Самодельный трансивер
UR0VS
Трансивер был сделан с учетом его разработки за полтора месяца. Причем по будням с 20:00 до 24:00, а по выходным ему уделялось внимание до обеда. Посему его постройку можно порекомендовать не очень опытным радиолюбителям. Оригинальностью схема не выделяется. В силу занятости я не стал изобретать "велосипед" (очень хотелось вновь в эфир), а сложил воедино содержимое своих "ящиков" с радиодеталями, и хорошо зарекомендовавшие себя ранее разработанные узлы. Из тех же соображений всякий там сервис типа VOX , расстройка и т.д., не разрабатывался. Правда корпус у меня был и я ограничился только сверлением отверстий в нужных местах для крепления плат.
Схема и печатные платы были разработаны с помощью системы проектирования OrCad 9.0 . Кварцевый фильтр был рассчитан с помощью великолепной, на мой взгляд, программы от UA1OJ. Доводить его после расчета, даже не пришлось.
Тактико-технические характеристики
Мощность - 7-10 ватт (зависит от диапазона).С ламповым усилителем 100 ватт, расположенные вблизи телевизоры не "подскакивают".
Чувствительность – достаточная:) даже без УВЧ (узел А5).
Забитие – в норме (какое там забитие:), радиолюбителей почти не осталось).
Короче для повседневной работы телефоном в сельской местности, что надо. А главное современней чем UW3DI.
Схема трансивера
Блок А1 - основная плата. Состоит из смесителей среднего уровня на диодах (D1 - D4,D6,D8 - D10), усилителя ПЧ (Q3,Q1,Q4), переключающего свое направление с помощью реле (K1 - K2), усилителя НЧ (U1), схемы АРУ (Q7 - Q8). На транзисторах Q2 - Q5 собраны эмиттерные повторители для согласования гетеродинов со смесителями. Опорный гетеродин собран транзисторах VT1, Q6. Микрофонный усилитель Q9 - Q10. Оконечный УНЧ Q11 - Q13.
Печатная плата блока А1 разводилась в двух вариантах. Разница между вариантами заключается в примененных кварцах. У меня стоят кварцы в корпусах Б1 частота 9050кГц, но имеется возможность установки маленьких кварцев например от декодеров PAL/SECAM на частоту 8865 кГц.
Блок А2 - ГПД. Нечто подобное применяется в трансивере "Дружба". Только здесь чуть проще. Собран в медной луженной коробке от какой то старой радиостанции. На печатной плате собран только
делитель частоты. Все остальное на керамических стойках. В качестве стоек (эта мысль пришла в голову моего товарища UR0VF) можно применить сломанные резисторы МЛТ, только необходимо очистить
"черный" слой. Контур керамический с воженной медью от той же р-ст. Полное описания этого узла не привожу по причине описанной чуть ниже.
Блок А3 - полосовые фильтры. Комментировать этот узел не имеет смысла по очень простой причине. Как правило у радиолюбителей содержимое "ящичков" у всех разное и если пытаться применять все те
детали, что у автора, то любая конструкция превращается в "проект всей жизни". Смело берите этот узел от любой конструкции на которую у вас есть комплектация (это как раз касается и ГПД). Если
это будут ПФ от "дроздивера" то аппарат будет иметь еще лучшую характеристику. А от узла А5 в этом случае можно будет вообще отказаться. Лишь скажу, что применил ПФ такие же как в трансивере
"Урал-84".
Блок А4 - "умощнитель". Все трансформаторы намотаны на кольцах К10 х 5 проводом ПЭВ 0,3 - 0,5 со скруткой и имеют по 12 витков. Трансформатор Т3 мотается 3-мя проводами. В этом узле выбор деталей
не такой уж большой. Можно поварьировать с другими транзисторами в оконечной ступени. Очень хорошо работают КТ921, они как раз и предназначены для работы в линейных усилителях. Был опыт
применения в этом каскаде (по причине неосторожного включения) транзисторов средней мощности КТ606А. Мощность в этом случая была во всех диапазонах одинаковая, но правда не очень большая. Порядка
4,5 ватт! Для тех, кого "боятся транзисторы", можно порекомендовать хорошо зарекомендовавшую себя схему на лампе. Про это чуть ниже.
Блок А5 – отключаемый УВЧ. Комментировать вроде нечего
Есть еще один блок. Это цифровая шкала (для нее в ГПД предусмотрен OUT2). Здесь я тоже не стал выдумывать, "своял" очень простую шкалу на PIC-контролере и АЛС318, конструкции RA3RBE. Правда чуть пришлось доделать. Очень сильная помеха была ВЧ диапазонах. Пропала лишь только тогда, когда на ее входе я установил эмиттерный повторитель. Обращаю внимание на слово эмиттерный, истоковый ничего не дает!
Блок питания очень простой. Это КР142ЕН8Б, стоящая на стенке корпуса, а постоянное напряжение порядка 17-18 вольт до этой микросхемы используется для питания оконечного каскада УМ. Еще одно требование - трансформатор блока питания должен обеспечить ток порядка 2,5А.
Все резисторы типа МЛТ 0.125 - 0.25. Конденсаторы керамические типов КМ - 5, КМ - 6. Катушки L1 и L4 в блоке A1 намотаны на каркасах от блоков СМРК старых телевизоров. Они имеют диаметр 6мм с карбонильными сердечниками 4мм. Для частоты 9МГц, L1 - 20 витков. Провод ПЭЛШО 0,25. Катушка связи имеет 5 витков, того же провода. C16 в этом случае 240 пф. L4 – тот же провод мотается до заполнения. Трансформаторы Т1, Т2 и Т4, Т5 наматываются на кольцах проницаемостью 600 - 100НМ с наружным диаметром 7 - 10мм в три провода со скруткой 4 - 5 скрутки на сантиметр, таким же проводом, что и контура. Т3, Т6 – тот же провод, тоже со скруткой, только в два провода. Начало – конец обмоток видно на рисунке со стороны монтажа.
Печатная плата изготавливается из двухстороннего текстолита и верхний слой используется как «земляной» провод, таким образом получается прекрасная экранировка. W1,W2 это отрезки тонкого коаксиального кабеля.
В ГПД все подстроечные конденсаторы с воздушным диэлектриком емкостью 1 - 10пф. В качестве переменного сдвоенного КПЕ можно применить конденсаторы от старых приемников емкостью 5 - 495пф, только в этом случае последовательно с ними надо включить емкости порядка 25 - 33пф. Все частотозадающие конденсаторы должны иметь отрицательный ТКЕ – М47, М75. Схематическое расположение деталей в корпусе ГПД изображено на рисунке.
Сборка - настройка
Я не даром объединил два этих понятия. Так, как к примеру основная плата представляет собой многофункциональный блок (это касается трансиверов любой конструкции), то понятие, как пишут многие "при исправных деталях... , и т.д.", здесь не "покатит". Советую делать таким образом. Начать с оконечного усилителя НЧ. Подать питание, если необходимо, то настроить, подобрав ток выходных транзисторов в пределах 15 - 20 мА. Дальше можно собрать микрофонный усилитель. Подключить микрофон подать питание на него и на УНЧ. Послушать самого себя. Дальше можно приступать к сборке кварцевого генератора. Проверить генерацию с помощью хотя бы вольтметра. Если у радиолюбителя нет ВЧ генератора, то напряжение с КГ можно использовать для предварительной настройки контура L1, усилителя ПЧ. Далее смесители, АРУ и буферные каскады для смесителей. Кварцевый фильтр можно строить на любом этапе. Методов настройки десятки. Каким образом настраивал автор, описано в начале сего «сочинительства». Еще два слова про конденсатор C14. На печатной плате он стоит особняком. При настройке баланса смесителя, из за разности емкостей диодов, ему возможно придется искать точку подключения к другому диоду.
Информацию о настройке остальных узлов в достаточном количестве можно подчерпнуть из массы других источников. В УМ необходимо будет установить ток покоя порядка 150-200мА. Зависит от пары примененных транзисторов. Для КТ606, ток должен составить 50-60мА.
В авторском варианте трансивер работает только на пяти диапазонах, это с связано отсутствием антенного хозяйства для работы на всех диапазонах. Однако желающие ввести все диапазоны, не должны столкнуться с какими-то трудностями.
Возникло как-то желание сделать SDR трансивер. И начались поиски информации и схем по трансиверам SDR . Как оказалось законченных трансиверов практически нет,за исключением различных вариантов SDR-1000. Но для многих этот трансивер и дорог и сложен. Публиковались также различные варианты основных плат,синтезаторы и т.д. ,т.е. отдельные функциональные узлы. Очень много сделал в области развития и популяризации простой SDR техники Tasa YU1LM , который так же сделал законченный трансивер “AVALA” , и можно рекомендовать его конструкции для начинающих в этой области и желающих попробовать,что такое SDR с минимальными затратами.
В конце концов решил сделать свой,максимально простой и в то же время качественный SDR трансивер.При разработке использовались материалы YU1LM и другие публикации. Смеситель было решено сделать на 74HC4051 - делал когда-то приемник прямого преобразования Сергея US5MSQ ,со смесителем на этой микросхеме. А применение 74HC4051 в трансивере позволяет сделать очень простой смеситель - общий и для приемного и для передающего тракта. Качество работы этого смесителя вполне устраивает. Подробно всю историю разработки трансивера можно прочитать на форуме СКР (краснодарский сайт). И если Вы намерены сделать этот или любой другой простой SDR трансивер,то очень рекомендую почитать форум - там подробно расписан весь мой путь от идеи сделать трансивер до законченной и работающей конструкции и много другой полезной информации,которую просто не реально вместить в эту статью.
Трансивер построен по схеме прямого преобразования с рабочей частоты на звуковую частоту для обработки сигнала звуковой картой компьютера....Поэтому многое,что написано о технике прямого преобразования относится и к SDR. В частности необходимость подавления нерабочей боковой полосы (в SDR зеркальный канал) фазовым методом.
Решено было сделать простой одноплатный однодиапазонный трансивер,с кварцевым генератором на основную частоту и QRP мощностью, т.е. полностью законченный аппарат.Диапазон выбрал 14 МГц,как наиболее интересный для меня. При желании не составит труда сделать трансивер на любой другой НЧ диапазон. На частотах выше 14 МГц трансивер не проверялся,а более низких частотах должен работать хорошо. Получившийся в итоге трансивер имеет следующие параметры:
- Диапазон рабочих частот 14.140 - 14.230 МГц. (При использовании кварцевого резонатора на частоту 14.185 МГц и звуковой карты с частотой дискретизации 96 кГц)
- Чувствительность около 1 мкВ и сильно зависит от качества звуковой карты.
- Динамический диапазон по интермодуляции больше 90 дБ - точней нечем было измерить.
- Подавление несущей на передачу больше 40 дБ (у меня получалось 45 - 60 дБ) и зависит от конкретного экземпляра 74HC4051 ,а также от качества настройки.
- Подавление зеркального канала больше 60 дБ при программой коррекции.
- Выходная мощность около 5 Вт.
Понятно,что для SDR трансивера необходима управляющая программа,и мой выбор пал на программу M0KGK из-за возможности программой коррекции амплитуды и фазы во всем рабочем диапазоне звуковой карты и запоминания калибровочных точек. Это очень важно.Это свойство программы позволяет очень хорошо подавить зеркальный канал. Из-за отсутствия возможности запоминания в программе калибровок на нескольких частотах звуковой карты от ее использования отказался - эта программа прекрасно работает с SDR трансиверами со встроенными синтезаторами частоты,где перестройка по частоте идет именно синтезатором,а не частотой звуковой карты.
Принципиальная схема проста и описывать принцип работы не буду. Это можно почитать у Tasa YU1LM , правда на английском языке. Ошибок в печатной плате не обнаружено. Для удобства пайки подписал номиналы элементов на рисунке печатной платы,а не порядковые номера элементов.
Трансивер в настройке практически не нуждается,и при правильном монтаже начинает работать сразу.При правильных конечно настройках программы M0KGK .Эти данные также можно прочитать на форуме .
Понятно,что у многих возникнут трудности с приобретением кварцевого резонатора. Поэтому в случае его отсутствия или же из-за желания иметь весь диапазон 20 м,можно просто использовать внешний ГПД или синтезатор на рабочую частоту,сигнал с которых нужно подавать на 1-й вывод 74HC04 через разделительный конденсатор 10нФ. Конденсаторы С63 и С64 не ставить.
Работать на этом трансивере очень приятно и удобно. Все управление компьютерной мышкой. Виден весь спектр в полосе 96 кГц,и простым указанием или «перетягиванием» фильтра программы мгновенно перестраиваемся на интересующую станцию.Очень оперативно и наглядно. После работы на этом трансивере, работая на обычном уже чего-то не хватает - зрительной информации об обстановке на диапазоне.
Сергей 4Z5KY
А.Тарасов (UT2FW)
Радиолюбитель. KB и УКВ 10/97
Каких-либо уникальных решений этот узел не имеет, схемотехника - вариации на тему TRX RA3AO и Урал-84М. Главные требования при выборе конструкции - повторяемость, простота при сохранении максимально достижимых характеристик. Использована доступная на сегодняшний день элементная база. Многие решения можно подвергнуть критике - творческий процесс бесконечен, за постоянными переделками и усовершенствованиями сложно увидеть законченный вариант, но нужно было остановиться и изготовить промышленным способом печатные платы.
Изначально трансивер задумывался для работы SSB как основным видом излучения. Для сужения полосы пропускания введен четырехкристальный подчисточный фильтр с регулировкой полосы. Для любителей узкополосного приема можно рекомендовать, как это делается в фирменных TRX, идти на дополнительные затраты по изготовлению или приобретению высококачественных узкополосных кварцевых фильтров. Как правило, самодельный лестничный фильтр из кварцев, наиболее популярных в среде радиолюбителей, имеет недостаточные характеристики для качественного узкополосного приема. Для этих целей нужно делать фильтр по дифференциально-мостовой схеме или использовать кварцы очень высокого качества. Можно купить комплект фирменных фильтров, хотя по стоимости они будут сопоставимы со всеми остальными затратами на трансивер.
Вариант "преобразования вверх" не рассматривался из-за отсутствия достаточно простой и отработанной схемы синтезатора частоты. Этот вариант построения имеет смысл в устройстве с непрерывным перекрытием от 1 до 30 МГц, а для работы в девяти узких любительских диапазонах приемлемую избирательность можно обеспечить более дешевой ПЧ 5...9 МГц.
Многие испытывают проблемы с подавлением несущей не менее чем на 40 дБ при формировании SSB сигнала непосредственно на ПЧ. Мне кажется, что эта проблема больше надумана, нежели она есть на самом деле. Практически во всех дешевых фирменных трансиверах формирование происходит на ПЧ 8...9 МГц. Думаю, вряд ли кто-то услышит неподавленную несущую например в TRX FT840 или TS50. Качество узла формирователя SSB сигнала зависит от грамотности и настойчивости изготовителя. Отличные характеристики можно получить используя простейший модулятор на варикапах, как это сделано в TRX Урал-84. Только не нужно стремиться получать от модулятора уровни, достаточные для раскачки выходного каскада - тогда подавить несущую не удается.
При отработке основной платы использовались элементы, которые можно найти практически на любом радиорынке. Что-то особенное, с позолоченными выводами, с индексом ВП исключалось сразу же. Например, требуемый коэффициент усиления можно получить от двух каскадов на импортных BF980. Но они не всегда бывают в продаже, поэтому использованы отечественные аналоги КП327, хотя они и имеют худшие параметры. В плате отсутствуют какие-либо незаменимые детали. Чувствительность со входа платы, которой можно достичь без тщательной отладки индивидуально каждого каскада - 0,2...0,3 мкВ, при подборе деталей и тщательной настройке - 0,08...0,1 мкВ. Один из трансиверов с такой основной платой и синтезатором, описанным в , имел при отключенном УВЧ чувствительность 0,4 мкВ и двухсигнальную избирательность при подаче двух сигналов с разносом 8 кГц, 95 дБ. Измерения проведены UT5TC. Это не предельные величины, т.к. в трансивере были применены входные полосовые фильтры на каркасах диаметром 6 мм с довольно высоким затуханием и обычные высокочастотные диоды в смесителе. Хотя, как показывает опыт, в трансиверах, которые предназначены для обычной повседневной работы в эфире, не следует гнаться за цифрами динамического диапазона. Значение 80 дБ устраивает большинство радиолюбителей. Применение супердинамичного приемника имеет смысл только в TRX для очных соревнований и при условии, что все участники работают линейными сигналами. Проблемы с помехами от передатчика соседа чаще возникают не от низкого динамического диапазона приемника, а от того, что горе-радиолюбитель, пытаясь всех перекричать, настраивает свой передатчик по принципу - все стрелки вправо до упора.
По наблюдениям US5MIS, который не один год крутил ручки FT840, "Прибоя" и RA3AO, на слух вся эта техника звучит почти одинаково. Но когда были проведены сравнительные измерения по одинаковой методике, то TRX RA3AO реагировал на уровень 1 В по соседнему каналу, "Прибой" - на 0,8 В, а FT840 - на 0,5 В. Но удобство работы, стабильность и сервис взяли свое - оставлен FT840. Описываю все это не для того, чтобы показать какая хорошая у нас самодельная (или полусамодельная, как "Прибой")техника, а для того, чтобы стало ясно, что погоня за динамическим диапазоном имеет смысл до определенного уровня и под конкретные условия. Думаю, что многие счастливые обладатели супердинамичных RA3AO с удовольствием бы обменяли их на "хиленькие" по динамике FT840. Хочу коснуться еще одного стереотипа, распространенного среди наших радиолюбителей. Это убеждение, что синтезатор "шумит". После появления на свет ковельских синтезаторов ни один из моих трансиверов не был с ГПД, только и только синтезатор. Выше я описал чувствительность, достижимую со входа основной платы при использовании в качестве ГПД синтезаторов. О каком шуме может идти речь, когда ни с помощью Г4-102А, ни с Г4-158, ни с Г4-18 не удается измерить предельную чувствительность. Пришлось изготовить отдельный кварцевый генератор, запитать его от батареек, экранировать двойным экраном, и при помощи анттенюатора до 136 дБ оценить чувствительность платы.
Перейдем к описанию собственно основной платы, которая включает в себя:
- отключаемый УВЧ, обратимый смеситель, пассивный диплексор, согласующий обратимый каскад на полевом транзисторе, основной кварцевый фильтр ;
- линейку УПЧ, опорный генератор, детектор ;
- УНЧ и узел АРУ .
Рассмотрим принципиальную схему подробно.
Усилитель высокой частоты (VT5) - с цепью отрицательной обратной связи Х-типа . Возможные параметры такого типа усилителей колеблются в пределах:
- IР13 - +(21...46)дБм;
- КРI - -7...+12дБм;
- Кус - 2...12дБ;
- Кш -2,2...4,ОдБ.
Проще говоря, УВЧ не перегружается на 40 м даже вечером, когда очень высок уровень помех. Предельная чувствительность такова, что позволяет слышать шум эфира на 28 МГц даже в сельской местности. Один из лучших транзисторов для такого усилителя - КТ939А. В плату был заложен КТ606А как более дешевый и распространенный. Не нужно сильно переживать, что УВЧ ухудшает динамический диапазон RX (снова я о "динамике", грешен, сам когда-то увлекался предельными цифрами). Во-первых, УВЧ - отключаемый, его можно всегда выключить. Во-вторых, включение его обычно требуется только на самых тихих диапазонах во время слабого прохождения, когда все станции слышны с небольшим уровнем, и вряд ли какая-либо из станций перегрузит этот каскад. Ну а в-третьих, "не так страшен черт, как его малюют". Практически во всех промышленных РПУ, например в Р399А, используются УВЧ, причем неотключаемые.
Настройка этого каскада зависит от потребностей пользователя. В зависимости от типа транзистора и его режима можно обеспечить или максимально возможную чувствительность, или минимальное воздействие этого каскада на верхнюю границу динамического диапазона.
О смесителе я писал в предыдущей статье , его схемотехника заимствована из . Основные преимущества этого варианта - обратимость и достаточно большой динамический диапазон (Dбл - до 140 дБ) при небольшом уровне гетеродина. Конечно, по количеству деталей он сложнее и дороже обычно применяемых смесителей. Но не нужно забывать, что этот узел определяет качество работы всего приемника, и экономия на нем бессмысленна.
От тщательности настройки смесителя зависит и то, как приемная часть будет воспринимать эфир, что можно будет там услышать, и то, сколько "мусора" будет выдано на передачу, насколько сложными придется делать полосовые фильтры, чтобы была возможность спокойно работать без Т VI. Часть делителя (D1) пришлось установить непосредственно у смесителя, дабы обеспечить противофазность сигналов на входе плеч VT1, VT2 и VT3, VT4. Это важнейшее требование со стороны гетеродина. Если у вас используется обычный гетеродин, противофазные сигналы нужно формировать другим способом. Здесь же использован вариант простейшей стыковки с ковельским синтезатором.
Применение триггера вызвано еще и тем, что на его выходе сигнал максимально приближен к меандру. При стыковке с обычным ГПД нужно использовать другие микросхемы ЭСЛ, например типов ЛМ, ТЛ и т.д. Главное требование - на входе транзисторных ключей должны быть одинаковые по уровню, но идеально противофазные высокочастотные сигналы. В ключах применены транзисторы КТ368 и КТ363, рекомендованные в . Экспериментов с другими транзисторами не проводилось. Смеситель работоспособен с различными типами диодов. Можно предположить, что наилучшими будут диоды Шотnки. Переход с КД922 на КД512, КД514 сколько-нибудь заметного ухудшения параметров не вызывает (при условии подбора диодов). По-моему, главное преимущество диодов КД922 перед всеми остальными заключается в том, что они поставляются подобранными и упакованными в индивидуальную тару (поэтому перемешивание исключается). С тщательно подобранными КД503 смеситель работает практически так же, как и с КД922.
Очень важна симметричность и качество изготовления трансформатора Т1. Входные сопротивления со входа Т1:
1,9МГц-7500м,
3,5МГц-5600м,
7 МГц-3000м,
10 МГц-4000м,
14МГц-3900м,
18МГц-3000м,
21МГц-1500м,
24МГц-1200м,
28МГц-1300м.
Это нужно учитывать при согласовании с ДПФ. Можно попробовать различные коэффициенты трансформации, для того чтобы входное сопротивление было ближе к 50 Ом, но оказалось проще изменять катушки связи на ДПФ под конкретное сопротивление основной платы. Для согласования с последующими каскадами применен обычный диплексор. На рис. 1 приведены данные диплексора для ПЧ=9 МГц. В принципе, можно этот узел и не устанавливать. Неплохое согласование можно получить за счет подбора режима VT15 КП903, однако применение диплексора позволяет получить максимально возможную чувствительность, и если и не избавиться полностью от пораженных точек, то значительно снизить их уровень. Активный двунаправленный каскад VT15 после смесителя должен иметь минимально возможный коэффициент шума, не ухудшать динамический диапазон смесителя и компенсировать затухание, вносимое смесителем, ДПФами и диплексором. Наиболее распространенный и качественный для этого каскада транзистор - КП903А. Можно применять КП307, КП303, КП302 (с максимальным значением крутизны), КП601. После VT15 сигнал через трансформатор ТЗ поступает на кварцевый фильтр ZQ1. Резистор R26 служит для согласования, он может и не потребоваться. Эту процедуру можно произвести и с помощью R22. В качестве ZQ1 применен лестничный шестикристальный кварцевый фильтр (рис.4). Для сужения полосы пропускания в режиме CW параллельно крайним резонаторам с помощью реле включаются дополнительные конденсаторы. Такой CW фильтр, конечно же, нельзя назвать качественным. Для любителей узкополосного CW требуется применение отдельного кварцевого фильтра.
Почему применен шестикристальный фильтр? Обычно практикуется восемь и даже десять пластин. Но не надо забывать, что этот фильтр используется и на передачу, а для приемлемого качества SSB требуется полоса около 3 кГц. Но для приема в условиях перегруженных любительских диапазонов достаточно полосы 2,2...2,4 кГц. Поэтому был выбран Компромисс: полоса пропускания по уровню -3 дБ - 2,3...2,4 кГц при меньшей прямоугольности. В итоге имеем вполне качественный прием и хороший сигнал на передачу (чего нельзя сказать о сигналах, которые сформированы при помощи восьмикристальных фильтров). Еще одно преимущество перед восьмикристальным фильтром - меньшее затухание в полосе прозрачности. Тем самым обеспечивается достижение предельной чувствительности всего тракта усиления.
Puc.4
Для увеличения затухания вне полосы прозрачности в тракте ПЧ применен подчисточный четырехкристальный фильтр (рис.5). Общее затухание обоих фильтров превышает 100дБ. На рис.4, 5 даны усредненные данные кварцевых лестничных фильтров из пластин в корпусе Б1, которые чаще всего встречаются. Подчисточный фильтр обрезает шумы, вносимые трактом УПЧ, и за счет примененной плавной регулировки полосы пропускания позволяет немного отстраиваться от помех в SSB режиме. Не следует, конечно, на такой вариант плавного изменения полосы пропускания возлагать большие надежды. Во-первых, сужение происходит только с одной стороны ската фильтра, а во-вторых, больше 40 дБ получить от четырехкристального ZQ проблематично. Но усложнение настолько просто и дешево, что отказываться от такого, хотя и небольшого, сервиса нет смысла. Подчисточный фильтр следует рассчитывать на полосу пропускания 2,4 кГц. При плавном сужении полосы варикапами верхний скат приближается к нижнему в зависимости от добротности кварцев до полосы 600...700 Гц. Но за счет невысокой прямоугольности фильтра даже при такой полосе пропускания возможен прием SSB станций. Этот режим часто используется в диапазонах 160, 80 и 40 м. Вместо указанных варикапов можно использовать по несколько включенных параллельно KB 119, KB 139.
Puc.5
Кварцевый фильтр ZQ1 согласуется с трактом УПЧ (рис.2) через резонансный контур L3 с катушкой связи. Если сопротивление фильтра заметно отличается от 300 Ом, требуется подбор числа витков катушки связи. Транзистор VT7 включается при работе на передачу. По второму затвору происходит регулировка выходной мощности трансивера.
Линейка УПЧ собрана на транзисторах КП327. Схемотехника заимствована у RA3AO. На мой взгляд, это один из лучших вариантов построения такого тракта. Здесь можно использовать двухзатворные полевые транзисторы и других типов. Наилучшими оказались BF980. Нашей промышленности не удалось скопировать характеристики этого транзистора, КП327 в сравнении с BF980 хуже и по Кш, и по Кус, хотя Кус транзисторов не имеет решающего значения.
Для VT8 нужно выбрать транзистор с минимальным шумом. Обычно лучшие экземляры попадаются среди КП327А. VT9, VT10, VT11 можно заменить и на КП350. Преимущество КП327 перед КП350 и КП306 - в лучшем значении Кш, устойчивости к статике, и "золотоискатели" на них никак не реагируют, т.к. транзисторы не содержат драгметаллов. Для регулировки усиления использовано свойство насыщения проходных характеристик полевых транзисторов по первому затвору при малом напряжении на втором . Излишнее усиление убирается путем шунтирования контуров ПЧ резисторами R38 и R46.
Не следует увеличивать ВЧ уровни по первым затворам транзисторов, чтобы мгновенное значение напряжения не превышало порог открывания стабилитронов защиты от статики (15 В). В противном случае стабилитроны открываются и блокируют работу АРУ - это касается двух последних каскадов УПЧ. Детектор и опорный генератор, предварительный УНЧ и АРУ - аналогичны .
Транзистор VT13 (рис.3) может использоваться для включения-выключения цепи АРУ и для блокировки АРУ во время передачи, чтобы не искажались показания S-метра, который в этом режиме"показывает выходную мощность передатчика. В качестве VT 13 можно использовать как полевой, так и биполярный транзистор. У биполярного транзистора сопротивление коллектор-эмиттер ниже, поэтому он лучше шунтирует цепь АРУ. Схема усилителя выпрямителя АРУ аналогична . Изменены временные характеристики "быстрой" цепочки, емкость С74 потребовалось увеличить до 0,047...0,1 мкФ.
В качестве оконечного УНЧ использована микросхема К174УН14, в типовом включении полоса пропускания сверху определяется цепочкой С69, R80; коэффициент усиления можно регулировать резистором R81. Выход УНЧ можно нагружать на динамик или через делитель R84, R85 на головные телефоны.
Детали
Катушки L1...L6 намотаны на каркасах диаметром 5 мм, с подстроечным сердечником СЦР-1. L3...L6 содержат по 25...30 витков провода ПЭВО,2. LCB - 3...4 витка у "холодного" конца L3. L9, L10 - дроссели с индуктивностью 50... 100 мкГн. L11 -дроссель 0...30 мкГн. Трансформаторы Т1...ТЗ намотаны проводом ПЭВО,16 на кольцах К 10х6х3 из феррита 1000 нн. Т1 содержит 10 витков скрутки в три провода, Т3 - 9 витков скрутки в два провода, Т2 намотан скруткой из трех проводов: обмотка I - 3 витка, II - 10 витков, III - 10 витков.
Поддавшись стремлению обеспечить "одноплатность" всей конструкции трансивера, решили на основной плате развести и опорный гетеродин. Это, конечно же, усложнило ситуацию с "пораженными точками". Некоторых из них можно было бы избежать совсем, если бы опорный гетеродин был выполнен в отдельном экранированном отсеке. При удачной ПЧ количество точек не превышает 3...5 на все девять диапазонов. Возможно от них избавиться практически совсем, если повозиться с дополнительными заземлениями шины питания микросхемы и металлизации вокруг этого узла.
Настройка платы - типовая, она неоднократно описана в радиолюбительской литературе.
Номиналы элементовR1 и С1 зависят от того, какой узел использован в качестве гетеродина. Если это ковельский синтезатор, R1=470...680м, C может иметь номинал от 68 пФ до 10 нФ. Качество согласования заметно на слух по минимальному количеству "шумовых точек" от синтезатора. Элементы LI, L2, С7, С9 настраивают в резонанс на частоту ПЧ. Резистор R19 может иметь номинал 50...200 Ом.
Качество согласования этого узла определяет общее уменьшение уровня "пораженок" и небольшое увеличение чувствительности. Согласования ZQ1 добиваются резисторами R22, R26, Кф и подбором количества витков LCB. Подчисточный фильтр ZQ2 согласуют резисторами R52 и. R54. Общее усиление тракта ПЧ можно подобрать при помощи R28, R38, R46. Резисторы R39, R47, R53, R60 влияют на Кус и определяют качество работы АРУ покаскадно. Об изготовлении трансформаторов. Были опробованы ферриты проницаемостью 400...2000, диаметр колец - 7...12 мм, скрутка проводов и без скрутки. Вывод - все работает. Главные требования - аккуратность изготовления, отсутствие замыкания обмотки на феррит и обязательная симметрия плеч.
Диоды в смесителе следует подобрать хотя бы по сопротивлению открытого перехода и емкости. Транзисторы VT1, VT2; VT3, VT4 необходимо подобрать как одинаковые комплементарные пары. В эмиттере VT5 номиналы R и С в цепочке не указаны. Они зависят от типа транзистора. Для КТ606 R - в пределах 68... 120 Ом, а С слеует настроить по максимуму усиления на 28 МГц (обычно 1нФ). С помощью R29 можно подобрать ток через транзистор, например по максимальной чувствительности. Транзисторы КП327 припаиваются снизу платы. Сверху платы, со стороны установки деталей, оставлена фольга, отверстия раззенкованы. Катушки закрыты экранами.
По вопросам приобретения печатных плат или настроенных узлов можно обращаться к автору, частота - 3,700 после 23.00 MSK.
Литература:
- Радиолюбитель. - 1995. NN11,12.
- Радиолюбитель. - 1996. - NN3...5.
- Кухарук. Синтезатор частоты// Радиолюбитель. - 1994. -Nl.
- Дроздов. Любительские KB трансиверы. - М.: Радио и связь, 1988.
- Першин. Трансивер "Урал-84". "30 и 31 выставки радиолюбителей".
- Богданович. Радиоприемные устройства с большим динамическим диапазоном. - М.: Радио и связь, 1984.
- Мясников. Одноплатный универсальный тракт /Радио. - 1990. - N8.
- Тарасов. Узлы KB трансивера// Радиолюбитель.-1995.-NN11,12.
- Ред Э. Справочное пособие па высокочастотной схемотехнике. Изд. Мир, 1990.
Развитием темы в приемопередающей аппаратуре является схема основного блока трансивера на радиолюбительский диапазон 160 м. Схема представлена на рисунке ниже (кликните по картинке для увеличения).
Устройство представляет собой полноценный трансивер, использующий однополосную модуляцию. Для его практического использования достаточно подключить внешний УНЧ и УМ - усилитель мощности выходного сигнала.
Гетеродин блока работает в диапазоне частот 2300-2500 кГц. На выходе устройства формируется однополосный сигнал диапазона 1800- 2000 кГц (160 м). Для перехода с приема на передачу на реле К1 и К2 подают напряжение 12 В.
Катушки полосовых фильтров помещены в броневых сердечниках СБ-9. Катушки L2, L3, L6 и L7 содержат по 30 витков ПЭВ 0,2 с отводом от 10-го витка (кроме L3, у нее отвод от 15-го витка). Катушка гетеродина L4 намотана на пластмассовом каркасе диаметром 8 мм с подстроенным сердечником СЦР (от контура УПЧИ черно-белого лампового телевизора). Она содержит 40 витков ПЭВ 0,2. Катушки L1 и L5 - дроссели на СБ-9, имеют по 100 витков ПЭВ 0,09.
Назначение выводов микросхемы SA612A:
1,2 - вход УПЧ;
3 - общий;
4 - выход смесителя;
5 - вывод контура гетеродина;
6, 7 - вход тракта AM УВЧ;
8 - выход демодулятора;
9 - вход УНЧ;
10 - блокировка УНЧ;
11 - общий;
12 - выход УНЧ;
13 - питание;
14 - вход демодулятора;
15 - выход УПЧ;
16 - блокировка АРУ (выход УПЧ).
Схема принципиальная простого трансивера на 80м
Моточные данные контура. Катушка L2 имеет индуктивность 3.6 мкГ - это 28 витков на оправе 8 мм, с подсторечным сердечником. Дроссель - стандартный.
Как настроить трансивер
В особо сложной настройке приёмопередатчик не нуждается. Настройку начинаем с УНЧ, подбором резистора r5 устанавливаем на коллекторе транзистора + 2В и проверяем работоспособность усилителя каснувшись пинцетом входа - в наушниках при этом должен прослушиваться фон. Затем переходим к настройке кварцевого генератора, убеждаемся что генерация идет (это можно сделать с помощью частотомера или осциллографа снимая сигнал с эмиттера vt1).
Следующий этап - это настройка трансивера на передачу. Вместо антенны вешаем эквивалент - резистор 50 Ом 1 Вт, параллельно ему подключаем ВЧ вольтметр, при этом включаем трансивер на передачу (нажатием ключа), начинаем вращать сердечник катушки L2 по показаниям ВЧ вольтметра и добиваемся резонанса. Вот в принципе и все, хочу добавить еще сам автор писал, что не следует ставить мощный выходной транзистор, с прибавкой мощности появляются всевозможные свисты и возбуждения. Этот транзистор играет две роли - как смеситель при приеме и как усилитель мощности при передаче, так что кт603
здесь за глаза будет. И, наконец, фото самой конструкции:
Так как рабочие частоты всего несколько мегагерц, можно применить любые ВЧ транзисторы соответственной структуры. Конструкцию данного трансивера повторил и настроил тов. Radiovid .
Обсудить статью ПРОСТОЙ ТРАНСИВЕР
