УКВ портал Южного Федерального Округа

\главная\р.л. конструкции\трансиверы\...

U-205 - блочный УКВ-трансивер с фазовым способом формирования сигнала (I часть)

K. Raban, Y28PL
(Из журнала Funkamateur №№ 10…12 1985 г, №№ 1…2 1986 г, http://www.funkamateur.de)

О постройке самодельной приёмо-передающей радиоаппаратуры в радиолюбительских кругах много говорится, при этом сетуют на трудность приобретения дефицитных деталей, отсутствие измерительной аппаратуры, без этого-де не добьёшься тех максимальных параметров, которые может дать собираемая конструкция.. Кто видит решение всех проблем в приобретении промышленной аппаратуры, тот должен пристальнее и критично взглянуть на свои связи, прежде всего, в диапазоне 3,5 МГц и через репитеры в диапазоне 144 МГц. Тут недолго прослыть устаревшим, отстать от прогресса, уровня развития техники, в то время, как радиолюбители, собирающие собственные конструкции, обсуждают новейшие технические решения и применение их на практике. Вопрос о том, какой принцип формирования SSB сигнала в эпоху существования кварцевых и электромеханических фильтров считать лучшим, следует решить в пользу фильтрового. Но такой метод не рассматривается в этой статье. Тем, у кого есть дефицитные детали, такие как, упомянутые выше, кварцевые и электромеханические фильтры, конечно же, им следует их применять, если они рассчитывают на очень высокие параметры своего будущего трансивера. Что же делать радиолюбителю не имеющему вышеупомянутого дефицита, не имеющему средств к его приобретению и желающему продвинуться по пути познания в сфере радиоэлектроники? Следует пойти по пути фазового формирования однополосного сигнала. Дешево и достаточно “сердито”. Следует иметь в виду, что мощные оконечные каскады, в большинстве своём, имеют интермодуляционные соотношения не лучше 30 дБ, что позволяет считать достижимое фазовым методом подавление нежелательной боковой полосы сигнала в 30 дБ достаточным. При этом следует иметь в виду, что сигнал хорошо отлаженного передатчика с фазовым формированием SSB сигнала невозможно отличить от сигнала с фильтровым формированием. Порой “фазовый” сигнал - более мягкий - субъективно оценивается даже выше, как более приятный по звучанию. К приведённым, следует добавить ещё аргументы начинающего радиолюбителя, который не может позволить себе приобрести аппарат, напичканный узкополосными переключаемыми фильтрами, цифровой шкалой, системой поиска и каналами памяти, который может, однако, с успехом проводить прекрасные связи. Добавьте сюда дух новаторства, изобретательства, экспериментирования всегда присущий радиолюбителям…

Блок-схема.

Рис.1. Блок-схема трансивера U-205.

Empfänger – приёмник. NF-1W – УЗЧ с выходной мощностью 1 Вт. Syntheser – синтезатор частоты гетеродина. VFO – ГПД. Eichpunktgeber – калибратор частоты. DBM-SM – двойной балансный модулятор и смеситель передатчика. NF-AB – блок формирования ЗЧ сигнала.

На Рис. 1 приведена блок-схема трансивера, здесь приведены основные узлы аппарата и раскладка частот внутри него. Приёмник представляет собой супергетеродин с двойным преобразованием частоты и содержит широкополосный кварцевый фильтр на частоту 10,7 МГц и компактный пьезокерамический фильтр на 455 кГц в тракте второй ПЧ. Для переноса частоты с 10,7 МГц на 455 кГц используется кварцевый гетеродин. Сигналы SSB/CW и ЧМ, из-за разности занимаемых ими полос, после второго смесителя подаются на разные тракты ПЧ, где они усиливаются, обрабатываются и демодулируются. Поскольку опорный генератор подстраивается с помощью варикапов, то, при необходимости с их помощью можно выбирать и необходимую боковую полосу. Вспомогательные частоты (как для тракта приёма, так и для тракта передачи) в диапазоне 133,3…135,3 МГц получаются путём предварительного смешения, и представляют возможность работы через любительские ретрансляторы, путём смены кварцевых резонаторов, для обеспечения сдвига частоты в 600 кГц. Варикап в ГПД даёт возможность получения ЧМ. Телеграфный (CW) и однополосный (SSB) сигналы формируются на частоте 10,7 МГц, оттуда они переносятся в диапазон 144 МГц. Четырёхкаскадный линейный усилитель (РА) позволяет получить на выходе передатчика минимум 5 Вт выходной мощности, что вполне достаточно для проведения местных “круглых столов”, мобильной работы и раскачки более мощных внешних усилителей на лампах или транзисторах. Хотя аппарат разрабатывался как сугубо стационарный (с питанием от сети 220 В), его можно питать и от бортовой сети автомобиля (12 В). Транзисторы для работы при таком напряжении питания давно выпускаются промышленностью и с успехом применяются в промышленной и любительской радиоаппаратуре, да и стоят они относительно недорого. Расстройка, Roger-Peep и калибратор встроены в трансивер. При желании, позднее, можно встроить и индикатор уровня ЗЧ сигнала, он будет полезен при смене микрофонов, других экспериментах и при работе нескольких операторов на клубных станциях.

Схема устройства и её реализация многократно опробована на практике и могут служить руководством для повторяющих трансивер. Некоторые дополнительные сведения, позволяющие избежать ошибок, указаны при детальном описании блоков-модулей трансивера.

При замене VFX на ГПД с умножением частоты и введении LC-генератора на 10,245 МГц можно изготовить неплохой отдельный приёмник на 144 МГц, который может быть полезен наблюдателям и не только…

Измерительные приборы.

Если быть откровенным, то следует сделать заявление, что без измерительных приборов заставить работать как положено даже самый простой аппарат сложно, а порой, просто, - невозможно…Многие ошибки и неудовлетворённость работой аппаратуры, обусловленные недостатком времени и опыта следует также отнести и на счёт отсутствия измерительной аппаратуры. Тот, кто собрался изготавливать трансивер, но не имеет своей аппаратуры, должен раздобыть, хотя бы на время, следующую:

- РЧ-вольтметр;
- АВО-метр;
- ЗЧ-генератор;
- осциллограф с усилителями по Х и Y;
- ГИР с максимально возможной чувствительностью;
- измерительный RLC-мост.
 
Хорошую службу Вам также сослужат:
- частотомер;
- генератор шума и
- лабораторный блок питания с ограничителем тока (с защитой от к. з. и перегрузок).

Конечно, не каждый радиолюбитель сможет иметь полный арсенал измерительных приборов, необходимых при настройке трансивера. На коллективных радиостанциях, в ремонтных мастерских, на станциях юных техников, в большинстве случаев, кроме наглядной агитации ещё можно найти и измерительную аппаратуру (для середины 80-х годов прошлого века ситуация стандартная – UA9LAQ). Большую помощь могут оказать также личный накопленный опыт и чтение соответствующей литературы, имеющуюся измерительную аппаратуру можно подогнать под необходимые запросы, расширив её возможности.

ЗЧ тракт передатчика (NF-AB).

Рис. 2. Блок формирования ЗЧ сигнала передатчика (NF-AB). Схема принципиальная электрическая.

Модуль формирования сигнала ЗЧ передатчика содержит расположенные на плате: микрофонный усилитель, ФВЧ, два ФНЧ, ЗЧ-фазовращатель и генератор сигнала 1750 Гц. Для платы блока применяется стеклотекстолит фольгированный с двух сторон (с окантовкой платы белой жестью или без неё), см. Рис. 3…6.

 

Рис. 3. Эскиз монтажной платы узла формирования ЗЧ сигнала (блок NF-AB). Вид со стороны проводников. Размеры платы 155 х 90 мм.

Поскольку фольга со стороны установки деталей служит в качестве экрана, то контакт с одноимённой (“земляной”) фольгой обеспечивается только на входе и выходе (4 пайки), остальные отверстия слегка раззенковываются со стороны установки деталей. Микрофонный усилитель – трёхкаскадный и, в зависимости от положения движка потенциометра R10 даёт усиления от 45 до 65 дБ. Если приведённый диапазон усиления не подходит под имеющийся микрофон, то необходимо изменить значение сопротивления в цепи эмиттера транзистора VT1. АЧХ узла определяется, в первую очередь, характеристиками применённых ФВЧ и обоих ФНЧ, а это означает, что усиление до, примерно, 500 Гц нарастает, а с 2,8…3,0 кГц – падает. Чтобы получить “заложенную” в конструкцию АЧХ, среднее арифметическое от значений верхней и нижней граничных частот полосы пропускания (по уровню – 3 дБ) должно находиться в пределах 950…1200 Гц. В приведённом примере граничные частоты по уровню -3 дБ равны 368 Гц и 2,8 кГц, так что вышеприведённое условие выполняется (Рис. 7). Выше 4 кГц спад усиления составляет более 35 дБ/октаву. Если этого значения невозможно достигнуть, так причина тому лежит в разбросе параметров частотоопределяющих деталей обоих ФНЧ. Множеством построенных узлов доказано, что при применении неподобранных деталей, затухание получается не менее 27 дБ/октаву.

Рис. 4. Эскиз монтажной платы узла формирования ЗЧ сигнала (блок NF-AB). Вид со стороны установки деталей.

Критичным является лишь номинал конденсатора С12. Это означает, что подбором значения этой ёмкости АЧХ обоих ФНЧ можно привести к идентичности и достичь, таким образом, лучшего подавления сигнала с частотами выше 3 кГц. Более пологой АЧХ за пределами данных по уровню -3 дБ границ следует избегать, так как последующий ЗЧ-фазовращатель работает с достаточной точностью только в полосе частот 300…3000 Гц. Если же Вам хочется “поднять” высшие частоты, то следует сдвинуть немного вверх настройку ФВЧ. За это “отвечают” С6, С7 и R15. Например, если уменьшить значение С6 с 15 нФ до 10 нФ, то нижняя граница полосы пропускания по уровню -3 дБ поднимется с 368 до 435 Гц, а средняя частота поднимется до 1100 Гц. В конце концов, ответ за экспериментом, так как и микрофон имеет свою АЧХ.

ЗЧ-фазовращатель.

Схему ЗЧ-фазовращателя также содержит Рис. 2. Элементы фазовращателя размещены на небольшой платке (Рис. 5, 6), которая представляет собой компактный узел – субблок, который располагается на главной плате. Субблок размещается в подходящем корпусе (в оригинале – пластмассовом, но в нашем деле, наверное, и корпус – экран из белой жести будет “не помеха” – UA9LAQ). Все резисторы и конденсаторы выбираются из стандартных номиналов методом набора с последующим измерением:

68 нФ: 47 нФ ║ 22 нФ ± 680 пФ;
43 нФ: 22 нФ ║ 22 нФ ± 430 пФ;
1,96 кОм: 2 кОм ± 20 Ом;
1,25 кОм: 2 кОм ║ 3,3 кОм ± 12 Ом;
4,86 кОм: 8,2 кОм ║ 12 кОм ± 48 Ом;
7,7 кОм: 10 кОм ║ 33 кОм ± 77 Ом

(знак ║ означает параллельное включение; ± - допуск).

Рис. 5. Эскиз монтажной платы ЗЧ-фазовращателя блока NF-AB. Вид со стороны проводников. Расстояние ZZ, как и XY может быть от 10 до 20 мм   Рис. 6. Эскиз монтажной платы ЗЧ-фазовращателя блока NF-AB. Вид со стороны установки деталей.

Рис. 7. АЧХ микрофонного усилителя с ЗЧ полосовым фильтром.

Конечно, возможны и другие варианты, при этом важно прийти к конечной цели: как можно точнее подобрать указанный номинал. Точность подбора номиналов не хуже 1% должна обязательно поддерживаться – от этого зависит степень подавления нежелательной боковой полосы частот. Для обеспечения точности работы последующего модулятора огромное значение имеет баланс ЗЧ напряжений NF/A и NF/B в схеме, исключающей прохождение постоянного тока (иначе, будет разбаланс). Так как конденсаторы ёмкостью более 2 мкФ (неэлектролитические) имеют уже внушительные размеры, в качестве С18 и С19 пришлось пойти “на попятную”: применить танталовые электролитические конденсаторы. Если танталовые конденсаторы достать не удастся, то (скрепя сердце… - UA9LAQ) можно применить и обычные новые оксидные на рабочее напряжение не ниже 35 В, отобрав их по минимуму тока утечки.

Генератор на частоту 1750 Гц выполнен по схеме с RC фазовращающей цепью, с буферным каскадом. Чтобы улучшить стабильность частоты, особенно, при мобильной работе радиостанции (вариант питания 12 В), генератор питается стабилизированным напряжением. При необходимости, выключатель “TRC” подключает напряжение питания “+RC “ к нему. Факт того, что С27 >> С15 даёт надежду, что АЧХ второго ФНЧ останется неизменной.

Настройка блока ЗЧ - формирователя передатчика.

Предварительную настройку этого блока следует осуществлять следующим образом:

- на микрофонный вход подаётся ЗЧ сигнал с частотой 1 кГц и уровнем, соответствующим применяемому микрофону (например: Uэфф = 1 мВ).

- к эмиттеру VT6 подключается вход осциллографа и с помощью R10 выставляется выходное напряжение Uss = 2,8 В. При пробном увеличении уровня этого сигнала, его форма должна сохраняться строго синусоидальной, в противном случае, необходимо уточнить положение рабочих точек транзисторов VT1 и VT4, варьируя сопротивления резисторов делителей в цепях их баз (подбирая напряжение смещения для установки транзисторов в более линейный режим усиления – UA9LAQ).

- проверяем амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) микрофонного усилителя, которая должна соответствовать приведённой на Рис. 7 (Можно просмотреть АЧХ на экране осциллографа, изменяя частоту ЗЧ сигнала (при неизменной амплитуде) на входе микрофонного усилителя. Уровень (выходного) сигнала на экране будет для каждой частоты своим - UA9LAQ).

- точки NF-C и NF-D соединяются между собой, R28 устанавливается в среднее положение, выходы NF-A и NF-B нагружаются резисторами в 1 кОм и подключают к ним, предварительно откалиброванные входы осциллографа X и Y. Из-за разности фаз в 90 градусов, на экране в диапазоне частот 350…2800 Гц должен индицироваться круг. Текущие корректировки можно производить резисторами R31 и R38. Если усиления у осциллографа недостаточно, можно произвести настройку на нагрузке 2 х 10 кОм.

- ЗЧ генератор отключается от микрофонного входа и настало время подключить “бортовой” генератор 1750 Гц. На эмиттере VT6 нужно также установить напряжение Uss = 2,8 В. С помощью R40 устанавливается точная частота, R47 “отвечает” за уровень сигнала.

- в заключение, нужно проверить соотношение сигнал/шум всего блока ЗЧ формирования на стандартной частоте 1 кГц. Цифра в 50 дБ (и более) может быть легко достигнута экранировкой, рациональным монтажом “земляных” проводников и применением малошумящих входных транзисторов. Если этому уделить мало внимания, то в балансном модуляторе в сформированном сигнале могут появиться полосы фона и шума, которые приведут к снижению качества передачи исходного ЗЧ сигнала.

Контроль за ЗЧ передатчика.

Чтобы обеспечить контроль за уровнем ЗЧ сигнала, при применении различных микрофонов и при работе разных операторов, необходимо встроить в трансивер ЗЧ индикатор. Дополнительная платка со специальной ИМС управления индикаторами (светодиодами) А277 и небольшим количеством дополнительных элементов располагается над обоими кнопочными выключателями (TRC – контроль передачи, тональный вызов и LSP - выключатель громкоговорителя), если их опустить на 10…12,5 мм. Пять 3 мм отверстий под светодиоды располагаются, в этом случае в 20 мм от верхней кромки передней панели трансивера. На Рис. 8…10 показана принципиальная схема устройства и эскизы соответствующих плат.

Рис. 8. Индикатор ЗЧ выхода передатчика. Схема принципиальная электрическая.

 

Рис. 9. Эскиз печатной платы индикатора выхода ЗЧ передатчика. Односторонний фольгированный стеклотекстолит.

 

Рис. 10. Расположение деталей на плате индикатора выхода ЗЧ передатчика.

Индикатор подключается к С16 на плате формирования ЗЧ сигнала передатчика NF-AB (Рис. 2). Конденсатор С1 индикатора должен иметь малый ток утечки, чтобы диоды не были подвержены влиянию постоянного напряжения системы RIT. R2 устанавливается на уровень Ueff = 1 В на конденсаторе С16, таким образом, чтобы третий светодиод полностью засветился (± 0 дБ).

Генератор несущей, двойной балансный модулятор (ДБМ), смеситель передатчика (DBM-SM).

Показанные на Рис. 11 каскады расположены на плате из двухстороннего фольгированного стеклотекстолита, опаянной белой жестью и разделённой на 4 отсека (см. Рис. 12, 13 и 19). Плата снизу и приворачиваемая верхняя крышка обеспечивают хорошую экранировку; к настроечным элементам можно добраться через соответствующие отверстия. Крепёжные отверстия расположены таким образом, чтобы обеспечить скрепление блока с равным по величине блоком формирователя сигнала ЗЧ передатчика (NF-AB).

Генератор несущей выполнен по схеме Пирса на транзисторе VT1 и работает с кварцевым резонатором на частоту 10, 7 МГц. Конденсатором С1 можно в небольших пределах корректировать частоту генератора. Так как для вращения фазы необходима всего лишь одна частота, то, для этой цели, используется всего лишь одно RC звено. При R5 (2π * f * C12)¯¹ на концах контурной катушки получаются сдвинутые по фазе на 90º напряжения. В последующем двойном балансном модуляторе, кроме этих ЗЧ уровней имеются ещё ЗЧ напряжения NF/A и NF/B. Если уровни и фазы напряжений находятся в правильном соотношении, то на катушке L4 получается требуемый SSB сигнал; несущая и нерабочая боковая полоса подавляются. Подавление несущей зависит в основном от качества диодов, разброса их параметров и симметрии схемы, подавление боковой полосы зависит от наличия ошибок в фазировании ЗЧ и ВЧ составляющих, также как и от баланса уровней обоих ЗЧ каналов. ВЧ уровни, если напряжения начала открывания диодов намного превышены, не имеют значения, так как диоды работают в ключевом режиме. В нашем случае, рабочей остаётся верхняя боковая полоса; если встанет необходимость смены боковой полосы, то нужно просто поменять местами ЗЧ каналы NF/A и NF/B. После селекции и усиления сигнал SSB 10,7 МГц подаётся на смеситель передатчика, где он с помощью синтезированного гетеродинного напряжения переносится в диапазон 144 МГц. После ещё одного

Рис. 11. Генератор несущей, ДБМ и смеситель передатчика (DBM-SM). Схема принципиальная электрическая.

каскада усиления уровень сигнала передатчика достигает нескольких мВт и может быть протестирован. ЧМ сигнал, как было уже отмечено, получается при помощи подачи модулирующего напряжения на варикап в ГПД. Поступающий, при этом, на смеситель передатчика синтезированный сигнал гетеродина оказывается тоже промодулированным по частоте. Поскольку при ЧМ на смеситель передатчика должна поступать и несущая, отсутствующая при SSB, необходимо нарушить баланс в балансном модуляторе подачей на него извне постоянного напряжения. Телеграфный сигнал (CW) получается манипуляцией этого разбалансирующего напряжения. Если к трансиверу будет подключаться усилитель мощности, то для устранения пролезания остатка подавленной несущей, лучше предусмотреть манипуляцию и в генераторе несущей. При такой совместной манипуляции следует подобрать постоянные цепей, чтобы с одной стороны не допускать щелчков, с другой - обеспечить полную выходную мощность трансивера во время телеграфных посылок и отличную читаемость слабых сигналов в эфире.

Настройка генератора несущей, ДБМ и смесителя передатчика.

Предварительную настройку тракта 10,7 МГц осуществляют следующим образом:

Рис. 12. Эскиз монтажной платы блока DBM-SM. Двухсторонний стеклотекстолит размером 155 х 90 мм. Фольга со стороны установки элементов, соединённая с “земляной” фольгой со стороны проводников, служит в качестве экрана.

 

Рис. 13. Эскиз расположения деталей на плате DBM-SM.

- сначала запускают генератор несущей и проверяют с помощью ГИРа настройку коллекторного контура транзистора VT1 на частоту основной гармоники кварца (10,7 МГц). При значительно расстроенном балансном модуляторе, могут также резонировать (быть втянутыми в резонанс) L3 и L5. Тогда хорошую службу может сослужить чувствительный индикатор РЧ (волномер), поднося который, последовательно, то к одному, то к другому контуру, настраивают их, избегая ошибок.

- попеременно, подстраивая R6 и R7, постарайтесь максимально подавить несущую в сигнале. Минимум можно лучше обнаружить, если использовать усиление каскада усилителя 10,7 МГц и подключить индикатор РЧ к базе смесителя передатчика. Можно также улучшить подавление несущей небольшим перемещением сердечника катушки L1. Последнее нужно делать в крайнем случае, эта мера - вынужденная, но, чем больше отличаются диоды друг от друга, тем труднее добиться подавления несущей и расстройка контура может не привести к желаемому результату. С РЧ осциллографом и ЗЧ генератором настройку до входа смесителя можно сделать очень наглядной: ЗЧ сигнал через конденсатор 0,47 мкФ (неполярный) амплитудой Ueff = 100 мВ и частотой 1 кГц подают на вход балансного модулятора, а к базе смесителя передатчика подключают осциллограф. Настройка нацелена на получение DSB сигнала с чистыми “нулевыми” переходами и крутыми краями. Если несущая не подавляется достаточно (до значения примерно в 40 дБ), то ошибки могут заключаться в следующем:

- неидентичные характеристики диодов, кроме специальных сборок, подобранных по 4 штуки, существуют и отдельные диоды, которые, при большом сопротивлении в запертом состоянии, могут иметь идентичные или близкие параметры. Так как желательно знать, с чем имеешь дело, то я решил снять характеристики у нескольких диодов, установив ток через них в 1,5 мА, я измерил падения напряжений на прямом сопротивлении этих диодов и отметил, что можно отбирать германиевые диоды по падению этого напряжения ≤ 10 мВ (GAY64, OA780, OA741). Кремниевые диоды подобных типов имеют меньший разброс параметров, но требуют больших РЧ напряжений. Если уровни РЧ довольно высоки, то применение кремниевых диодов выглядит многообещающим.

- выходной контур балансного модулятора обладает большой несимметричностью. В этом случае, следует проверить симметрию намотки катушки L3 и емкостей контурных конденсаторов.

- РЧ напряжения и RC фазовращатели сильно различаются друг от друга. Если с R5 и С12 всё в порядке, то С12 может образовать с катушкой связи у L1 паразитный контур, резонирующий на одной из высших гармоник кварцевого резонатора. В этом случае, напряжение, действующее на С12, меньше, чем на R5. При этих сравнительных измерениях головка РЧ вольтметра должна быть слабо связана с измеряемой цепью (через очень маленькую ёмкость в несколько пФ). Чтобы изначально устранить вышеизложенную причину, нужно катушку связи включить вместе с С12 и с помощью ГИРа подобрать количество витков этой катушки, чтобы резонансная частота контура не совпала ни с одной частотой гармоник кварцевого резонатора.

- резисторы R6 и (или) R7 дефектны, следует обратить внимание на контакт резистора с выводами (отсутствие трещин - UA9LAQ).

- переходные конденсаторы в ЗЧ каналах имеют большой ток утечки и разбалансируют, таким образом, балансный модулятор. Этот эффект ещё проявляется во времени и зависит от температуры. Чтобы обнаружить такой дефект, для пробы, временно вместо электролитических подключают обычные конденсаторы (чтобы избежать этой причины, лучше сразу найти неэлектролитические конденсаторы соответствующей ёмкости, сейчас не середина 80-х и конденсаторы стали поменьше в размерах - UA9LAQ).

При соблюдении всех рекомендаций и помещении платы в место на шасси трансивера с небольшими изменениями температуры, однажды установленное подавление несущей, больше не нужно трогать.

При подключении к балансному модулятору обеих ЗЧ линий DSB сигнал превращается в SSB. Уровень ЗЧ сигнала при настройке с одним тоном должен составлять Ueff = 100 мВ. На экране осциллографа будут только плоские вершины прямоугольного сигнала с линейно зависимой от напряжения амплитудой. Если на плоских вершинах снизу или сверху присутствуют синусоидальные вкрапления, то придётся ещё заняться всерьёз подавлением несущей и неиспользуемой боковой полосы. Если при входном напряжении ЗЧ Ue = 0, амплитуда сигнала не уходит на 0, значит, имеется значительная величина неподавленной несущей. Если представить графически выходное напряжение как функцию от входного, то можно легко определить верхнюю границу линейного участка излучения (передачи). Так как, в большинстве случаев, присутствует многотональный сигнал, то граничное значение должно быть на 6…10 дБ ниже, чем достигнутое при применении однотонального сигнала, при этом, кроме того, не должен быть перегружен смеситель передатчика. Если послушать SSB 10,7 МГц сигнал на хорошем приёмнике, то, при модулирующем ЗЧ сигнале в 1 кГц, можно обнаружить 3 сигнала в пределах 2 кГц. Формирование выполнено таким образом, что из сигналов с частотами 10699, 10700 и 10701 кГц, должен остаться в идеале только последний, равный сумме ЗЧ – 1 кГц и несущей- 10,7 МГц. Подавление нижней боковой должно составить не менее 30 дБ, для подавления несущей нужно принять 40 дБ, кратковременно можно добиться и лучших значений.

Наконец, для обоих рассмотренных блоков применен найденный способ настройки, который в итоге вытекает из изложенного выше:

Блоки (ЗЧ формирователь и балансный модулятор) скрепляются между собой. На вход микрофонного усилителя подаётся сигнал 1 кГц с амплитудой 1 мВ. Вращением движка R28 добиваются напряжений NF/A и NF/B Ueff = 100 мВ. Теперь связывают простую детекторную головку в союзе с ЗЧ усилителем со входом смесителя передатчика и прослушивают сигнал. Если не всё ещё настроено до конца, на импровизированном приёмном устройстве слышны две частоты (разница между остатком несущей и усиленной “боковой” частотой, также биения между обеими боковыми частотами). Соответствующими установочными регуляторами обе частоты нужно свести к полному пропаданию, так как однополосный сигнал не может проходить через простой диодный демодулятор. Если будет слышен низкотональный сигнал 1 кГц, то это означает, что недостаточно подавлена несущая, если слышен более высокотональный 2 кГц, значит, плохо подавлена ненужная боковая. Если для этого акустического метода настройки использовать ещё и встроенный генератор 1750 Гц, то проще метода настройки вряд ли найдётся. У кого найдётся ещё и всеволновый приёмник, тот сможет подключить микрофон и прослушать собственный SSB сигнал. Смеситель передатчика, как и последующий усилитель, обычно, хлопот не доставляют, если перед приклеиванием каркасов катушек подогнаны частоты резонанса контуров, в которые они входят. Если есть возможность селективно измерить подавление сигнала с частотами 133,3…135,3 МГц, значит можно обеспечить РЧ симметрирование, в противном случае, придётся довольствоваться подбором идентичных рабочих точек по постоянному току на характеристиках транзисторов смесителя. Решающее значение для получения “законного” подавления побочных излучений не менее 60 дБ определяет правильная установка уровней входных сигналов смесителя. Если от гетеродина-синтезатора получить напряжение РЧ Ueff = 250…300 мВ, то модулированный сигнал 10,7 МГц следует подавать с уровнем 30…50 мВ. Хотя на полевых транзисторах в смесителях можно получить ещё более впечатляющие результаты, пойдут и смесители на современных кремниевых биполярных транзисторах. Разработанную печатную плату можно использовать как под “полевики”, так и под обычные транзисторы.

Рис. 18. Блок формирования ЗЧ сигнала (NF-AB) в сборе. Он содержит микрофонный усилитель, ФВЧ, два ФНЧ, ЗЧ-фазовращатель (залит в эпоксидную смолу – на фото коробка красного цвета) и генератор вызова на частоту 1750 Гц. Плата выполнена из двухстороннего стеклотекстолита, фольга со стороны установки деталей служит экраном, к ней припаивается окантовка из белой жести.

Рис. 19. Блок с генератором несущей 10,7 МГц, ДБМ и смесителем передатчика (DBM-SM). Блок выполнен на плате из двухстороннего фольгированного стеклотекстолита окантованного белой жестью и разделённого на четыре отсека (смеситель вверху-справа; генератор внизу-слева; модулятор внизу-справа). Дополнительные крышки снизу и сверху позволяют полностью экранировать блок.

Линейный усилитель.

Этот блок передатчика выполнен четырёхкаскадным, согласно схеме на Рис. 14, с расчётом, чтобы, несмотря на разброс параметров транзисторов, получить выходную мощность не менее 5 Вт. Драйвер и оконечный каскад используются менее чем наполовину своих максимальных мощностных возможностей, чтобы снизить интермодуляционные искажения при низком напряжении питания (при применённых 12-вольтовых транзисторах). Так как этой проблеме посвящено множество публикаций, здесь эта тема опущена. Соответствующие данные можно почерпнуть в [ 5 ] и, проштудировав литературу из списка к [ 5 ]


Рис. 14. Линейный усилитель мощности. Схема принципиальная электрическая.

Усилитель выполнен на плате из двухстороннего фольгированного стеклотекстолита отсеками, монтаж ведётся с обеих сторон платы, частично монтаж - навесной (Рис. 15 и 16). К VT1 приклеен небольшой алюминиевый радиатор. Выделяющееся тепло на VT2, VT3 и VT4 отводится через окантовывающие усилитель U-образные алюминиевые пластины, расположенные от блока на расстоянии нескольких миллиметров. При небольших мощностях (до 3 Вт) в качестве радиатора достаточно и шасси трансивера. Отверстия в нижней стенке корпуса трансивера и в задней его стенке способствуют прохождению конвекционных охлаждающих потоков воздуха. Хорошую службу

Рис. 15. Эскиз монтажной платы линейного усилителя мощности. Выполнена из двухстороннего фольгированного стеклотекстолита. Заключена в коробку, фольга со стороны установки деталей используется в качестве проходящего экрана с фольгой со стороны проводников. Размеры платы: 175 х 52,5 мм

 

Рис. 16. Расположение деталей на печатной плате блока линейного усилителя. Монтаж двухсторонний, сверху – в отсеках.

сослужит и V-образный монтажный профиль из 1,5 мм алюминия, он берёт на себя охлаждение дорогостоящих транзисторов на стадии настройки, чтобы оградить их от теплового пробоя. Механические напряжения, которые могут повлечь за собой разрушения корпусов транзисторов, демпфируются небольшим изгибом дугой выводов транзисторов, транзисторы сначала крепятся, затем паяются в схему.

Рис. 17. Радиаторы для линейного усилителя и способ их установки.

Senderbaustein – блок передатчика. U-formige Kühlbleche – U-образные радиаторы. LP – печатная плата. Distanzbuchse – медная толстая шайба. Mutter – гайка.

Данные катушек линейного усилителя:

Примечание: CuL – обмоточный медный провод с лаковой изоляцией; CuAg – голый медный провод посеребрённый.

Скачать архив II и III части статьи

Статья опубликована с разрешения журнала Funkamateur.

Свободный перевод с немецкого: Виктор Беседин (UA9LAQ)
г. Тюмень ноябрь, 2005 г



Глас народа
20.01.2011 17:18 конструкция нормальная. нууу правельно , сходите, господа, в мага...  --  duser
09.08.2007 16:22 Огромадная ТУФТА!!!...  --  RA4YBO
17.05.2006 09:43 Хорошая конструкция для тех радиолюбителей которые жить без паяль...  --  RN9APE
16.05.2006 13:25 Куча головной бопи и никакого толка .НЕ АКТУАЛЬНО даже ...  --  Апександр
13.05.2006 16:16 Все прекрасно, но если делать на совесть, в хорошем корпусе, с си...  --  Максим,RV3AZ...
11.05.2006 15:50 старо...  --  qbq
09.05.2006 19:37 А-У! Профи!... ничего и ни у кого нет,то сказать?*.. А зря... П...  --  Валерий, RW3DKB...

Возврат