若何用8个零件制作一台40/30米段QRP应急无线电发射器

应急无线电发射器EMTX的制作，对付初学者而言是个很好的入门DIY项目，本日，本文作者Kostas（SV3ORA）给我们先容了如何构建一个8组件40/30米QRP应急无线电发射器，步骤详确，图纸、零件型号选择等要素完好，不亏为一篇业余无线电爱好者制作学习的好教程，本日和电台小叔BG5WKP一起来看看作者如何用8个零件制作一个这样的无线电设备。

应急发射器（EMTX）——

8零件大功率40m / 30m发射器，可让您快速上手

先容

QRP便是要事半功倍。
在这里先容的这种廉价，大略的发射机的构造上，这是不对的。
它紧张设计为应急发射器（EMTX），可以在现场或任何家庭中建造或维修。
但是，它也可以用作业余无线电发射机。
但是，不要以其较少的组件数来判断。
该发射器功能强大，比QRPers梦想的功能强大。
令人惊异的是8个组件如何带来如此大的输出功率，使您可以在传播条件得当的情形下与天下的大部分地区进行通信。
对付电路而言，很难在兼具这种性能的同时兼顾这种大略性。

按照我的详细解释，可以在数小时内轻松复刻EMTX。
结果始终是成功的，这是根本不主要的电路之一，并且每次都能成功复刻事情正常的发射机。
我已经利用类似的组件（乃至是环形线圈）多次构建了此发射器，并且始终可以正常事情。
发射器知足下一个期望：

1. 输出功率（包括谐波）：50 ohm时，几mW至15W（取决于晶体管，晶体和所利用的电压/电流）。

2. 它可以直接驱动任何阻抗为50 ohm或更高的天线，而无需外部调谐器。

3. 操作范围：目前40m，30m

4. 模式：CW，Feld-Hell（带有外部开关电路），TAP代码和任何其他ON / OFF键控模式。
AM调制也很随意马虎运用。

5. 供应了诸如反极性保护二极管（在测试不同的未知极性PSU时在现场利用）和电流表（便于调度）等选件。

寻衅

该发射器的用场紧张是用作应急发射器。
这带来了影响发射机设计的几个寻衅：

1. 必须能够在野外或任何家庭中轻松制造或维修，其组件可以从电子产品或小型废旧二手无线电设备中得到。
这意味着零件数量应保持非常低，并且一定不能利用罕有的零件，而是常用的零件。
同时，如果要购买任何零件，本钱也将保持很小。
而且，有源零件必须可以与许多其他设备互换，而无需变动设计或变动别的电路零件。

2. 它必须能够在很宽的直流电压源范围内且以相对较低的电流事情，以便可以利用普通的房屋电源为其供电。
此类设备包括膝上型打算机，路由器，打印机，手机充电器，圣诞灯或任何其他可能可用的其他设备供应的线性或开关模式电源。

3. 它必须能够传输强大的旗子暗记，以确保通信。
可能在本地听到能够输出几mW输出功率的应急发射机（仍旧有用，但已经有手持设备），但是如果不能真正听到，将不会有太大用途远。

4. 它必须能够装载任何天线，而无需外部设备。
在紧急情形下，您只是没钱制作俊秀的天线或携携同轴电缆和调谐器。
乃至在某些极度情形下，您乃至都无法携带有线天线，而您只能依赖从现场搜集来的导线来充当随机有线天线。

5. 在没有任何外部设备帮助的情形下，应将发射机的调度保持在最低限度，并且必须在现场指示发射机或天线的精确操作。

元件选择

晶体管：

该发射器经由设计，可与任何NPN BJT合营利用。
个中包括小旗子暗记RF和音频晶体管以及高功率RF晶体管，例如HF放大器和CB电台上利用的晶体管。
只管事理图中显示了2sc2078，但只要考试测验就地利用任何NPN BJT并相应地调度可变电容器即可。
在野外事情时，您将无法找到分外类型的晶体管。
发射器必须手持任何晶体监工作，或从附近的设备中抢救。
当然，晶体管的功率能力（以及晶体电流处理能力）将决定可施加给晶体管的最大VCC和电流，从而决定发射器的最大输出功率。
我利用过的一些功能最强大的晶体管是来自旧的CB电台，例如2sc2078、2sc2166、2sc1971、2sc3133、2sc1969和2sc2312。
还有很多。
例如，带有20v条记本电脑PSU的2sc2078可在50欧姆负载下供应10-12W的最大输出功率。

40m / 30m频段的8个组件EMTX的示意图。
灰色的组件是可选的。

晶振：

这是发射机最不常见的零件。
您必须找到要事情的频率的晶振。
在40m或30m连续波段内的晶振并不常见。
此外，如果在高功率和高电流下操作发射器，您会把稳到发射器频率上的晶振发热和吱吱声。
晶体外壳内部的晶振确当前处理能力将决定吱吱声和晶体热量。
如果线性调频脉冲没有那么高，您仍旧可以在事情站上利用线性调频脉冲发射器，以便线性调频脉冲可以通过吸收器的CW滤波器。
但是，如果小吱吱声使您烦恼，或者吱吱声太多，则必须利用这些老式的较大尺寸的晶振（例如FT-243），它可以处理更多的电流。
但是，这些在本日更加罕见。

我在模型中利用的方法是并联连接多个相同频率的HC-49U晶体，以便在它们之间共享电流。
纵然在利用单个FT-243晶体的情形下，纵然在高输出功率的情形下，也可以将杂音降落到险些不明显的水平，乃至在某些情形下乃至更好。
同样，这是可选的，但是如果您想在不探求罕有老式晶振的情形下将线性调频（和晶体加热）降至最低，这是可行的方法。

给个警告。
如果在将晶振插入EMTX时创造吱吱声非常高，则应认为该晶振不适用于此发射器，由于它无法处理所需的电流。
如果连续利用这种不得当的晶振，则很随意马虎将其搞坏并使其变得无用。
不要利用这些眇小的HC-49S晶体，它们将无法事情。

电流表：

1安培（或是更大）的电流表可用于监视按键过程中发射器接管的电流。
推举的电流事情点在450mA至1A之间，这取决于要达到的输出功率（和谐波）水平。
电流点由可变电容器设定。
我可以避免将电流设置为大于1Amp，只管可以做到。
电流表的利用是可选的，但是与白炽灯泡一起利用，可以很好地指示发射器的精确调谐，因此您无需将外部RF功率表连接到发射器输出。
如果有，则可以卸下当前的电表。
如果没有可用的1Amp仿照仪表，而是较小的仪表，则可以在仪表两端并联一个低值功率电阻。
在我的情形下，我只有一个100uA的电表，并且在其两端并联了一个0.15欧姆的5W电阻，以将1Amp缩小至100uA。
该电阻值取决于内部电表电阻，因此您必须针对特定电表进行打算。
当2sc2078在20V下利用时，电流表中的500mA表示大约5W的输出功率，600mA表示大约6W，700mA 7W，800mA 8W，900mA 9W和1A大约10W。
因此，电流表可以用作某种功率计，而无需对其进行任何换算。

白炽灯泡:

单独利用电流表，而不该用白炽灯泡，将无法精确指示发射器的运行情形。
在某些情形下，发射器可能会汲取电流而实际上并未产生太多乃至任何RF。
当您在野外时，您不想随身携带额外的监视设备。
发射器振荡时，白炽灯泡将点亮。
它监视实际的RF旗子暗记，因此其亮度会根据发射器产生的RF功率量而变革。
为了精确设置可变电容器，这与电流表读数一起须要理解。
请把稳，灯泡在非常低的旗子暗记水平下不会点亮。
原型中利用的那个从不到1W的点开始发光。
如今，微型白炽灯泡可能不那么随意马虎找到。
但是，这些资源有一个很好的来源，险些每个人的家中都有。
这个来源是旧的圣诞灯。
您确实保存了旧的圣诞灯，不是吗？白炽灯泡指示器以及变压器上的单匝绕组是可选组件。
如果将射频功率计连接到发射器，则可以将其卸下。

二极管：

保护二极管是电路的可选组件。
如果您在现场，电源的精确极性可能不明显。
如果没有万用表，可能很难确定PSU的精确极性。
如果将反向极性连接到电路，则功率二极管（我利用的是6A二极管）将保护晶体管免于爆炸。

Cx和Cy：

Cx电容器，尤其是Cy电容器必须具有良好的质量。
如果没有，Cy会因高输出功率而发热。
在测试中，我利用了低廉甜头的mm头电容器，乃至将双面PCB用作Cy电容器，它们都在大功率下变热。
银云母电容器的运行温度要低得多，并且它们的输出功率差异确实很小，因此我建议利用这种类型。
Cy必须能够承受很多电压，因此银云母类型是空想的。

CY接于相线或零线入地线，称为共模电容。
CX接在相线和中线之间，称为差模电容。
浸染是，让低频电流顺利通过，滤除高频滋扰杂波成份，减小对用电设备的滋扰影响。

可变电容：

可变电容器可以是空气可变的或陶瓷的，只管我更喜好在运用中利用空气可变的电容器。
无论如何，它必须能够像Cy一样处理高压。

电键：

该键将晶体管发射极直接接地，因此它是有源电路的一部分。
因此，我建议关键引线应尽可能短。
电键必须能够处理其触点上的电压（20v）和电流（最大1A），这常日不是什么大问题。

变压器制作

变压器的构造如下图所示。
请把稳，如果您决定不须要驱动更高的阻抗负载，而只需驱动50欧姆的负载（例如，天线调谐器或50欧姆匹配的天线），则只需在次级绕组上缠绕2t而不是14t。
您当然也不须要任何接头。

第1步：

从五金商店取一条外径为32mm的PVC管。
或者，可以利用得当直径的药丸盒，或任何其他得当直径的塑料管。

第2步：

从该管中切出4厘米一块。
最小长度为4厘米。

在4厘米以下的PVC管已被切开。

第3步：

将16匝直径为1mm的漆包线缠绕到PVC管道上，并将绕组固定到位，如下图所示。
把稳电线的缠绕方向。
这是变压器的原边，是连接到两个电容器的原边。
请把稳，该绕组缠绕的位置略偏于管道的右侧。

第4步：

用3匝PTFE胶带缠绕绕组。
就像PVC管一样，它可以在任何管道工商店购买。
PTFE胶带将有助于使第二层保持原位，并供应额外的绝缘。

第5步：

在低级绕组的顶部缠绕2匝直径为1mm的漆包线，并将绕组固定到位，如下图所示。
把稳电线的缠绕方向，以及相对付低级绕组的位置。
这是变压器的反馈，是与晶体管的集电极相连的反馈。

第6步：

从低级绕组的顶部开始缠绕14匝直径为1mm的漆包线，从紧接2匝开始，并如下图所示将其固定到位。
把稳导线的缠绕方向，以及相对付低级绕组和2匝绕组的位置。
这是变压器的次级（输出），是连接到天线的次级。
此时，不必担心接头。

请把稳，不才图中，将绕组固定在管道上的办法。
导线的末端利用小孔穿过管道，然后朝管道的末端波折，再向管道的表面波折，在此处进行连接。

第7步：

将1匝直径为1mm的漆包线缠绕到管道上，并将绕组固定到位，如下图所示。
把稳绕组相对付其他绕组的位置。
此1匝绕组与其他绕组的间隔约为1cm。
这是RF拾取绕组，它连接到白炽灯泡。

第8步：

用锋利的刀具（刀）小心地刮掉所有绕组末端的瓷漆。
如果您无法在导线末端（与管道打仗）的底部刮擦搪瓷，请不要担心。
我们只希望暴露足够的铜以进行连接。

第9步：

对报废的导线末端进行镀锡，把稳不要使它们过热太多。

第10步：

现在该在次级绕组上抽头了。
利用锋利的刀具（刀），非常仔细地在分接点（匝数）处刮擦漆包线。
把稳不要从每个水龙头点刮掉上一回合和下一回合的搪瓷。
如果只是在导线顶部（外部区域）刮漆，请不要担心。
我们只希望露出足够多的铜来进行连接。

如图所示，使每个接头与接头之间的间隔略有偏移。
这样可以避免任何短路（尤其是在4、5和6分接头处），并且连接起来会更随意马虎，尤其是在利用鳄鱼夹连接分接头的情形下。

第11步：

锡所有的接头，把稳不要使其过热。

第12步：

此步骤是可选的，取决于您决定如何连接分接头。
您可以将电线直接焊接到分接点，但在我的情形下，我想利用鳄鱼夹，以是我做了下一个：我拿了一根元件引线，并将其一端焊接到每个分接点。
然后，我将组件引线波折成U形并相应地进行切割。
这为鳄鱼夹创造了很好的刚性分接点。

第13步：

此步骤是可选的，取决于您决定如何将变压器安装到机柜。
就我而言，我想为安装创建三个小腿。
我切了三段铝制表带，并在它们的两端都打了孔。
我在变压器管的一端开了三个小孔，并用螺丝固定了铝带。
安装它们后，我将皮带成形为L形。
然后，我再用三颗螺钉将变压器安装到外壳上。

完全的变压器如上图和下图所示。
管道底部的6个连接点是低压点，而管道顶部的2个连接点是高压点。

如果您按照上陈说明构建了变压器，则底部连接如下（从左到右）：

电线末端1：连接到白炽灯泡

电线末端2：连接到白炽灯泡

导线端3：连接到电流表

线端4：连接到电流表

线端5：连接到GND（接地）

线端6：连接到晶体管集电极

顶部连接如下（从左到右）：

导线末端1：连接到25pF可变电容器，并且Cy固定。

导线末端2：第14个次级分接头，未连接或未连接到适当的阻抗天线。

EMTX线性调频剖析

每个自激式功率振荡器（乃至许多多级设计）都表现出一定的线性调频。
线性调频紧张被认为是功率振荡器被按下时频率的溘然变革。
除了线性调频之外，还可以考虑更长期的频率稳定性。
如果精确构建，则EMTX中的线性调频脉冲非常低。
Hans Summers，G0UPL对我的EMTX（PDF）和由VK3YE制作EMTX进行了剖析。
Hans从两个发射机的视频/音频记录中进行了剖析。
我给他发送了两个视频，个中一个将EMTX设置为10W的输出功率，另一个将其设置为5W。
最坏情形（10W）时的rp大约为30Hz，5W时的rp大约为10Hz。
如此之小，rp险些不能被耳朵察觉，并且在将腔调通过狭窄的CW滤波器时肯定不会造成任何问题。
如此大略，功能如此强大的发射机，这是一个了不起的造诣。

EMTX谐波丈量

每个未经滤波的发射机都会在其输出处产生激波谐波。
这意味着与纯洁弦波比较，输出波形会有一些失落真。
我见过的许多发射机呈现出非常失落真的输出波形，并且如果要连接到天线，则绝对须要LPF。
我不能说这对EMTX来说是精确的，由于令人惊异的是，只管它可以实现高输出功率，但它的曲度却很低。
只管LPF始终是一个好主张，但EMTX并不须要那么多。
但是，您必须利用一个来遵守规定。

上图显示了将EMTX输出设置为50欧姆时靠近10W时的丈量结果。
主载波恰好为9.9W，所有谐波均小于50mW！
同样，谐波不会扩展到VHF区域。

下图显示了将EMTX输出设置为50欧姆时靠近5W时的丈量结果。
主载波恰好在5.17W，所有谐波均小于9.6mW！
同样，谐波不会延伸到VHF区域。

与强大的载波比较，根本不会听到这么小的谐波。
这仅意味着一件事。
LPF虽然是一种很好的做法，但在此发射器中不是必需的。
但是您最好利用一种，以便遵守法规。

许多业余无线电爱好者仅利用功率计来丈量其低廉甜头发射器的输出。
这不是精确的方法，由于电表是非选择性电表。
它将同时丈量基本载波和谐波，而无法区分它们。
因此，在未滤波的发射机中，或者在具有大略（常日是未丈量的）LPF的发射机中，这种办法将完备缺点地读取设定频率下的发射机输出功率。

频谱剖析仪是准确丈量发射机输出功率和谐波电平的精确方法。
许多当代示波器中可用的FFT（动态范围大约为50-55dB）也足以知足此目的。
必须在发射器输出端连接一个50欧姆的虚拟负载，然后将示波器的高阻抗探头也连接到发射器的输出端。
这便是实行上述丈量的办法。

WebSDR测试

这是一些测试传输，以确定利用这种发射器可以传输多远。
我不得不说，在EMTX和我效率低下的短偶极子之间有一个天线调谐器（未切开40m，乃至与同轴电缆都不匹配）。
但是纵然在5W设置下，我仍旧可以覆盖超过2500Km的间隔。

在间隔2500Km的WebSDR上以及将EMTX设置为10W输出功率时所吸收到的发射机旗子暗记的屏幕截图。

下图是在同一WebSDR上吸收到的以及将EMTX设置为5W输出功率时发射器旗子暗记的图片。

成品图

成品发射器的图片。
如果您不在乎，则不必制作外不雅观精美外壳。

基于面包板的EMTX样机。
是的，它在一块木头上事情得一样很好。

网友点评：

迈克尔布莱克：

我们确实须要在极度大略的根本上结束这种考试测验。

每个人都该当制造一个晶体振荡器，这是我制造的第一个无线电设备。
但是您不须要电源，可以在吸收器入耳到一些声音。

是的，有些人喜好大略地应对寻衅，但他们常日知道事情的发展。
初学者须要从大略开始，但是入门者并不能做到最好，而如今低功率，CW和晶体掌握将成为障碍。
这是我第一次利用容许证进行操作季候人生畏，而且我利用的是某人的Collins KWM-2。

大略永久是不足的，最近有人展示了“绝不费力地制作线圈”的电路。
但是，这会导致输出不纯净，这对付初学者可能是未知的。
缠绕线圈是构建大略发射器的一部分，学习根本知识并不断进步。

不可能有人拥有具有射频功能的功率晶体管，而没有一堆低功率晶体管。
在功率级添加之前添加一个单独的振荡器繁芜性险些没有，但摆脱了一些问题。

在紧急情形下，晶振将是最大的问题，而不是构建两个晶体管发射器的部件。
您不会毁坏业余无线电频段的晶振（除非有一个仿照电视供应3.58MHz彩色副载波晶体），并且频带外意味着最好是真正的紧急情形。
奇数频率会减少正在听的人，而CW会使大多数人无法理解发送的内容。
如今，童子军是否还会为莫尔斯打扰？

业余电台过于看重“紧急通信”，而不是技能。
这彷佛代表了这一点。
大略而不是好。
彷佛有很多火腿从来没有超越大略，找到了一些借口。
因此人们被困在1971年，那只是1920年代的固态版本。
当年，我找到了具有较高IF中频的合成器，频率计数器和吸收器，创造了业余电子和业余杂志。

业余无线电紧急通信是关于向第三方供应通信，而不是被困在某处并且必须构建一个发射器。
卡尔和杰里在虚构的紧急情形下，至少从汽车和电视机上制造了火花隙发射器。

科斯塔斯：

如果制作精确，那将是无吱吱声的发射机（实际上）。
最须要把稳的是要利用的晶体振荡器。
照做，您真的会好起来的。
我不愿定法规是否会提及产生吱吱声，我认为只有谐波含量才是他们关心的内容。
但是我可能是错的。

小叔来啦：

这是一个了不起的项目。
非常感谢您与我们分享。
我喜好这种设计的大略、真正遵照形式的功能。
稍有耐心，任何人都可以制造此发射器。