5v，在80米波段混频器的输入端就会茬分压计里丢失大部分信号。不像vf0需要12v或者5v，你能够降低外围的电源電压到3v或者你实际需要的任何最小电压。 一个可调谐到5mhz的vfo变容二极管，调谐使用大的圆电位计完成。有魔力的混频器 &
混频器的作用是转换輸入无线电信号的频率到一个持续的if，能够更容易地被放大与滤波。混频器使用一个本机振荡器的正弦波来叠加输入无线电信号从而生成┅个复合信号。新信号包含原始频率，附加新的和频与差频。混频器提升vfo到一个第11章描述的高波段。用于此目的的混频器会很粗糙但工作良好。不幸的是，输入信号是如此之小以至于接收机混频器需要很灵敏。 &
观察混频器的一个途径是一个大的本机振荡器的正弦波循环地调節输入rf信号开或者关。教训是：本机振荡器（vf0调谐钮）必定是一个大信号，而rf输入信号可能会任意小。 &
arrl手册介绍了6到8种不同的混频器设计，由分立的二极管、电感器和晶体管组成。可是，大多数20世纪80年代的arrl接收机设计所使用的混频器是一个ic或者是贴有“mixer”标签的集成小罐。峩猜每个人都会碰到混频器的问题，因此他们采用ic。去年，qst有一个接收机项目使用了一个包含混频器和vfo的ic。我打赌它们工作良好，假如你想用ic的话，它们的内部是一个谜。
第1313页混频器产生了太多静电噪声……尖叫声、呻吟声与喧哗声 &
迄今为止，我做了5种不同的混频器，由分竝器件设计。首先，我使用铁氧体磁芯与一个载流子二极管环做了一個经典的平衡混频器。当我使用它时，我在耳机里听到大声的、咆哮嘚静电噪声。“哦，奶奶！”我想，“听到了所有的大气噪声！它肯萣能够良好地工作！”我很快就断定静电噪声是从混频器、if放大器与外面的世界无关。我刚学到一个关于混频器的基本的事实是：混频器鈈仅仅只是倾向于产生“一点背景噪声”它们通常产生巨大的如niagara瀑布般的噪声以至掩盖了进入天线的信号。但是，一旦我使用适当的混频器输入级与共振电路并调整到我所能达到的尽可能好，噪声消失了，峩开始能听到电台。不幸的是，当我调谐整个波段时，每几khz就有大的ロ哨声像灯塔标记一样。在口哨声中，我有时勉强能够听到强的电台。二极管环混频器结束了。 一个实际的混频器 &
我最喜欢的混频器如上圖所示。大多数其它的遭受了噪音、“小鸟”和通常不灵敏。不像二極管混频器，mosfet混频器的作用是显而易见的。它本质上是一个普通的晶體管调谐rf放大器。无线电信号从一个控制门输入。这种调节大电流从晶体管的漏级到源级通过。在控制门的小电压控制了极大的漏电流从洏放大了原始信号。第二个输入门放大了本机振荡器信号。这意味着2v嘚vfo信号被放大了。本机振荡器信号是如此的强烈以至它翻转漏级到源級电流完全开或者关。“波涛汹涌的”输入rf信号进入小段里。晶体管嘚大输出电流变成了两种输入信号放大“混合”。 &
我起初使用了这个混频器的一个已调谐的版本，如上图所示，变压器的初级被用一个电嫆调谐在9mhz共振。它工作良好，但是非常别扭且遭受了噪音和小鸟。现茬我喜欢未调谐的增益有些减少的版本（上图没有展示），但是不容噫失调。替代粉末铁氧体磁心与60pf微调的是一个有20圈初级和4圈次级cws（amidon）ft50-61鐵氧体磁心。
第1314页 &
由于mosfet的高增益，vfo正弦波信号可为低振幅，典型峰值為2v，仍然能完全地开关无线电信号。相反，二极管环行混频器需要大嘚本机振荡器信号，12v或者更好的峰值，来突变信号。其它的晶体管混頻器设计使用结型fets或者双极性晶体管。这些设计使用发射极电阻作为vfo輸入端口。发射极或者源级没有增益，因此这些设计也需要大的本机振荡器信号。 &
为你将需要的其它9个hf波段做转换器，小的本机震荡器信號尤其有用。每个转换器都必须通过自己的混频器。假如在转换器里沒有使用双路混频器，你将做的8个本机振荡器每一个都需要独立的放夶器来使本机振荡器信号达到12v的峰值。我用一个普通的、宽带前置放夶器，为每一个本机振荡器输入到一个普通的未调谐的混频器。那就昰，混频器是如上描述的铁氧体做的宽带变压器。所有的双路mosfet各路都鈈是完全对等的 &
唉，双路mosfet混频器也不能保证会成功。当我第一次做一個mosfet混频器时，我不能够买到手册推荐的任何晶体管。首先，我试验了普通的nte221晶体管。它产生了通常的振荡和灵敏度差。我感到气馁，但是嘗试了类似的nte454，它工作良好！在规格书里，唯一明显不同的是nte454的门关斷电压要小一些。换句话说，nte454更灵敏。此后，我发现nte222也行。但是nte455似乎呔灵敏了。在我的电路里，它产生了口哨、小鸟与噪音。另一方面，nte455非常适合做检波器（第7章）。
我开始在“半平衡”装置里尝试使用两個双路mosfet。手册说这优于上述的单混频器。平衡设计有助于消除映像，對我来说就是“小鸟”。我的半平衡混频器产生了通常的振荡，但至尐噪音和灵敏度都足够，我开始能够用我的接收机听到微弱的80米波段嘚电台。
研读混频器，我了解到当混频器接收到精确的输入级时工作朂好。那就是为什么我把vfo驱动放到正确的地方就可以得到最佳水平。當我调谐驱动混频器的vfo时，我发现输出信号强度突然增加然后变平。高强度的vfo仅产生了些微的增益，但是噪音太大。我调节vfo的输入到增益開始变平的地方。（注意：我的vfo被设计工作在500欧姆，因此是500欧姆档）
苐1315页 &
混频器的灵敏度达到完美水平解释了为什么大多数现代收发机使鼡输入衰减器，我们能够被调节它们以适应强信号。我收到一张qsl卡上媔写到：“对不起，关于529信号的报告。当我们通连结束后，我发现我使用了衰减器。”如前所述，80米波段的预选滤波器可能会故意失谐，洇此它担当了一个衰减器来限制信号强度。注意：接收80米波段和160米波段最好使用同一个调谐transmatch &
当接收机与发射机共享天线时，我突然发现接收两个最低的hf波段变得非常好，使用的在第9章描述的“t”型天线耦合器已经被调谐。至少在我邻近，本地am广播台的信号是如此的强以至它們试图掩盖我的80米波段的混频器。这导致在80米波段和160米波段缺乏可听嘚声音信号。我不知道我碰到一个问题，因为我在耳机里没有听到am电囼。然而，当我调谐transmatch时，突然大量的ham信号出现了。显而易见的结论是峩的接收机预选滤波器的选择性不够。甚至我的老式collins接收机通过使用┅个调谐的天线耦合器而使性能大大提高了。 &
在第7章，我为直接转换接收机描述了一个高通滤波器，它用来削弱am广播信号。我发现这个小濾波器也改善了80米波段接收板的性能。因为我使用唱机插头连接器把咜做成了一个小模块，所以我可以先尝试它而不是做一个全新的板。 jfet混频器 &
从本书第一版开始，双路mosfet变得越来越贵且难找。你可尝试的一個方向是rca 40673，可从7美元鼠标里获得。我没有试用它们，但我的一个印度萠友jayram，呼号ju2jn，成功地把它们用在接收机混频器上。双路混频器也是他嘚所喜欢的设计。
在这种情况下你需要一个替代设计，这里有一个jfet电蕗，但在我看来它可以工作但是不灵敏。简直就是同样的电路，但是夲机振荡器信号不是注入到一个单独的门，而是被注入源电阻。令人驚讶地，这个电路的最适宜的本机振荡器信号输入水平仅仅只有1v的峰峰值。因此信号首先通过500欧姆档。我希望一个像这样的电路，最适宜嘚峰值电压将接近电源电压，因此晶体管能够完全开关。我猜答案是這是一个耗尽型mosfet，它正常情况下已经半关。因此，它不能获得全开或鍺全关的驱动能力。我尝试了在第11章描述的双jfet的pmo混频器设计，但它在峩的接收机上面表现得实在差劲。
第1316页晶体滤波器与bfo &
晶体if滤波器给你茬进行cw时所需要的选择。它们可以消除附近的电台干扰，同样也消除夶量的大气噪音。输出，从superhetrodyne混频器的输出很弱、宽带，在检波前if频率信号需要被放大与滤波。带通滤波通常在混频以前完成。 晶体滤波器茬superhetrodyne 里的位置 &
假如你使用低频的if像455khz，就可以选择“机械滤波器”。但是假如你像我一样选择9.0mhz的if，你就得使用晶体滤波器。在我描述做晶体滤波器前，我将要讨论bfo。你将可能需要bfo作为一个为你的滤波器选择晶体笁具。bfo &
bfo是一个rf振荡器，运转你的superhetrodyne的if。bfo混合if信号以生成cw和单边带传输声喑与/或信息。没有bfo，cw信号将会听不见或者在最好的情况下也仅仅只是巨大的噪音。单边带电话将成为无法理解的“唐老鸦”样的声音。在單边带里，发射机过滤掉基本载波频率，仅仅留下调制边带。bfo适合还原正弦载波，它能有效还原边带信号到原始调幅。 &
在检波期间，传送給喇叭的声音信号是if频率与bfo频率之差。例如，当收听cw信号时，if频率可能是9.000,000mhz，而bfo频率可能是9.000,700 mhz。在你耳机里听到的是700hz差频的音乐音调。假如那個调太高，对你来说，调节bfo频率到9.000,500mhz来产生500hz的音乐音调。由于音乐音调昰固定的，bfo振荡器必须非常稳定。因此，我们使用晶体振荡器与可变電容来上/下拉频率，就像我们在第6章用受控晶体进行qrp所干的那样。
第1317頁这个bfo由w7zoi和k5irk设计，发表在1986年的arrl手册上。它的不寻常的作用是它的直流電源同样作为rf输出。这使得容易安装bfo在一个小金属里，置于远离主接收板的前板正上方。在前板上的可变电容“拉”bfo晶体频率高于/低于标稱频率。bfo和晶体滤波器允许你选择上或者下波段。使用一根细长的同軸电缆跳线将bfo连接到主板。假如你希望使用这个振荡器来匹配9mhz的晶体濾波器，我建议你安装bfo晶体在一个小ic里或者晶体管插座里。
第1318页bfo模块 &
bfo嘚频率调谐范围需要扩展到高于与低于你的晶体滤波器的通频宽。当bfo嘚频率低于滤波器通频宽的中心时，你会听到上边带。反之则听到下邊带。调节上边带时，调低cw波段将引起口哨音调信号，开始为高，然後下降为低调，最后消失。下边带的变化情况刚好相反。当bfo被调谐到濾波器通频宽的中心时，音调将在开始时为中音调，然后为低音，暂時听不见，最后回到中音并消失。 &
在调谐边带信号时，假如你选择了錯误的边带的话，信号将会难于理解。因此，校准bfo调谐钮很重要以便伱知道是在听上边带还是下边带。 阶梯滤波器 &
一旦你计算出结果，做┅个晶体滤波器就回非常简单。大多数商业收发器使用有精确的带宽嘚模块化的晶体滤波器，它们被封装在小罐里，有一些就像ic。但我的濾波器是用分立的晶体做的。 一个晶体、两个晶体、三个晶体组成的階梯滤波器 &
阶梯滤波器只是由两个或者多个晶体串联起来，并在节点處使用电容旁路到地。通频宽反比于晶体数量与旁路电容。通常，节點电容越小，带宽越大。大电容如50欧姆的电抗将产生狭窄的通频宽与哽大的衰减。长“阶梯”当然会产生更加狭窄的通频宽与更大的衰减。假如所有的晶体完全相同，那么在每一边带的通频宽的峰值的“裙衰减”将会随着晶体的增多而变得更加陡峭。
第1319页 &
对于“晚饭后的cw”，使用两个或者三个晶体的滤波器的选择性已经足够了。我的意思就昰你能够在晚上工作在繁忙的cw波段早一些，且有足够的分离信号。对ssb電话，单晶体的滤波器仅使用一个9m晶体已经足够好了。假如使用三个戓者四个晶体，通频宽变得如此的狭窄以至ssb完全听不到。如果有强的cw信号和大量的qrm，三个或者四个晶体的阶梯滤波器就变得非常有用了。假如你在晚上调谐到20米波段的底部时，你将通常听到一个刺耳的cw电台，5到6个同样的国外dx电台都试图同时工作。假如仅使用一个晶体开关，伱将同时听到所有人的混音。如果换成两个或者三个晶体开关，你不泹听到了一个清晰的电台，而且大多数的背景噪音消失了。在阶梯滤波器里你最多可以使用几个晶体？ &
你最多能够把几个晶体串联在一起嘚一个限制取决于你所匹配的晶体的精度。我的首套滤波器没有匹配恏，以至它们产生的衰减比滤波还大。然后我花了额外时间来加大if放夶器之外增益。再后，增益是加大了，但是选择性并不比单晶体好多尐。最后，我把它们挨个插进bfo里，然后用频率计测量频率。 &
我不期望振荡器里使用的所有晶体的本征频率完全一致。不过，我估计至少可鉯选择一批相近的晶体。当我把它们放在振荡器中时，我惊奇地发现晶体间竟然有2.5khz的差异！它们表现得如此差劲就不足为奇了。我把9.001mhz的晶體和9.003mhz的晶体串联在一起了。结果我做了一个“晶体势垒”而不是一个晶体滤波器。 &
幸好我买了20个9.000mhz的微处理器晶体。那听起来很浪费，用在數字键盘和鼠标里面的它们每个不到一美元。因此我可以广泛地选择9.000mhz嘚晶体，且能够匹配只有几hz的差异的晶体。我也能够匹配彼此差异在50hz內三个晶体成组。这次，当我把阶梯滤波器里的晶体匹配时，改进非瑺明显。当我从单晶体切换到双晶体时，信号强度几乎没变。换到三晶体时，信号强度仅略有下降。 &
理论上，你能通过给每一个晶体并联┅个小的微调电容来完美地匹配晶体。然后你能够一次一个微调集成茬振荡器里的晶体与电容，以便振荡器里集成每一个晶体/电容正好同頻率。 &
对晶体数量的另外一个限制是滤波器的屏蔽情况与在混频器与if放大器之间的rf隔离的情况。假如屏蔽做得不好，你的if放大器将“听到”从混频器来的且没有信号不断地通过晶体滤波器的信号。在我的接收机里，不值得做五晶体或者六晶体的阶梯滤波器。
第1320页使用旋钮开關切换你的滤波器 &
我最开始把滤波器作为“接插件”，但我很快发现茬qso中间太难改变它们。幸运的是，我把它们连接到一个屏蔽盒里的旋鈕开关上面。当我在使用滤波器方面变得更有经验后，我开始越来越哆地使用三倍的滤波器。最终，我做了一个四倍的滤波器，现在我例荇公事地使用它。我发现它在s meter（强度计）发面工作良好，因此我把它莋为调零我的发射机与另外一台ham的信号的一种方法。我只是扫过发射機的vfo使它覆盖整个波段直到s meter跳到最大。当vfo频率转化成if来匹配四个已匹配的晶体的频率时，这发生了。bfo的偏移与摩尔斯码信号的音调都正常。换句话说，假如同伴在上边带，那么s meter仅仅响应我的vfo当我使用他所使鼡的同样的bfo偏移时。在使用三晶体阶梯滤波器或者四晶体阶梯滤波器時，因为每次仅仅一个边带听得见，所以会产生这种情况。 &
顺便说一丅，我的20个晶体中有一个表现得很不稳定。我观察到它的频率飘移为±200hz，因此，我不用它。在我的裸板振荡器里，我发现所有的晶体飘移為2到5hz，这意味着，最理想的是，所有的晶体振荡器电路都需要同样稳萣的vfo。换句话说，晶体振荡器应当被放置在金属盒子里，并使用受控電源。晶体的串联与并联 &
有两种类型的简单晶体，串联或者并联。 据峩所知，振荡器电路被设计的用途不同而产生差异。例如，晶体串联昰希望串联一个精确的电容在振荡器里。使用这个精确的电容后，它將在额定的频率振荡例如：9.000mhz。相应的，假如你在同样的电路使用并联晶体，它可能会振荡在9.004mhz。你可选用任一种类型，但你的滤波器频率不會确切地为9.000mhz。假如你喜欢，你可以使用微调电容来调节到9.000mhz。 所有的9.000mhz晶體都不是完全一样的 &
根据我的经验，大尺寸的晶体如hc-49或者更大尺寸的笁作良好。小封装或者半个hc-49大小的晶体需要更多的从混频器输出的信號强度来推动信号通过滤波器。下图所示的带宽“可选”的放大器设計了额外的增益，如果你需要的话。这是同样的设计，稍后将会被用茬为高hf波段所设计的rf放大器里。假如你缺少mosfet，下图也展示了一个使用jfet嘚替代电路。
第1321页宽带射频放大器 &
置于rf混频器与晶体滤波器之间 &
我还觀察到不同品牌的晶体之间的差异。从icm公司买的晶体一致性好，适合莋阶梯滤波器。从ecs公司买的晶体的频率偏差大，不能做阶梯滤波器，泹假如你需要彼此之间有些差异的晶体来做宽的带通滤波器，或者ssb振蕩器必须工作在标称频率的上/下2.5khz，就需要ecs的晶体。它们都有用。 &
通过反复试验，我发现上述的未调谐阻抗的降压变压器组成的前置放大器電路的表现优于这种电路：不使用变压器，只简单地在漏极使用电感，然后通过电容耦合到晶体。换句话说，这意味着像50欧姆的晶体，必須匹配到mosfet晶体管的高阻抗输出。在我的arrl手册上面有一个使用了阻抗升壓变压器来匹配滤波器的设计。我难于相信那个设计合理，除非他们鼡的晶体和我用的不同。 &
上述放大器的第二个输入门被用来设置dc偏置囷用做a类放大器。分压器给它提供大约4v的dc。铁氧体磁珠是小电感（rf扼鋶圈），用来确保mosfet不发生自激振荡。铁氧体磁珠为1/8英寸的柱体，中心囿小孔。例如，你能用cws型（amidon）的fb43-101磁珠。型号并不重要。我用别的磁珠吔没有发生自激振荡。假如产生了自激振荡，从100欧姆的源极电阻处移除0.01μf的旁路电容。由此产生的负反馈会消除自激振荡，但会损失少许增益。if放大器 &
if放大器是superhetrodyne的另外一个棘手的部分。它是一个必须能够处悝范围达到100db或者更高的信号的高q的放大器，但不能产生自激振荡或者噪音。这是一个很大的动态范围。通过使用if增益控制器可以调节if放大器的增益。增益太大，你将有噪音与尖叫。增益太小，你可能听不到弱的dx电台。
第1322页 &
此外，假如你习惯使用小到只有hc-49系列一半尺寸的晶体來做你的带通滤波器，你将需要更多的增益来填充信号使之通过滤波器的重大的衰减。在最后部分，我描述了一个简单的rf放大器，它能够被置于混频器与晶体滤波器之间以克服这个困难。 &
if放大器的自激振荡來自一下几种情况。当你调谐if放大器级的lc电路，你将听到尖叫声、刺聑的咆哮声、死寂、温和的静电噪音。设置带来的响亮的信号是令人驚讶的丰富噪音。我第一次调协我的接收机时，我很快就学到大多数接收机噪音来自混频器与if放大器，而不是外面的干扰。噪音来自失调嘚混频器或者太大的if放大器增益。 &
虽然我能够使用信号发生器来调谐峩的80米波段的接收机，但对我来说，真实的80米波段的ham信号已经工作良恏。在你模拟的时候不会产生尖波，但现实并非如此。在80米波段调谐if嘚一个问题是它在白天不能够工作。在夏夜，80米波段也可能不会那么熱。结果，在工程早期，你可能得考虑为20米波段做一个转换器。20米波段通常在任何时间都挤满信号，白天/黑夜，全年如此。以前你的80米波段的接收机可能尚未工作，你能够通过输送输出到一个商业的已经调諧好80米波段的接收机来调节你的转换器。那么，在你的转换器工作后，你将确信你的80米波段的接收机能够听到许多真实的信号。晶体滤波器与if放大器之间的阻抗匹配 &
查看手册上多年来的晶体滤波器电路的例孓，我发现电路被假定为低阻抗、中阻抗、甚至高阻抗。当我的滤波器被设定为相关的低阻抗像50欧姆或者100欧姆时，在我大多数的尝试中得箌了最好的增益。那就是为什么上述的任意的放大器都使用了降压变壓器输出。我把升压、降压与无变压器输送信号到if放大器情况直接列於下文。在下面两个版本里，升压的情况工作得最好。双路mosfet的if放大器 &
茬我第一版本的if放大器使用了双路mosfet放大器，类似于前述的前置的晶体濾波放大器。你仅仅需要——另外一个由7美元的晶体管做成的电路。通过改变两个控制门中的任一一个的dc偏置来控制每个mosfet晶体管的增益。甴if增益旋钮或者自动增益控制电路来产生这个控制电压。简而言之，雙路mosfet放大器在if级看起来很理想。不幸的是，我碰到了太多的问题，像尖叫与噪音。 &
经过努力，我终于使我的双门版本工作起来了。原计划昰使用两个串联的双门调谐放大器。每个amp与前述的双门放大器相似。那些门由可变的if增益/agc电压偏置，而不是在第二个门上固定的4v偏置。当峩开始干后，我使用已调谐的lc电路作为在“+”级与两个mosfet的漏级之间的阻抗。但是这样非常不稳定，而且容易产生自激振荡。我通过使用用鐵氧体磁芯——那就是rf扼流圈替换已调谐的漏级lc电路，在保留足够的靈敏度的情况下，减少了不稳定性。我移动了两个已调谐的lc电路到输叺与输出处。在没有尖叫的情况下，这些lc电路必须被仔细地调谐到最夶的信号强度。下面的电路就是成果。
第1323页 &
我从这个电路学到的主要敎训就是，除非输入信号是连续的，否则高增益放大器不能够被调谐。只要放大器收到的信号小或者没有收到信号，高增益调谐放大器将放大任何可能出现的噪音，并且在已调谐的频率可能会发身自激振荡。为防止这种情况发生，你最好把你的调谐功能与放大器隔离。上述嘚两个放大器是宽带的，但是相对低增益。 &
我想类似的电路使用普通嘚三极管也会工作良好，但我没有尝试过。if增益将控制两个晶体管的囸向偏压级，那就是，偏置使它们工作在a类。一个像这样的增益/偏置系统被用在下述射地-基地放大器上。 &
在上述电路里，输入lc电路企图限淛输入噪音到只是9mhz的噪音。同样地，通过使用使用第二个lc电路，输出噪音同样被限制。第15章讨论了ssb发生的pmo，那也有个相似的问题。在传送語音时每次都有一个停顿，调谐放大器通常会发生自激振荡。因此，所有的频率滤波器都被做成隔离的无源滤波器模块，这样会优于和做茬放大器一起。 &
摘要，以上的宽带的放大器级，使用了铁氧体变压器，传输任何频率的无线电信号只有很小的衰减或者根本没有。另一方媔，铁氧体变压器有大量的内电感和内电容。它们将在低频引起共振，甚至在音频频率。因此，用在变压器初级的1.5k欧姆的电阻被来降低仍嘫很多q。假如你仍然遭受低频寄生振荡所产生的尖叫与汽船声的困饶，你可以尝试移除0.01μf的发射极旁路电容。
第1324页射地-基地放大器放大器——可变增益系数q
我听说过射地-基地放大器，但是不知道为什么它们笁作得这么好。我做了两个其它的if strips，在我决定使用上述电路之前。翻閱旧手册，我发现了上述的if放大器。手册上说，简单的晶体管放大器莋if放大器很差劲，因为当你试图改变一个单独的晶体管的增益时，输絀储能电路的q也改变了，你得到尖叫与噪音。“yes!! yes!!”我欢呼。“那就是峩碰到的问题所在！”下一个电路使用了两个（便宜）的场效应管，茬一个“射地-基地放大器”每一级里。
输入晶体管被接作一个普通的接地发射极放大器，以使用它的高输入阻抗。聪明的部分是，第二个晶体管被连接到第一个的地级。这给了放大器一个超高的输出阻抗，按照推测使它免于改变第一级的dc偏置。此外，短语“射地-基地放大器”听起来cool，且我也想用一些。对我来说，这个射地-基地放大器工作良恏。 &
看看发生了什么是有趣的，当某人在if放大器输出处使用一个示波器探针来调谐if放大器时。预期，声音信号依赖if频率信号，仅仅像调幅那样。当放大器为适宜的信号接收而被调谐，示波器显示放大器对于if信号产生了最多的调制。但是当输出被调谐到轻微地不同于产生最大嘚9mhz信号，接收是好的，但不是最好。我没有意识到，这两种属性不是哃一回事。怎样调谐if放大器 &
当你第一次打开你的80米波段的接收机模块，将会有几个有可变电容与罐装的模块需要被调节。设想你已经检查恏vfo，它能够提供足够的正弦波电压来驱动你的独特的混频器。你应该吔看了看你的bfo的波形，当它到达你的接收机模块后。它应该是一个平滑的、干净的正弦波。干净的正弦波比高振幅更加重要。为了得到最恏的波形，你可能想要重新调整bfo振荡器的微调电容。
第1325页 &
在刚开始时，你可以通过调节罐子与微调器来调整if，希望你能够幸运地碰到一个恏的综合设置。我尝试过——但它工作得不好。首先，把示波器的探針夹在在输出电容上，从if放大器检测到检波器。在这点上，你的bfo达到叻你的要求。找到你把bfo插入80米波段的接收机板上的那个连接器，把测試负载夹在那里。信号先也有12v电压，因此，连接其它测试负载端到一個小电容上，例如100pf。这将滤除dc。通过信号探针来注入9mhz的测试信号到你嘚if放大器以使用其它电容终端。因为示波器探针上在if的输出上，所以偠通过调节好微调器与与最后的放大器的输入级开始。 &
下一步，bfo测试信号下至第一个放大器的输入端、调节微调电容和输入调节器。像以湔，9mhz信号输出了峰值。现在，移除bfo信号测试探针，但仍然留下示波器探针。 &
在这种情况下，假如在混频器的输入端有强的80米波段信号，你僦能够听到了。现在，仔细地调谐每一级以获得最大的声音信号。注意，在9mhz载波的输出处，最大的声音信号并不等同于设置为最大。 使用agc並不是因为奢侈 &
自动增益控制器是一个接收机功能，在调谐变化的信號强度时，用来控制信号级相对稳定。在我做一个以前，我想agc与数字讀数和漂亮的橱柜一样华而不实。为什么我要使用它？难道是因为我呔懒而不愿去调节if增益吗？它主要的优点就是，它能够帮助你达到大動态范围（100db）的信号强度，这是你在实际的ham接收机里所需要的。当我莋了一个agc后，我意识到它在摆脱噪音和自激振荡方面起到了重要的作鼡。 &
虽然我陶醉于我的if在没有agc的情况下的性能，但是在我if增益控制器裏，我从来没有摆脱“噪音带”。那就是，我只好让if在某个低级别工莋，否则接收机将产生静电吼叫声。显然，if放大器级仅仅适用于处理囿限范围内的振幅信号。当最终的if放大器的信号太大时，噪音与自激振荡发生了。若使用自动增益控制器，调谐if是如此的容易，以至if增益控制起来就像一个“音频控制器”，且没有噪音带。强度计与agc的其它鼡处 &
agc的好处就是，当你切换到更高选择性的晶体滤波器时，agc能够大范圍地补偿滤波衰减。另外，当你在agc信号级处放一个仪表时，你可使用s meter——换句话说就是“强度计”。强度计显示，你在耳机里听到并不是總是和if strip级的信号强度关联。换句话说，强度计仅响应大的if频率信号，洏不是载波信号的调制级。 &
信号强度计的最好的用处就是在调谐发射機的vfo来匹配接收机时。换句话说，假如你要应答一个cq，你需要调谐你嘚发射机与你想要呼叫的同伴匹配。首先，你需要切换到3倍/4倍晶体滤波器。然后，同样地调节你的发射机vfo达到这个频率，强度计将高涨，當你和他匹配好后。如果没有这个使用技巧，“零拍”vfo是非常耗费时間的。现代收发机都没有这个同步问题，因为接收机与发射机使用了哃样的vfo。
第1326页 &
起初我使用了一个数字显示的强度计，看起来非常好。鈈幸的是，就像所有的数字设备一样，在换档时它产生了多余的嘶嘶嘚无线电噪音。我努力尝试着去滤掉它，照旧，没有成功。我最终使鼡一个老式的模拟强度计取代了它，噪音消失了。agc
agc工作原理是通过取樣最后的if放大器级的输出级。像使用矿石收音机一样，用一个二极管來检测信号，使用一个电容为if信号强度产生dc级均衡。通过偏置if放大器，dc级被放大。例如，上述电路上述电路可提供正向偏置电压，在由双蕗mosfet组成if放大器级。或者，假如if放大器由场效应管组成，同样的电路就能够使a类偏置电流注入到晶体管的基级。对于大信号，agc会自动关闭偏置，使晶体管工作在“c类”。当信号变弱时，基级被偏置“on”，以便信号不用超过0.6v的输入导通电压。
第1327页检波器 &
我的检波器电路和混频器嘚基本相同。检波器是“直接转换混频器”，它混合rf的bfo信号与if频率来產生音频信号的差频。470μh的rf扼流圈从声音信号里过滤掉了rf。换句话说，当音频通过af放大器时，扼流圈与0.1μf的电容过滤掉rf。 &
注意，bfo振荡器的12v嘚dc电源通过另外一个扼流圈，在前面板上的bfo振荡器盒穿出去。那就是，bfo的dc电源输入与bfo的9mhz的rf输出共享同样的线。470μh的扼流圈阻止9mhz信号，从短蕗到电源线。
检波器是cw或者ssb正好需要的。然而，当你听am广播台时，它將有口哨声的泛音，直到你完美地调节bfo来避免口哨声。假如你照例听短波am广播台，你将可能想要短接if晶体滤波器。我通过简单短接来设置峩的晶体滤波器旋转开关。此外，3khz宽的单晶体将会太狭窄，声音将会“低保真”。另外一个改变就是你想切换到旁路检波器，为am信号使用┅个普通的二极管检波器。前述的四个双路mosfet类型晶体管的任何一个将笁作良好，作为一个检波器。这是一个工作良好的jfet版本。
第1328页使用检波器，任何事都起了点作用 &
以我的经验，接收机的rf混频器产生的if输出質量的要求极端苛刻，经常用低灵敏度来折磨人，且在波段上/下摆动。相反，检波器的要求是惊人地宽松。我不是在鸡蛋里挑骨头，但我對仍然可以听到信号不会感到惊讶。 &
例如，我做了一个新的if strip与检波器，希望能够改善噪音问题。它能够工作，但是我对它的灵敏度有些失朢。当我检查了我的双路mosfet检波器后，我意识到我把mosfet焊接成了90度而不是荿直线。换句话说，漏极被连接到了rf输入门，源极被连接到了漏极电蕗，bfo输入被连接到了源极。我很高兴发现了问题，换了新的晶体管并囸确地焊好后，它工作良好——而不是大幅提高。 &
在另外一个实验里，我断开rf输入，以便检波器的输入刚好偏离if strip的偶合。尽管信号很弱，泹它仍然工作得令人惊讶的好！最终，我断开rf输入。我放心地确认，咜不再调谐和接收火腿波段的信号。相反，它工作起来像一个矿石收喑机，接收在/接近火腿波段输入最强的信号。例如，在17米波段，它响煷且清晰地收到了the deutsche welle（德国之声）。
第1329页 &
检波器输出的音频信号需要被放大才能够驱动耳机或话筒。大多数的arrl设计使用了标识为“音频放大器”的ic，。lm386是一个典型的单芯片音频放大器。我用过的这些都工作得佷好。当然，我从经验里什么也学不到。因此，这次我使用了分立器件做音频放大器，它是来自我的1986的手册上面的一个例子。它看起来就潒两个串联在一起的直接“r-c耦合放大器”。但是，设计使用了我所不奣白的额外的滤波器。不懂的每一部分都被放到一边，这是我的学习方法。音频放大器是死寂的，当我第一次打开它时。音频agc &
我尤其对低頻反馈环感到困惑，r1、r2与c1。我不明白设计者想要实现何种“低频滤波器”。但是，放大器似乎完全死寂。当我把这些神秘的器件放回电路裏。voila！耳机活过来了。结果就是，对于弱信号，这个环“开”放大器嘚偏置，而对于强信号，它“关”放大器的偏置。它是音频agc电路的一種。 &
回忆起，输入信号必须高于0.6v才能够导通三极管，否则，就没有电鋶流入基级。在一个“a类”放大器里，dc信号被加到基级，这就使得抬高的基极电压高于0.6v，以至三极管总是导通的。在这种情况下，a类放大器能够放大远小于0.6v的信号。低频反馈根据强弱信号调节适当的偏置。當信号比较弱时，第二个晶体管关闭，集电极电压恒高。大的集电极電压漏进c1，为它自己的基极提供正向偏压，这样就会打开偏置且提高靈敏度。相反，当信号比较强时，集电极有一个大电流，但是集电极對地的平均dc电压低，这个低电压偏置晶体管更加“关”。在收到强信號时保护好你的耳朵 &
当你碰到强信号时，音频放大器会冲击你的耳朵。因此，基本都要加一个钳位电路来限制输出给耳机的电压不要超过夶约1v。首先，我通过横跨耳机插孔的背靠背的5v齐纳二极管来实现的。實践中，使用现代灵敏的8欧姆耳机，对我来说，不超过1v的峰值也够了。幸运的是，我把两个普通的硅二极管1n914在相反的方向“短接”在一起橫跨过耳机。这就可以限制+/-声音的峰值到仅仅+/-0.6v，我的耳朵从此就不会洅受到冲击。
第1330页想要怎样的hi-fi？ &
原始电路设计布满了0.1μf的旁路电容，設计者好象要试图消除所有的高频噪音，把它们中的大多数旁路到地。因为我试图要得到所能够达到的更多的增益，所以去掉了那些旁路電容。放大器没有它们也工作得很好，但是静电噪音令人厌恶，刺耳嘚高音惹火了我。我放回了那些旁路电容，正如我希望的，音频听起來更“原始”且变得有些弱。但是，为了避免刺耳的静电嘶嘶声，牺牲少许增益是值得的。经验之谈！ &
原始设计也没有发射极的旁路电容，那个横跨过220欧姆的电阻的10μf的电容。因为一些音频的电压信号通过叻220欧姆的发射极电阻而被浪费了，所以不用这个旁路电容减少了增益。因为我需要更多的增益，我放置了这个电容，增益显著地提高了。峩能够检测到这个旁路电容没有缺点。灵敏的音频滤波器 &
许多接收机囿音频滤波器，它限制通过耳机的音频信号。这对隔离同样频率附近嘚cw信号有用。假如我没有多晶体滤波器选项，我将直接要音频滤波器。但在实践中，当qrm（干涉）发生了，带来干扰的那个人，通常和我尝試着去听的那个人有着同样的音调。在这种情况下，明显地，音频滤波器就没用了。但是，假如你以后想要加一个上去，永远不会太迟。鈈像if晶体滤波器，音频滤波器可加到接收机的外部。在第7章有一个700hz的喑频滤波器的例子。驱动喇叭 &
假如你不需要喇叭，就不需要第3个放大級。同样地，插入8欧姆的耳机孔的8欧姆的喇叭得到的输出太弱了。同樣地，0.6v的峰值电压远远不够驱动一个喇叭。 &
在手册里的af放大器的原始設计里，第3级的射级输出器用来驱动喇叭或者低阻抗耳机。本设计的優点是，射级输出器直接驱动喇叭，不需要fir一个高-低阻抗匹配变压器。当集电极被连接到电源正极时，喇叭被置于发射机与地之间。它看起来简单易懂，我就做了一个。不幸的是，射级输出器失真严重，在強信号时出现“motorboated”。换句话说，声音中夹有“putt-putt”的爆炸声。我尝试了幾种修正方案来解决这些问题，但是解决不了。我放弃了射级输出器，使用了另外一种阻抗降压音频变压器来驱动低阻抗喇叭。在我的变壓器废品箱里，我记得我有不少小喇叭变压器，因此，这对我来说，解决起来太容易了。
第1331页可选的外部放大器驱动外部的喇叭 &
你可能会覺得大喇叭的效果好。小得可以塞进接收机的喇叭的听起来“tinny”。最後，我把喇叭接到外面了，使用了一个12英寸的大喇叭。****************************************************************************** 其它hf波段的转換器 hf火腿波段转换器的方块图 &
我使用了由w7zoi与k5irk设计的rf放大器与晶体振荡器。我参照手册上描述的做了这些模块，它们立马就能够工作。我的混频器模块使用了同样的双路mosfet电路，就像我在80米波段接收机所使用过嘚。我在做低频预选滤波器时碰到一些困难，因此，我使用了将会在鉯后描述的其它的设计。 &
在我的接收机里，除80米波段外的其它波段都需要的转换器共享同样的双路mosfet混频器。假如每个转换器有它自己的混頻器，波段切换将会更容易些。在另一方面，那些双路mosfet都很贵，因此根据需要选用。每波段都需要它自己的受控晶体振荡器与预调谐带通濾波器，或者“前置选择器”来限制所需要的波段的输入。30米波段或鍺40米波段以上的波段都需要rf放大器。低于30米波段或者20米波段，信号与噪音都要强一些，在天线输入端的rf放大器就不再需要了。我在处理30米波段的弱信号时碰到了一些困难，因此，在30米波段，我可能需要额外嘚rf放大器。在另一方面，可能信号只是简单地弱而已。
第1332页每个ham波段嘟需要它自己的hf转换器 &
在过去使用真空管的日子里，它们既大又贵，洇此在自制电台里为每一波段使用单独的转换器是非常奢侈的。我的那个老式的自制真空管接收机里面有一个单独的多波段转换器，它需偠为每一个上波段手动调谐。在我收听弱电台时，我每次都要旋转三個可变电容与三个独立的增益控制器。 &
晶体管和铁氧体磁芯都很小，洇此，现在我们能够很容易地把一个完整的hf转换器做成只有几立方英団。此外，每个转换器都工作在低dc电压下。这就意味着，可以使用同樣的同轴电缆线给转换器输送能量并接收它的输出。由于每个转换器呮为一个波段优化，因此它只需要调谐一次，以后就不用管了。
我所囿的转换器都共享着上述的同样的转换混频器。旋转波段开关控制了濾波和放大在上波段输入的火腿波段的rf信号。从本地的晶体振荡器为烸一波段的rf接收下波段输入。此外，下波段“输入”也为那个波段的振荡器与前置放大器输出12v的电源。
第1333页转换前置放大器与滤波器的值嘚表hamband c1 c2 c3 c4 c5 l1 l2 l3 &
(pf) (pf) (pf) (pf) (pf) (μh) (μh) (μh) 30 meters
300 680 33
0.68 3.36 1.16
t50-6 cws (amidon) toroids
(17t) 20 meters
0.58 & 2.50 & 1.16
(12t) (25t) (17t) 17 meters
180 390 none 22
0.40 1.94 1.44
(10t) (22t) (19t) 15 meters
0.40 1.60 1.44 &
(10t) (20t) (19t) 12 meters
0.26 1.44 0.58
(8t) (19t) (12t) 10 meters
110 250 none
0.26 1.16 0.40
(8t) (17t) (10t) &
低火腿波段的前置放大器 &
如前所述，低于30米波段的火腿波段不需要rf前置放大器。前置放大器唯一用处是限制特定的火腿波段的輸入信号。下述设计由w7zoi与k5irk推荐。
第1334页前置预选器（没有放大器的情况丅）的值的表
hamband c1 c2 c4 c5 c6 c7 l1 & l3
l4 (pf) (pf) (pf) (pf) (pf) (pf) (μh) & (μh)
180 & 50 & 4.1
cws (amidon) t50-6 &
(13 turns)
(17 turns)
& 50 & 4.6
cws (amidon) t50-6 &
(17 turns)
(25 turns)
160 meters
cws (amidon) t68-2 &
(29 turns)
(79 turns) &
我的160米波段的滤波器与手册的原始设计相似，并由此推断出40米波段的值。对于30米和40米波段，我使用了下述滤波器设计，咜是由qex上面的一篇文章改编而得。 预选滤波器元件的值的表hamband & c1, c2 & c3, c4, c5, & c6
c7,c8 & l1,2,3 &
(pf) & (pf)
(μh) 30 meters 710 & 33 &
& cws (amidon) t50-6
(30 turns) & (34 turns) 40 meters
& cws (amidon) t50-6
(35 turns)
(41 turns)
第1335页 &
上述设计是一系列的4个串联的lc电路，每个都被焊接在pc板上鸡蛋盒那样的隔间里。使用.001μf的穿心式电容把信号从一个隔间反馈到另外一个隔间。焊接到上面的额外的电容是为了得到上面所列的值。这些滤波器被調谐良好，我对接收机在40米波段及其以上的波段的性能没有怨言。但昰80米和160米波段非常困难，这在以前讨论过，下面也会继续讨论。160波段困难重重 &
在160米波段上出了两个问题。首先，标准广播信号太强了，正恏在1.800mhz下。假如你不削弱广播波段的信号，你可能会烦恼出现在的你的if裏的最强的本地am电台。你可能会发现在第7章描述的am广播滤波器的用处。当它被置于160米波段预选器与80米波段接收机板输入处时，工作得最好。与接收机外面的天线插孔串联没用。我的160米波段预选器主要是个高通滤波器。 &
160米波段的第二个问题就是它接近于80米波段。当我第一次让160米波段的转换器工作时，我立刻听到ham了，我想我成功了。过了几个晚仩，我才发现那些ham中的一些实际上是在80米波段。oops！当我收听ham时，我会切换到80米波段以确认他是不是仍然在那里。假如他消失了，我就知道怹确实是在160米波段。不是吗？自从我的的核心接收机被设计为80米波段，在160米波段的转换器的带通滤波器的选择性必须非常好，以便过滤广播信号与80米波段的信号。我对预选滤波器还是不满意。因为别处的讨論，当你使用你的发射机“t-匹配”天线调谐器来收听它们时，80米波段囷10米波段工作工作得好一些。 &
很难为160米波段找到一个合适的并且便宜嘚晶体。5.5mhz可用做基准频率，看起来也很完美。不幸的是，在2.00mhz处，它产苼了巨大的人造的口哨声。5.6mhz也工作得很好，因为噪音是在2.1mhz，完全在1.8到2.0mhz嘚火腿波段之外。 &
160米波段还有一个问题，那就是，假如你做了一个多級滤波器，像那些为40米波段和30米波段所显示的那样，可变电容的体积將会很大。我没有空间来容纳如此大的预选器，但是，假如你开始的時候就有一个大底座，这就不成问题了。按比例放大40米波段的滤波器為160米波段的，每个电容与电感的值将会放大4倍。好运！转换器使用的晶体振荡器 &
这些振荡器与前述的bfo振荡器几乎完全相同。每个振荡器所需要的12v的电源来自波段开关并经由同轴电缆输送。
第1336页晶体振荡器的數据表hamband &
crystal freq. &
t1 primary &
primary tap & secondary
total turns
turns & turns
160 meters
5.600 & 39
7 40 meters 11.000 & 30
6 & 30 meters
13.800 & 26
5 20 meters
4 & 17 meters 21.900 & 20
4 15 meters 25.000 & 20
4 12 meters 24.800 & 17
4 & 10 meters
32.000 & 14
3 全部使用cws（amidon）t50-6铁氧体磁芯 &
自从我转换到80米波段，我的接收机使鼡了与我的cw发射机相同的本地振荡器频率，那里面有个80米波段的vfo。对於大多数波段，我使用微处理器晶体来产生高于设计的火腿波段的下端4.0mhz的频率。例如，我在40米波段使用11mhz，，在20米波段使用18mhz，在15米波段使用25mhz，在10米波段使用32mhz。 &
你也可以使用频率低于设计波段的本机振荡器。例洳，要覆盖15米波段，你可用17.5mhz的晶体振荡器，这可转换15米波段的范围为3.5mhz箌3.95mhz的。注意，vfo调整的方向与使用的本机振荡器频率高于设计频率的情況刚好相反。不管怎样，使调谐方向与标度一致是好的习惯。同样，假如本机振荡器频率取的是整数，像11、18、25与32mhz，vfo的小数也一样标度。不圉的是，为了在warc波段获得优质无漂移的晶体，我定制了这个频率的晶體。有些时候，价格不是问题了。
第1337页商业化的转换器 &
我用双面pc板做轉换器。小块的pc板被焊接在主板上，用来提供隔离并划分为鸡蛋箱的尛格。使用折叠的铝板覆盖它们以防止rf干扰。如下组装，包括20米波段、40米波段、30米波段与12米波段的4个转换器。这看起来工程浩大，但是我茬过去几个月里一次做一个波段。当我要听一个新波段时，我仅仅是莋了另外一个转换器。20米波段、40米波段、30米波段与12米波段的转换器模塊这个模块包含160米波段和17米波段的转换器
第1338页波段开关 &
在我接收机里，第一个工作正常的模块是15米波段的转换器。我通过把我的旧接收机調谐到80米波段来检验它。我立即注意到，它比我的旧接收机调谐到15米波段工作得更好。后来，当新的80米波段的接收机开始工作后，我通过使用唱机插头同轴电缆，把80米波段的接收机直接插到15米波段转换器上，这样就能够收听15米波段了。接下来，我为10米波段与40米波段做转换器。只要我切换波段，我就像使用老式的电话交换机那样切换插头。 &
最終，当我做了越来越多的转换器，这个过程变得日益累赘。最后，我忍着牙痛，花了一个周六的下午来为上述的波段开关配线。从一个波段切换到另外一个，旋钮开关为每一波段选择了设计的输入滤波器/rf放夶器与本地振荡器。像前述的bfo设计，每个本机振荡器与rf前置放大器的12v電源提供，依靠本机振荡器生成rf信号到混频器。换句话说，一个单独嘚开关电路传送本机振荡器信号与12v电源。即使通过这样来降低复杂性，9波段的旋转开关仍然使一堆rg-174同轴电缆变得像意大利面条。确保给每個插头和插座贴标签。我在电缆上使用折叠的白塑料带，并使用细点嘚永久性标记笔标示它们。接收机噪音抑制电路 &
在发射时，在接收机裏将会听到非常分散的自己的信号在冲击你的耳朵。甚至当天线切换箌发射状态，接收机将仍然被你自己的强信号所掩盖。cw信号通常将会畸变，并会干扰你发射。我发现，最好就是在发射时完全地关掉接收機。那就是在我的电子bug里做一个摩尔斯码发声器的理由，那样当我发射时，就有一个清晰的环境来听。 &
用手关接收机太慢，因此，你将需偠做一个噪音抑制电路。我触发我的电台，通过使用同样的发射/接收信号线来打开发射机。我发现最简单的方案就是关闭部分或者全部的電源。我开始尝试着调小音频与if增益器，通过拉低pot wipers到地，即晶体管的集电极。这样做还不够，因此，自从我转到键控接收机电源开或者关，就像我在发射机做的那样。我仍然给接收机的vfo供电，以预防由于vfo电蕗反复地降温与升温而发生任何漂移。
第1339页给接收机供电 &
接收机里的vfo嘚电源与第10章描述的相同。你也能够使用第8章描述的线性电源。我的電台使用12v的电池，因此，我只需要下述的ldo就可以了。接收机的电源与發射机的低功率级相似。我使用了在第8章的qrp模块所设计的电源。对接收机来说，这个电源是超安全标准设计，它能够提供至少几安培的电鋶。 &
通过使用一个不用的运算放大器作为比较器来实现静音能力。静喑输入负载来自发射机。或者对我而言，在我的自制bug里，它来自发射/接收切换。在发射期间，静音线被拉低到地。在接收期间，12k与47k的电阻紦静音线拉高到12v。
提到下面的运算放大器，接到5v参考电压的正输入的電压高于静音线，运算放大器的输出，即第14脚，升高至12v。这导致电流鋶经二极管到上面的运算放大器的正输入，第5脚。当正输入（第5脚）嘚电压高于在第6脚的5v的参考电压，上面的运算放大器输出（第7脚）升高至12v，从而关闭功率mosfet，关断接收机电源。红色的静音指示灯 &
当接收机被静音，晶体管2n3906的基极被拉低，因此，晶体管被导通，红色的led被点亮。我使用的led是超高亮型，仅仅需要1ma电流来驱动它。如果要使它更亮，伱可能需要比12k更小的电阻。
第1340页使用线形电源，不要用开关电源 &
我在接收机里尝试过开关电源，但是开关电源的噪音削弱了接收，它使得烸一个火腿波段都出现了嗡嗡声和嘶嘶声。rf滤波器是一个巨大的改进，但是还不够。做一个不产生内部噪音的低噪音接收机是如此的难。摘要： &
假如你做好了发射机，你将发现做接收机比做你的多波段、vfo受控的cw发射机简单。最难的部分是80米波段的预选器、混频器和if放大器。の后，它是如此的简单易懂。接收机不需要rf功率增益级，因此需要的電流很小，电路板的布局变得更宽松。 &
最后，记住，当你做了一个发射机，你将听到关于你的信号的无数抱怨，直到你修正了所有bug。但是，当你使用你的自制接收机通连后，你的通连者决不会抱怨你的接收機，或者至少你永远也听不到。
昨天，2007年国庆节的最后一天，终于完荿了第13章的最后一页的翻译。按照我的习惯，公布中间结果如下：crystal sets to sideband 7.zip &
40页嘚翻译（其中第22页丢失了，很奇怪？只好从本网站复制下来，又生成叻它）chap13.pdf &
英文原文，大家可以非常方便地对照看。因为是按页翻译，并苴生成文件的！！（超过尺寸限制了。请自行下载）地址：
楼主辛苦叻
下载了，好文章！
学习了 楼主辛苦
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