自制短波长线天线频率预选器 - 成功消除B2K之流的镜像

现在产的很多普通收音机都不带调谐高放,据说都是靠中频来选台的.你陶瓷滤波器再牛也不是这样牛法啊!.象B2K, 1102这样的机子,周身大体还比较优秀,但也不带调谐前级,虽然它们的中频选择性也比较牛,但用来搜索微弱电台的广播,始终觉得少了点什么.比如B2K之流,本来我也蛮喜欢它的,唧唧呱呱的扭到哪里都是电台,有时候以为找到一个微弱目标,结果一查,镜像!飞起就是一脚!还有那个1102,天线稍微长到2米,不打衰减档,本地有些强力中波就往短波跑,有一次我怕来不及找到电台来源,3米天线加DX档居然在短波里听完了中波的一首自己很喜欢的歌曲,果然是享受广播啊.

国庆长假,想回农村老家好好的玩一把搜索弱台,那里可以架大点的天线,不象这里只有3米的鱼杆那么寒碜.带什么机子回去玩是个问题.339实在是太重,剩下只有1102和B2K了,但存在前面我说的那些问题.机器就这几台了,我也不想再买新的,于是,自给自足的小农思想冒了头, B2K兄弟衣服的料子不错,可就是破了个洞,我帮你补上还不成么?

想想即使在短波的顶端,30mHz,分离455kHz的带宽,需要的Q值是30/0.455=66. 制作认真的信号选择回路要产生66的有效Q值,看起来不难;要是频率往低端走,需要的Q值更小.不知道有没有记错?以前听说S350(B2K的海外版),国外的网站有人作该机抗镜像的改造的业务,那是内部修改,估计比较棘手,收费也不便宜.后来,看了一本[射频电路设计](一个老外写的,以前也提过),里面有一些无源的信号预选器的介绍,形式上比较优美,放在接收机前端不错.镜像?!我看你还敢来?

LC回路的空载Q值做到100多,一般没有问题,但是多种因素造成有载Q值大幅度下降,能否保证有所需的66以上的值,我不敢保证.于是最后采用了两个调谐回路级连来提高整体的信号选择性.而且绕制了相对比较大的线圈L1和L2.使用多股塑料导线绕制L1,L2的原因,一方面是为了提高导体的表面积;另一方面,塑料绝缘皮比较厚,造成匝间较大的间隙,也有足于减少线圈内在的分布电容提高Q值,而且我也没有漆包线用.两个线圈我尽力作得一模一样,连引出线都基本一样长,目的是为了尽可能让前后两个调谐回路同步.的广播爱好者网站的FTP里有一个无线电爱好者用的计算器,非常管用!!用于核算调谐回路的谐振,以确定需要多大的电感还有将要实现的调谐范围.另外该计算器还提供有空心线圈的计算,非常方便!这些计算结果,与最终使用结果差异不是很大.我的以前的两个环形天线和一个天线调谐器的制作,都是根据它们计算出来的,差异不是很大.我不喜欢那些磁芯线圈的原因就是我无法去计算,而且我也没有磁芯.空心线圈有一种概念上透明的美.回顾经过这个计算器作的那些东西,觉得计算精度相当于在2米的距离开枪打中一只大西瓜所需的瞄准精度,自己看着办吧,至少不会打到天上去.

全部的电路如图,是我自己定的方案.天线输入端,简单的通过一个电容接进来,我拿不准是否单独用一个天线线圈耦合进来会更好?或者通过抽头部分接入进来会更好?!后两者有助于继续提高有效Q值,但是,我的天线经常长短不一,耦合线圈该要多大呢?抽头部分该从哪里进呢?或许还要一个单独的波段开关来切换天线位置?但这次是试验性质,这样的改进等下一个版本吧.

另外,双级的调谐回路,如果两级的工作出现差异,可能会出乱子,但一直没有搞过双级的,这次就"双"一把,使用中,短波广播区域中部地带以上出现了双峰调谐的现象,越高频率双峰距离越远,但我感觉我做的这个即使最远的双峰实际使用什么太大影响,你自己挑一个峰来玩就可以了.再说只是为了分离镜像,天线信号预选又不是为了精密的调节电台,339军机的天线微调都有双峰调谐现象,我怕什么?

电路中的波段开关,同步的接换两个线圈的抽头,我这次只作了3档,实际使用表明,一档工作在5mHz以下,二档工作在10mHz以下, 三档10mHz以上.因为一开始报着试验的心态去做的,可能这个划分还不是很合理.另外,这个波段开关,实际上有可能增加了前后两极调谐回路的分布电容的存在,还有其他的杂散分布电容,造成两个调谐的不同步.这个波段开关是地摊上买来的,有4连,我两连合作一连来用,这是从军机上学来的,可以极大的提高接触可靠性,以前制作的一个天线调谐器没有这样作,导致切换时咔咔响,很讨厌!

L1,L2两个线圈,相对体积比加大,相互呈90度放在屏蔽的金属盒子里,这次制作的内部比较紧张,或许外壳壁和其他元件的存在对线圈的电感也会有一定影响.加上制作的试验性质,对电路走线预留比较保守,内部显得有点乱.或许还可以改进以提高性能.

可变电容是2x365p的古老的电容,好不容易弄到的.这次作的装置,从波段开关到电容到线圈,比以前粗夯稳重多了,感觉很舒服,个人感觉,短波和中波,电子技术不行,机械来弥补,只要玩大,玩重,都不会错的.现在我转动旋钮和开关,手感就很不错!

说了那半天,效果如何?效果当然不错啦!!不然发什么贴!!

测试,3米鱼杆天线,金属窗框加接小段沿墙下垂的导线成为地网,短线非屏蔽直接这个天线信号预选器.75欧姆屏蔽线输入有可能导致前一级失谐,因为75欧姆屏蔽线每米有数十p的内部分布电容存在.这也是为什么有些资料强调天线调谐器必须最接近天线一端就是这个道理.同理,输出的部分最好也要考虑阻抗匹配的问题,但这次就不求那么完美了.我用的连线都比较短,严格的匹配不管它了.天线信号从预选器出来,再接入B2K后部的天地线端口.

哇!!世界终于安静了下来(参见周星驰的片子).那些唧唧歪歪的假信号没了!!B2K变得和2次变频机一样的效果,没台的地方安安静静,有台的地方该唱的就唱,该叫的叫!而且唱得叫得比以前纯净了许多.不接这个预选器,B2K收强台,还夹带很多唧唧呱呱唧唧呱呱的像苍蝇一样的杂音和窜台,用它的衰减器和低通滤波器都销不掉,但是,有这个外接预选器,一棍子打下去,老实了,满意了,B2K真是我们的好兄弟!!!

比如说,临晨3点左右,B2K直接用天线收,听到5195有俄语台, 5195非米波段,何来广播?!我打!摸到上游5195+910=6105处,发现源台.接预选器,调B2K收5000的时标台,预选器调到与之谐振处.再调B2K往5195假象点,丝毫没有电台!!镜像被完全排除!!同时,5000-5100附近的正常广播电台依然存在,当然需要微调一下预选器以找到信号最强点.这个预选器的调谐锐度,大概相当于它的旋钮扭动5-10度以内的程度,大概10-15度以外完全抑制掉不想要的信号.

后来又测试了临晨3:00多的BBC,15440,传播信号一般.B2K不接预选器,14490可以收到镜像,而且附近还有一些不该存在于该处的广播,接预选器后14xxx那一带很少有广播电台,感觉和2次变频机器差不多.

即使配合2次变频的DE1102一样收到了很好的效果,提高了短波信号的纯净度,本地的中波强台再也不会进入短波.特别是在两机的带宽打到宽带的时候,更加明显的发现预选器的作用,杂音少了很多.

这个天线信号预选器,使用3米鱼杆天线存在一定的信号衰减,大概造成B2K信号少2格的样子(b2k显示两格其实就是一格).不过不要紧,这次回农村收听,谁还用3米天线这么寒碜的东西?还有,使用这个天线信号预选器,地网的作用比较明显,虽然我的窗框地网比较简单,但是接上可以提高信号强度.

这个天线信号预选器,目前还有一些展望:

(1)电路和结构上作进一步优化,以更加提高性能,包括阻抗的匹配,Q值的继续提高,波段选择的优化等等.

(2)考虑设计制作只用单级调谐回路,把精力用在提高有载Q值上.双级调谐有可能虽然好,但有可能引入新的不确定因素.

(3)甚至考虑延伸到中长波段,我那个VOLVO车机收中长波,镜像问题也是水深火热啊!

(4)这个天线预选器,还有个很大的问题,就是依然会产生误判.比如说B2K定在刚才的5195俄语台不动,该处不应该存在广播,然后随意的旋预选器的旋钮,B2K在5195就会出现俄语广播,这不是预选器没有起作用,而是预选器在前段谐振在源点台的6105处,它的镜像就是5195,B2K在后方又谐振在该处,当然收得到了.所以,使用这个预选器,必须与收音机有一定的同步才行.比如,接收60米波段,可以用5mHz的时标台来定位,5000处它肯定不是镜像,预选器调在与之谐振处不动,然后B2K在60米波段内自行调台即可,必要的就重新微调预选器使波段内的电台最强.实际上,军机的天线微调还有PL550的所谓最佳短波灵敏度开关也就是各个意思.不过PL550的只要在一个米波段内调好就不用再调了,我做的这个,Q值肯定比Pl550的高(废话,这么大的体积Q值能不高么?嘻嘻嘻~~~),只不过我还没有标定我的预选器的谐振范围罢了.下一个版本解决这个问题,或者每一个广播米波段使用一个档位,这样就不会找成误解.其实一开始我试验这个预选器的时候,还真的蒙了,以为是个失败之作.

好了,这次国庆长假,带上B2K,有得玩罗!坚决不买新机!