Микромощный маяк диапазона 2400 Мгц (2.4ГГц)

Автор: UA1ZH

При наладке радио-приёмных устройств диапазона 2.4 гигагерца автор столкнулся с необходимостью иметь стабильный по частоте источник опорного сигнала.
Думаю все знают и не стоит упоминать, что измерительная аппаратура на этот диапазон стоит баснословно дорого и часто вовсе недоступна радиолюбителям.
Подобный же маячок можно легко изготовить буквально "на коленке" за один вечер, так как данная схема не содержит никаких дефицитных или дорогих деталей.
Схема маячка показана на рисунке 1

Рис.1

В качестве кварцевого генератора использован готовый модуль TTL  от компьютерных устройств на частоту 20 или 50 Мгц. Как оказалось, частоту его можно подстраивать в небольших пределах, изменяя напряжение питания от 4 до 6 вольт. Очень полезное свойство, если учесть ,что в устройстве применяется умножение частоты на 120... (При генераторе на 20 МГц)
Поэтому в качестве стабилизатора применена интегральная микросхема стабилизатора LM317 в корпусе ТО-92, включённая по стандартной схеме. Сигнал генератора подаётся на вход первого каскада умножителя, выходной контур которого настроен на частоту 100МГц. Выделенный на контуре сигнал с частотой 100МГц подаётся на следующий каскад умножителя на транзисторе Т2. Нагрузкой его является отрезок провода L2. Несмотря на небольшую длину, для частот 2.4ГГц он обладает вполне приличной индуктивностью, примерно 16нГн.  Выделенный на коллекторе Т2 сигнал подаётся на избирательную систему, позволяющую отфильтровать сигнал с нужной частотой из спектра гармоник. L3 представляет собой полуволновую, заземлённую с обоих концов линию, настраиваемую на нужную частоту конструктивной ёмкостью. Сигнал с частотой 2400Мгц снимается с части линии и полаётся на выход через коаксиальный разъём. В качестве излучателя используется четвертьволновый отрезок провода или диполь.

Конструкция маячка представлена на фото ниже:

Рис.2

Для монтажа деталей используется кусочек двухстороннего фольгированного текстолита толщиной 1.5мм. Плата помещена в коробку изготовленную из лужёной жести, обе стороны платы тщательно пропаяны с коробкой. Практически весь монтаж - навесной, кроме нескольких дорожек по питанию. Дорожки на плате вырезаются резаком. Особое внимание следует уделить исполнению резонансной линии L3.
Конструкция узла на Рис 3. Линия изготовлена из латунной посеребрённой полоски толщиной 0.5 и шириной 6 мм. Загнутые концы припаяны на плату. Под центром линии в текстолите просверлено отверстие диаметром 4мм,с наружной стороны на текстолит припаяна гайка М3 (желательно латунная, легче паять), в которую вкручен болт, на торце болта припаяна круглая жестяная шайба диаметром 6мм.
Отводы делаются примерно в 5мм от концов линии.
Катушка L1 имеет 10 витков провода 0.51 мм и имеет отводы от 2го и 3го витков, считая от "холодного" конца, то есть от резистора R4.

Рис.3

В качестве транзистора Т1 можно применить любой маломощный npn транзистор с граничной частотой не менее 500 Мгц. Вполне применимы наши КТ368А, КТ399А. Но более удобно с точки зрения монтажа являются транзисторы BFR91, BFW92 и BFR96.
Транзистор   Т2 должен иметь граничную частоту не ниже 3-5 ГГц.
Так что для Т2 - лучше всего подойдет BFR96a . Резисторы - любые, все конденсаторы - smd.  Выводы транзисторов укорочены до 2мм, все детали припаяны непосредственно к выводам. D1 - любой с максимальным током не менее 100мА. У автора стоит smd 1N4148. Расположение элементов показано на Рис.4.

Рис.4

Настройку начинают с выставления питания стабилизатора на 5 вольт.
Исправный генератор начинает работать сразу.
Контур L1 настраивают на частоту 100Мгц, контролируя максимум уровня сигнала на отводе L1. Затем настраивают L3 по максимуму сигнала на входе близрасположенного приёмного устройства. После настройки подстроечный болт необходимо зафиксировать каплей краски или клея. Выходное напряжение на нагрузке 50 Ом при правильной настройке составляет не менее 100 милливольт. Этого вполне достаточно для приёма сигнала с расстояния в сотни метров, хотя на этих частотах и нет необходимости сильно удалять источник сигнала. На последнем этапе настройки необходимо (если необходимо), более точно установить напряжение питания генератора для коррекции частоты.