Во второй половине прошлого века, в радиолюбительской среде, был очень популярен прибор, называемый “Кварцевым калибратором”. Чаще всего он был самодельным и представлял собой задающий генератор на кварцевом резонаторе и несколько делителей частоты. Обычно такое устройство собиралось из 3-4 доступных микросхем.
Поскольку кварцевые резонаторы обладают довольно таки высокой точностью и стабильностью частоты, такой источник сигнала был очень востребован в у радиолюбителей-конструкторов.
А для чего он использовался и нужен ли он сейчас, мы и попробуем разобраться.
У меня был такой калибратор, когда я учился в школе и он помогал в подстройке имеющегося у меня радиоприемника “Казахстан” и настройке приемников, которые я тогда собирал или чинил.
Кварцевый калибратор выдает на своем выходе много гармоник, кратных частоте выходного сигнала, что позволяет, настраиваясь на очередную гармонику, определять точность шкалы или делать отметки на шкале нового приемника.
В то время кварцевый калибратор был обязательным элементом большинства военных радиостанций. Он позволял в полевых условиях, нажатием одной кнопки, убедиться что радиостанция в состоянии перестроится на нужную частоту. Ну и не только убедиться, а и произвести подстройку шкалы, при необходимости.
Все дальнейшие эксперименты я буду проводить уже с новым своим калибратором, схему которого можно посмотреть здесь.
Он незначительно отличается от “классического” варианта. У меня в конструкции использовано два кварцевых резонатора, которые переключаются перестановкой джампера, в соответствующее положение. Использованы резонаторы на 28 и 4 МГц. Так как у меня в конструкции использованы микросхемы, которые делят частоту на 2/4, то выходные значения сигналов калибратора получаются соответствующие:
– 28 МГц трансформируются в 14, 7, 3.5, 1.75 МГц
– 4 МГц трансформируются в 2, 1, 0.5, 0.125 МГц
Первый набор частот соответствует началам любительских диапазонов (с диапазоном 160 метров, получился промах) и позволяют точно настроить самодельный радиоприемник на любительский диапазон. Так же сигналы, на этих частотах, позволяют настроить входные цепи приемника по максимальному уровню громкости принимаемого сигнала.
Второй набор частот, как и в классическом варианте, служит для контроля точности шкалы радиоприемника или трансивера. Ведь не смотря на то, что вы используете цифровой синтезатор в трансивере, его тоже необходимо калибровать. Пример такой калибровки, трансивера Wolf Lite можно посмотреть тут. Там я использовал сигнал станции RWM, но далеко не все приемник охватывают нужные для такого варианта калибровки частоты. Поэтому кварцевый калибратор может быть в этом случае хорошим решением.
Давайте посмотрим поближе, что происходит в нашем кварцевом калибраторе.
Измеряем частоту основного генератора, которая определяется кварцевым резонатором. Как видим, у нас ровно 4 МГц.
Переходим на выход с частотой 1 МГц.
Давайте посмотрим осциллографом, что у нас там на выходе нашего калибратора.
Как видно, мы имеем меандр, Со скважностью 50%. Именно такой сигнал, замечательно создает гармоники на частотах, вплоть до сотни МГц. Давайте попробуем в этом убедиться с помощью анализатора спектра TinySA..
Вот такой “лес” гармоник, с уровнем -63 dBm, причем это мы просто положили проводок от калибратора рядом с антенной анализатора. -63 dBm, это почти 160 мкВ, что более чем достаточно для настройки любительского приемника, чувствительность которого измеряется единицами микровольт, а может быть десятыми долями.
В зависимости от примененных микросхем, форма сигнала может отличаться от идеального меандра. Это связано с тем, что разные микросхемы, имеют разную скорость переключения логических элементов, а значит и имеют ограничение по частоте сигнала, с которым они могут работать.
Так как я специально поставил кварцевый резонатор не ровно на 28 МГц, а на 28 200 кГц, для возможности настройки входных цепей самодельных приемников на телеграфный участок диапазона, то как видим на частотомере 7 051 кГц.
Как видим, тут не совсем меандр, но это в моем случае не очень критично, ведь мне нужны были не гармоник сигнала, а сам основной сигнал, для настройки.
Подведем итог. Нужен ли сейчас радиолюбителю кварцевый калибратор?
На мой взгляд – конечно нужен!
Его соотношение полезность – сложность изготовления, просто вне конкуренции. Кварцевые резонаторы можно сделать сменными и получить чрезвычайно дешевую замену лабораторному генератору сигналов. Ну а калибровка шкал самодельных или покупных приемников и вовсе становится без калибратора хлопотным делом, поскольку будет требовать частой и точной перестройки частоты генератора, что выходит долго и не очень удобно. Оперативная проверка работоспособности и точности шкалы приемников с калибратором становится минутным делом.
Может и не часто востребованное устройство, но однозначно полезное.