| |
| | ||||||||||
Диоды Шоттки — обозначение на схемах, функционирование и применение в радиоэлектронной аппаратуре.
Обзор нескольких новинок — универсальных светодиодных ламп. Фото и характеристики.
Фотодиоды — основные характеристики, строение и область применения. Простая теория для начинающих радиолюбителей.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ламповый трансивер своими руками
Ламповый трансивер – это устройство, которые предназначено для передачи сигналов определенной частоты. Как правило, он используется в качестве приемника. Основным элементом трансивера принято считать трансформатор, который соединяется с катушкой индуктивности. Особенность ламповых модификаций заключается в стабильности передачи низкочастотного сигнала.
Дополнительно они отличаются наличием мощных конденсаторов и резисторов. Контроллеры в устройстве устанавливаются самые разнообразные. Для устранения различных помех в системе применяются электромеханические фильтры. На сегодняшний день многие заинтересованы в установке маломощных трансиверов на 50 Вт.
Трансиверы короткой волны (КВ)
Чтобы сделать трансивер КВ своими руками, необходимо использовать трансформатор малой мощности. Дополнительно следует позаботиться об усилителях. Как правило, в этом случае проходимость сигнала значительно увеличится. Чтобы была возможность бороться с помехами, в устройстве устанавливают стабилитроны. Используются чаще всего трансиверы данного типа в телефонных станциях. Некоторые делают КВ трансивер своими руками (ламповый), используя катушку индуктивности, которая должна выдерживать сопротивление максимум 9 Ом. Проверяется прибор всегда по первой фазе. В данном случае контакты необходимо выставить в верхнее положение.
Антенна и блок для трансивера КВ
Антенна для трансивера своими руками делается с применением различных проводников. Дополнительно требуется пара диодов. Пропускная способность антенны проверяется на маломощном передатчике. Еще для устройства требуется такой элемент, как геркон. Он необходим для передачи сигнала на внешнюю обмотку катушки индуктивности.
Для того чтобы сделать блок питания трансивера своими руками, необходим высокочастотный генератор, который работает на пару со смесителем. Дополнительно специалистами используются конденсаторы различной емкости. Максимальное напряжение прибор должен выдерживать на уровне 50 В. Предельная частота в данном случае не превышает 60 Гц. Для решения проблем с электромагнитными помехами применяются специальные контуры. В устройстве они предназначены также для удвоения напряжения.
Устройства ультракороткой волны (УКВ)
Сделать УКВ-трансивер своими руками довольно сложно. В данном случае проблема заключается в поиске нужной катушки индуктивности. Работать она обязана на ферритовых кольцах. Конденсаторы лучше всего использовать различной емкости. Для смены фазы применяются только контроллеры. Использование многоканальной модификации для трансиверов не целесообразно. Дроссели в системе необходимы с высокой частотой, а для увеличения точности устройства применяются стабилитроны. Устанавливаются они в трансиверах только за трансформатором. Чтобы транзисторы не перегорали, некоторые специалисты советуют припаивать электромеханические фильтры.
Модели трансиверов длинной волны (ДВ)
Сделать длинноволновые ламповые трансиверы своими руками можно только с участием мощных трансформаторов. Контроллер в этом случае должен быть рассчитан на шесть каналов. Смена фазы приемника осуществляется через модулятор, который работает на частоте 50 Гц. Чтобы минимизировать помехи на линии, фильтры используются самые разнообразные. Повысить проводимость сигнала у некоторых получается за счет использования усилителей. Однако в такой ситуации следует позаботиться о наличии емкостных конденсаторов. Транзисторы в системе важно устанавливать за трансформатором. Все это позволит повысить точность устройства.
Особенности устройств средней волны (СВ)
Сделать средневолновые ламповые трансиверы своими руками самостоятельно довольно сложно. Работают указанные приборы на светодиодных индикаторах. Лампочки в системе устанавливаются попарно. Катоды в данном случае важно закреплять непосредственно через конденсаторы. Решить проблему с повышением полярности можно за счет применения дополнительной пары резисторов на выходе.
Для замыкания цепи используется реле. Антенна к микросхеме всегда крепится через катод, а мощность устройства определяется через напряжение в трансформаторе. Встретить чаще всего трансиверы данного типа можно на самолетах. Там управление осуществляется через панель или дистанционно.
Антенна и блок для трансивера СВ
Сделать антенну для трансивера данного типа можно, используя обычную катушку. Внешняя обмотка ее должна соединяться с усилителем на выходе. Проводники в данном случае необходимо припаивать к диоду. Приобрести его в магазине не составит особого труда.
Чтобы сделать блок для трансивера данного типа, используется реле, а также генератор на 50 В. Транзисторы в системе применяются только полевые. Дроссель в системе необходим для соединения с контуром. Проходные конденсаторы в блоках данного типа используются очень редко.
Модификация трансивера УКВ-1
Сделать данный трансивер своими руками на лампах можно с применением трансформатора на 60 В. Светодиоды в схеме задействуются с целью распознавания фазы. Модуляторы в устройстве устанавливаются самые разнообразные. Высокое напряжение трансивером выдерживается за счет мощного усилителя. В конечном счете сопротивление трансивером обязано восприниматься до 80 Ом.
Чтобы устройство успешно прошло калибровку, важно очень точно настроить положение всех транзисторов. Как правило, замыкающие элементы ставятся в верхнее положение. В данном случае тепловые потери будут минимальными. В последнюю очередь накручивается катушка. Диоды на ключах в системе проверяются перед включением обязательно. Если соединение их будет плохим, то рабочая температура резко может повыситься от 40 до 80 градусов.
Как сделать трансивер УКВ-2?
Чтобы правильно сложить трансивер своими руками, трансформатор необходимо взять на 60 В. Предельную нагрузку он обязан выдерживать на уровне 5 А. Для повышения чувствительности устройства используются только качественные резисторы. Емкость одного конденсатора обязана равняться как минимум 5 пФ. Калибруется устройство в конечном счете через первую фазу. При этом замыкающий механизм сначала выставляется в верхнее положение.
Включать блок питания необходимо, наблюдая за системой индикации. Если предельная частота будет превышать 60 Гц, значит, происходит снижение номинального напряжения. Проводимость сигнала в данном случае можно повысить за счет электромагнитного усилителя. Устанавливается он, как правило, рядом с трансформатором.
Модели КВ с медленной разверткой
Сложить трансивер КВ своими руками не представляет никакой сложности. В первую очередь следует подобрать необходимый трансформатор. Как правило, используются импортные модификации, которые способны выдерживать максимальную нагрузку до 4 А. В этом случае конденсаторы подбираются, исходя из показателя чувствительности устройства. Полевые транзисторы в трансиверах встречаются довольно часто. Однако они не лишены недостатков. Главным образом они связаны с большой погрешностью на выходе.
Происходит это из-за повышения рабочей температуры на внешней обмотке. Чтобы решить эту проблему, транзисторы можно использовать с маркировкой ЛМ4. Показатель проводимости у них довольно хороший. Модуляторы для трансиверов данного типа подходят только на две частоты. Соединение ламп происходит стандартно через дроссель. Чтобы добиться быстрой смены фазы, усилители в системе необходимы только в начале цепи. Для улучшения производительности приемника, антенна подсоединяется через катод.
Многоканальная модификация трансивера
Сделать многоканальный трансивер своими руками можно только при участии высоковольтного трансформатора. Предельную нагрузку он обязан выдерживать до 9 А. В этом случае конденсаторы используются только с емкостью свыше 8 пФ. Повысить чувствительность устройства до 80 кВ практически невозможно, это следует учитывать. Модуляторы в системе применяются на пять каналов. Для смены фазы используются микросхемы класса ППР.
Трансивер СДР прямого преобразования
Чтобы сложить СДР трансивер своими руками, важно использовать конденсаторы с емкостью свыше 6 пФ. Во многом это связано с высокой чувствительностью устройства. Дополнительно указанные конденсаторы помогут при отрицательной полярности в системе.
Для хорошей проводимости сигнала требуются трансформаторы как минимум на 40 В. При этом нагрузку они должны выдерживать около 6 В. Микросхемы, как правило, рассчитаны на четыре фазы. Проверка трансивера начинается сразу с предельной частоты в 4 Гц. Чтобы справляться с электромагнитными помехами, резисторы в устройстве используются полевого типа. Двухсторонние фильтры в трансиверах встречаются довольно редко. Максимальное напряжение на второй фазе передатчик обязан выдерживать на уровне 30 В.
Для повышения чувствительности устройства применяются переменные усилители. Работают они в трансиверах на пару с резисторами. Для преодоления низкочастотных колебаний задействуются стабилизаторы. В цепи анода лампы устанавливаются последовательно через дроссель. В конечном счете в устройстве проверяется замыкающий механизм и система индикации. Делается это по каждой фазе отдельно.
Модели трансиверов с лампами Л2
Собирается простой трансивер своими руками с применением трансформатора на 65 В. Модели с указанными лампами отличаются тем, что проработать способны много лет. Параметр рабочей температуры у них в среднем колеблется в районе 40 градусов. Дополнительно следует учитывать, что соединяться с однофазными микросхемами они не способны. Модулятор в данном случае лучше устанавливать на три канала. Благодаря этому показатель рассеивания будет минимальным.
Дополнительно можно избавиться от проблем с отрицательной полярностью. Конденсаторы для таких трансиверов применяются самые разнообразные. Однако в данной ситуации многое зависит от предельной мощности блока питания. Если рабочий ток на первой фазе превышает 3 А, то минимальный объем конденсатора должен составлять 9 пФ. В результате можно будет рассчитывать на стабильную работу передатчика.
Трансиверы на резисторах МС2
Для того чтобы правильно сложить трансивер своими руками с такими резисторами, важно подобрать хороший стабилизатор. Устанавливается он в устройстве рядом с трансформатором. Резисторы данного типа способны выдерживать максимальную нагрузку около 6 А.
По сравнению с другими трансиверами это довольно много. Однако расплатой за это является повышенная чувствительность устройства. Как следствие, модель способна давать сбои при резком повышении напряжения на трансформатор. Чтобы минимизировать тепловые потери, в устройстве задействуется целая система фильтров. Располагаться они должны перед трансформатором, чтобы сопротивление в конечном счете не превышало 6 Ом. В таком случае показатель рассеивания будет незначительным.
Устройство однополосной модуляции
Собирается трансивер своими руками (схема показана ниже) из трансформатора на 45 В. Модели данного типа чаще всего можно встретить на телефонных станциях. Однополосные модуляторы по своей структуре являются довольно простыми. Переключение по фазе в данном случае осуществляется напрямую через смену положения резистора.
Предельное сопротивление при этом резко не снижается. В результате чувствительность прибора всегда остается в норме. Трансформаторы для таких модуляторов подходят с мощностью не более 50 В. Использовать полевые конденсаторы в системе специалистами не рекомендуется. Гораздо лучше, с точки зрения экспертов, воспользоваться обычными аналогами. Калибровка трансивера осуществляется только на последней фазе.
Модель трансиверов на усилителе РР20
Сделать трансивер своими руками на усилителе данного типа можно с использованием полевых транзисторов. Сигналы передатчик в этом случае будет передавать только коротковолновые. Антенна у таких трансиверов подсоединяется всегда через дроссель. Предельное напряжение трансформаторы обязаны выдерживать на уровне 55 В. Для хорошей стабилизации тока применяются низкочастотные катушки индуктивности. Для работы с модуляторами они подходят идеально.
Микросхему для трансивера лучше всего подбирать на три фазы. С вышеуказанным усилителем он эксплуатируется хорошо. Проблемы с чувствительностью у аппарата возникают довольно редко. Недостатком данных трансиверов можно смело назвать низкий коэффициент рассеивания.
Трансиверы с антеннами несимметричного питания
Трансиверы данного типа на сегодняшний день встречаются довольно редко. Связано это в большей степени с низкой частотой выходного сигнала. В результате отрицательное сопротивление у них порой достигает 6 Ом. В свою очередь предельная нагрузка на резистор оказывается в районе 4 А.
Чтобы решить проблему с отрицательной полярностью, применяются специальные переключатели. Таким образом, смена фазы происходит очень быстро. Настроить эти приборы можно даже на дистанционное управление. Вышеуказанная антенна на реле устанавливается с маркировкой К9. Дополнительно в трансивере должна быть хорошо продумана система индуктивности.
В некоторых случаях устройство выпускается с дисплеем. Высокочастотные контуры в трансиверах также являются не редкостью. Проблемы с колебаниями в цепи решаются за счет стабилизатора. Устанавливается он в устройстве всегда над трансформатором. Находиться они друг от друга при этом обязаны на безопасном расстоянии. Рабочая температура прибора должна быть в районе 45 градусов.
В противном случае неизбежен перегрев конденсаторов. В конечном счете это приведет к неминуемой их порче. Учитывая все вышесказанное, корпус для трансивера должен хорошо вентилироваться воздухом. Лампы к микросхеме стандартно крепятся через дроссель. В свою очередь реле модулятора должно соединяться с внешней обмоткой.
Самодельный SDR-трансивер — 30 Ноября 2015 — Блог
В связи с резким ростом курса валюты, стоимость радиолюбительского оборудования стала запредельной. По этой причине, самодельная аппаратура может быть хорошей альтернативой по доступной многим цене. Кроме того, мне, например, намного интереснее работать на радио, сделанном собственными руками… В том числе и этим отличаются радиолюбители от любителей радио…:))
30.11.2015
Заказал изготовление мелких партий печатных плат двух конструкций US5NCJ — SDR-трансивера версии 13 и маломощного усилителя 5Вт для SDR-трансивера. Заказ выполнен.
Дело в том, что конструкции Александра рассчитаны на использование современной элементной базы и залог успеха повторения изделия — качественная печатная плата. Я пока не освоил утюжный и фото-методы изготовления. Заказ единичной платы, по цене, составляет примерно две трети стоимости мелкой партии в 10-12шт. Исходя из этого, я предпочел заказать небольшие партии каждой разработки и, думаю, что делаю это не в последний раз… Тем более, что на форуме есть много единомышленников, которые не откажутся поучаствовать в подобном мероприятии в складчину…
Практически все комплектующие (за редким исключением) для сборки одного комплекта были куплены в чипе-дипе.
Мелочевка покупается от 10-ти штук. Сложнее обстоит дело с биноклями Amidon — их нужно заказывать у производителя. Сами бинокли и кольца (для фильтров) стоят не дорого, но доставка в РФ будет стоить минимум $58, а минимальный заказ должен составлять не менее $20. Соответственно, если уж размещать и оплачивать заказ — нужно хорошенько подумать и выбрать все необходимое и для фильтров BPF и для мощных фильтров LPF, для входных трансформаторов плат TRX, для транзисторных усилителей и даже для балунов антенн… К слову, я планирую однажды приобрести себе феррита на все конструкции, которые я себе наметил на ближайшее будущее…
Что касается этих двух изделий Александра — на один комплект необходимые бинокли у меня есть и в ближайшие выходные я приступаю к сборке…
Все фото и исходные файл конструкций выложены здесь. Сами конструкции, в частности, обсуждаются на форуме UT3MK (посты #1917, 1933, 1957, 2118).
05.12.2015
Сегодня спаял плату усилителя. Сразу она не заработала. Просмотрев монтаж, заметил несколько смещенный корпус аналогового ключа — перепаял. Усилитель заработал, но пока получен не совсем ожидаемый результат. По коэффициенту усиления получается около 20 раз по напряжению, но сам уровень сигнала всего несколько вольт. Буду еще раз все измерять и проверять по каскадам… Кроме того, я не нашёл оригинальный транзистор первого каскада и поставил 2SC3905. Как вариант, причина малого усиления кроется в этом…
Процесс шел очень тяжело. Мелкие детали 0805 паять не сложно, но проблема в том, что в некоторых участках платы они расположены очень близко друг к другу. Честно говоря, изрядно помучился…
06.12.2015
Сегодня еще раз убедился, что тесный монтаж — большая проблема. Во входной цепи был дефект, который проявлял себя через пару минут работы. Входной сигнал падал по уровню практически до нуля. При поиске проблемы пришлось выпаивать по детали, пока не выяснилось, что КЗ возникало под танталовым конденсатором, под которым проходили дорожки входных цепей (желтый, внизу справа). После этого, схема заработала стабильно.
Однако, полученные параметры значительно отличаются от заявленных автором. У меня, при входном сигнале 500мВ амплитудного ВЧ-напряжения, на входе — 15В амплитудного. Ку по напряжению получается 30. Пока не знаю, близок ли я к тому, на что способна схема или очень далек…
10.12.2015
Вчера пообщался с Александром по скайпу. Познакомились, обсуждали схему данного усилителя и другие вопросы…
Сегодня купил транзистор 2SC3953 и поставил его в первый каскад. Результат превзошел мои ожидания! Фото выложил здесь.
Немного поясню информацию на фото. Подавал синус 7,1МГц и АМ-сигнал на этой же частоте с глубиной модуляции 50%. Максимальный неискаженный сигнал получается при входном уровне примерно 200мВ амплитудного значения. На выходе имеем 13,5В эффективного ВЧ-напряжения (ВУ-15). При одном и том же уровне выхода с Г4-18, амплитуда синуса и АМ-сигнала различаются примерно в 1,57 раза (размах последнего — выше). Но, не суть… Двухтональным сигналом пока не проверял, однако, тенденция понятна. Ку усилителя по напряжению получается около ста. Выходного уровня для QRP маловато (около 4Вт при приемлемом качестве сигнала), но для раскачки гибрида на IRF630+2xГУ-50 — с лихвой. Так же, можно работать телеграфом и в цифре (если установить выходной транзистор на радиатор достаточного размера). Эквивалент нагрузки из двух резисторов 100Омx2Вт каждый в параллель заметно грелся. Радиатор выходного транзистора, на фото по ссылке, оказался маловат.
В целом, считаю свои изыскания по данному усилителю законченными и приступаю к сборке трансивера…
12.12.2015
Начал сборку платы TRX. Сегодня запаял все корпуса, несколько дросселей, емкостей и т.п..
Очень сложно было паять аналоговые ключи. Так же, танталовые емкости 6,8мкФx25В (длина корпуса 6мм), 10мкФx10В (длина корпуса 7,3мм) и 22мкФx10В (длина корпуса 7,3мм) оказались большего размера. Запаивать эти емкости приходится вертикально. Нужно брать тип «В» (длина корпуса 3,6мм), а я выбрал тип «C» (6мм), т.к. нужных не было. В какой-то степени, сказывается и отсутствие опыта покупки SMD-деталей. Несколько номиналов закажу заново.
Думаю, подхода за три-четыре в выходные дни плату спаяю…
13.12.2015
Осталось немного допаять…
19.12.2015
Плата TRX собрана и отмыта от флюса. Сегодня буду пробовать запустить…
16:50 того же дня
Плата на приём запущена. Было несколько косяков в монтаже. Самый конский из них — чип MC33179 тракта передачи был запаян с поворотом на 180 градусов. :))) Как такое могло произойти — ума не приложу. Ведь, проверял же и не один раз. Что называется, «глаз замылился». Надеюсь, что чип остался жив…
А вышел я на эту поломку по цепям питания. Дело в том, что стабилизатор напряжения 9В сильно проседал. Благо, на плате используется большое кол-во перемычек и дросселей. Выпаивая их от стабилизатора и по цепям, удалось локализовать проблемный узел. Там уже я и заметил проблему.
Никак не хотел работать делитель опорного сигнала. Выяснилось, что вместо одного из резисторов был ошибочно запаян чип-конденсатор. Далее, формирователь квадратур работал уже как ему и положено.
И, наконец, поиск причины плохого подавления зеркального канала привёл к ляпу оловом между ножками одного из узлов MC33179 тракта приёма. Сейчас, этот тракт работает в штатном режиме. Завтра буду проверять передачу…
20.12.2015
Сегодня запустил передачу. Вернее, она заработала сразу, без проблем. Четырехканальный операционник MC33179 остался цел, на удивление. Что сразу бросилось в глаза — сигнал заметно чище, чем у собранного мною V3B от UT3MK. Даже на уровне программного движка 100% сигнал не имеет явных искажений. Тем не менее, в процессе подбора уровней в PowerSDR остановился на значении 26 единиц движка Drive.
Максимальный же сигнал по уровню, получается около 1В амплитудного, а для выполненного ранее PA достаточно около 300мВ. Все проверялось на нагрузку 50Ом.
Сегодня был забавный эпизод. Я настраивался вверху диапазона 40м на эквивалент, мощностью чуть более двух ватт. Слушал себя через свой WEB-SDR. Вдруг, кто-то стал давать оценку уровню сигнала. Я подумал, что это случайное совпадение и второго корреспондента я не слышу. Потом переспросил и оказалось, что отвечают мне…:)) Корреспондент в этот момент прослушивал ту же частоту и через включенный трансивер небольшой мощностью отвечал в эфире. Потом я подключил антенну на вход трансивера и мы провели QSO, правда, слышно меня было от силы на 7 баллов. Тем не менее, провести одну живую связь через новый трансивер удалось! Разложенное на столе все это выглядело примерно так.
Следующи шаг — нужно все это хозяйство поместить в корпус, еще раз все отстроить и подключить ко внешнему PA. Предполагается использование гибрида на IRF630+2xГУ-50. 120-140Вт мне будет вполне достаточно для первоначально работы в эфире на этом трансивере…
26.12.2015
На текущий момент сделан LPF-фильтр на 40м и все блоки установлены в корпус.
Транзистор IRF510 установлен на корпус GAINTA через полимерную прокладку и шайбу для болта. Все промазано термо пастой. Не знаю, на сколько эффективно будет отводиться тепло, но этот метод с компонентами позаимствован из старых компьютерных блоков питания. Т.е. с корпусом лепесток основы транзистора электрического контакта не имеет.
Пока нет BPF-фильтра и УВЧ с аттенюатором. Сейчас буду делать только диапазон 40м (до весны других антенн не предвидится). Планируется установка нескольких антенных гнезд для одновременного подключения диапазонных антенн. Будет, как минимум, еще два — для диапазонов 80м и 20м. Коммутация будет управляться с синтезатора. Поэтому, на плате фильтра установлено переключающее реле, которое сейчас не задействовано.
Обнаружил еще одну проблему с недостаточным и неравномерным усилением сигнала с микрофона. Пока не знаю точно, причина в микрофоне или усилительном каскаде. Ясно одно — пока еще выходить в эфир с таким сигналом рано. Прием, передача тестовых сигналов (двухтональный, тональный) проходит с приемлемым качеством, а вот микрофонный сигнал пока никуда не годится…
27.12.2015
Сегодня почти весь день ушел на установку мелких деталей (светодиоды, разъемы, соединительные шнуры и т.п.), а так же поиск проблемы с микрофонным трактом.
В какой-то момент я заметил, что на плате имеет место нарушение контакта в какой-то цепи приема. Снял все и прогрел феном каждую деталь с предварительным нанесением флюса ЛТИ. Как и в случае с синтезатором от UT3MK, после этого все проблемы с нестабильностью работы трансивера ушли… Микрофонный тракт заработал как ему и положено. Уровень шума при передаче — низкий при достаточно большом запасе усиления. Единственное, я добавил в параллель емкости по 10uF к имеющимся 100nF в цепях прохождения микрофонного сигнала.
Осталась проблемка с работой цепи управления внешним PA. По какой-то причине цепь на разъеме не замыкается — «буду посмотреть». Как только этот маленький дефект будет устранен — состоится сопряжение трансивера с внешним PA и будет проведен долгожданный тест в эфире!
28.12.2015
Сегодня довелось раньше вернуться домой с работы и за свободное время «довел до ума» конструкцию. Установил внешнюю кнопку калибровки (на полный прогрев и стабилизацию Si570 требуется около часа), разобрался с неработающей коммутацией управления внешним PA и УВЧ с АТТ. Последние два узла предстоит еще сделать, как и полосовой фильтр на 40м. Эти узлы будут делаться неспешно, т.к. основное уже сделано и можно пробовать работать в эфире… Цель — провести тестовые ближние связи до Нового года.
Завтра буду менять системник (на другом по-лучше встроенная звуковая карта) и подключать внешний PA.
Заказал несколько разных электретных микрофонов и один динамический (МДМ-7). Завтра возьму их в чипе-дипе. В наличии есть еще штук пять разных капсюлей — буду искать свое звучание в эфире! :))
30.12.2015
Около двух часов общался с автором проекта, Александром US5NCJ, по скайпу. За это время узнал больше, чем от прочтения форума в течение нескольких месяцев! Выяснилось, что очень многих тонких моментов я либо не знаю, либо понимал не верно…
Впереди детальная настройка программы с нуля, калибровка трансивера и т.п.
Заменил капсюль в микрофоне — поставил HMO1003A с номинальным напряжением питания 3В. Сразу нормализовался спектр сигнала. Подумать только, все предыдущие связи на других трансиверах через старый микрофон шли с урезанным частотным спектром (дефицит НЧ-составляющей, колючий сигнал).
Подключил внешний гибридный PA на полевике и двух ГУ-50. Получил мощность неискажённого тонального сигнала (тест двухтоновым сигналом для подбора максимального уровня усиления) около 100Вт на эквивалент. Но, как я уже написал выше — впереди настройка всего приёмо-передающего тракта и новые измерения…
01.01.2016
Всех поздравляю с наступившим Новым 2016-м годом!
Наметил себе небольшой ориентир — выйти в эфир до конца прошлого года, но работа вплоть до 31-го числа и предновогодние хлопоты не позволили это сделать… Сегодня удалось провести тестовое QSO, посмотреть и записать свой сигнал на веб-сдр. В принципе, результатом я доволен, хоть и имеющаяся пока мощность — около 60Вт (80В амплитудного ВЧ-напряжения, если ориентироваться на двухтональный сигнал). Сигнал с выхода трансивера всего лишь около 4,2В на эквивалент 50Ом. В трансивере есть запас примерно до 16В, но входной каскад гибридного PA входит в ограничение гораздо раньше. Подумываю о том, чтобы задействовать имеющийся у меня RM KL-300, находящийся в нерабочем состоянии по причине выхода из строя одного из странзисторов. Транзисторы я приобрел и нужно только взяться и восстановить работу усилителя. Думаю, что в ближайшие дни займусь этим вопросом… Хочется получить хотя бы стандартные 100Вт для повседневной работы в эфире. Второй вариант — переделка гибридного PA в схему с общим катодом и резонансными контурами на входе. Возможно, с добавлением третьей лампы. Но это сделать будет несколько сложнее.
Вчера еще столкнулся с одной неожиданной для меня проблемой. При переходе с системы XP на WIN7, перестала работать «педаль» (у меня она присутствует в виде кнопки на корпусе трансивера — красная слева вверху). Замена системы была сопряжена с заменой железа, т.к. был запланирован переход на более современную и быструю конфигурацию. Кроме того, там имеется более качественная встроенная звуковая карта с полосой вплоть до 192кГц.
Снял плату синтезатора, проверил цепь — все в норме. Подключил к старому системнику — педаль работает. Написал коллегам на форум — оперативно получил ответ с решением — нужно заменить один файл в папке программы PowerSDR. Замена файла пофиксила проблему, чему я очень рад, т.к. включать передачу, не взирая на положение курсора на мониторе и активность окна программы, очень удобно и я быстро привык к этой опции.
02.01.2016
Поработал в эфире малой мощностью. Корреспонденты, через одного, отмечали высокое качество сигнала. Подобные оценки, конечно, субъективны, но двухтональный сигнал на эквиваленте выглядит замечательно. Несколько уменьшил усиление микрофона в настройках PowerSDR, т.к. на осциллографе было замечено некоторое ограничение сигнала на пиках. Несмотря на малую выходную мощность, все станции, которые принимал я, давали рапорта до +10дБ.
Немного изменил режим работы ламп в PA — повысил экранное напряжение до 280В. Ток покоя при этом увеличился до 80мА. К сожалению, входной транзистор гибрида очень быстро входит в ограничение и получить хотя бы 100Вт на выходе PA пока не получается…
04.01.2016
Сегодня откалибровал S-Meter и настроил работу в цифровых видах. Для первой задачи использовал два генератора — кварцевый на 7,3728МГц с делителем 10кОм:100Ом (уровень ВЧ-сигнала на входе TRX получился 18мВ, что соответствует -25дБм) и Г4-18 с калиброванным ВЧ-выходом. В обоих случаях, калибровка получилась корректной. Т.е. после подключения Г4-18 с уровнем 50мкВ, S-Meter показал уровень «-73dBm».
Для работы в цифровых видах (пока настроил работу с программой JT-65HF) потребовалось установить программу виртуальных com-портов и виртуальный аудио-кабель. Ссылку на настройки выложу позже.
06.01.2016 — 07.01.2016
Похоже, я не правильно определял выходную мощность гибридного PA, ориентируясь на форму неискаженного (визуально) двухтонального сигнала, приводя относительный уровень в настройках для этого теста в программе PowerSDR, к максимально допустимому уровню тонального сигнала и режима SSB.
После очередного измерения уровня сигнала с выхода звуковой карты, я заметил, что при записи меньших значений в соответствующем поле программы, форма двухтонального сигнала искажается (появляются зигзагообразные верхушки на пиках). Кроме того, возникла дилемма — какие значения уровней в вольтах имеются ввиду — амплитудные или эффективные? На осциллографе я видел 0.9В на пиках синусоиды (амплитудное значение). Установив это значение в программе, при максимальном уровне громкости линейного выхода в микшере звуковой карты, на выходе были все те же 0.9В. Записывая бОльшие значения в программе, уровень реального сигнала, наблюдаемый осциллографом, оставался тем же.
Следующее, что я увидел — максимальный размах неискаженного двухтонального сигнала на осциллографе был существенно выше размаха тонального сигнала (кнопка TUNE) с тем же относительным уровнем Drive в PowerSDR, что меня сильно удивило. До этого момента, я был уверен, что размах этих сигналов на пиках должен быть одинаковым по амплитуде…
После попыток выравнивания этих уровней, оказалось, что движок Drive для тестового сигнала был меньше в 2 раза! Переключившись на SSB, я увидел небольшое ограничение сигнала на пиках. Регулятор MIC в программе пришлось убрать до нуля, но этого оказалось недостаточно. В конечном итоге, я пришел к выводу, что в моем конкретном случае, уровень Drive для SSB-сигнала должен быть ниже уровня тонального сигнала в режиме настройки TUNE.
Вечером, я наткнулся на статью, где президент компании FlexRadio высказывался по поводу измерения уровня IMD трансиверов, которые проводятся с помощью все того же двухтонального сигнала и наблюдаются на анализаторе спектра (которого у меня, увы, нет). Там-то я и увидел ответ на свой вопрос — эффективная мощность каждого сигнала двух тонов в четыре раза меньше пиковой мощности (тональный сигнал или PEP в SSB).
Он-лайн калькулятор для пересчета децибелл в разы, обратно и т.п. позволил проверить цифры в статье и попробовать самому проверить утверждения на примере произвольных амплитуд исходных сигналов…
Вот мой пример:
Представим тональный ВЧ-сигнал амплитудой 20В. По калькулятору определяем, что для переменного напряжения (AC) с такой амплитудой на нагрузке 50Ом имеем 4Вт эффективной мощности. Уровень каждого тона в двухтональном сигнале должен быть меньше на 6дБ относительно тонального сигнала. Это — 2 раза по напряжению. Берем два разных тона с амплитудой 10В, что соответствует 1Вт мощности каждого из тонов в двухтональном сигнале. В определенные моменты, при совпадении фаз, амплитуда результирующего сигнала будет составлять 20В (пики, верхушки двухтонального сигнала), что соответствует четырем ваттам пиковой мощности. Т.е. получается ровно то, о чем говорилось в статье — мощность каждого тона в двухтональном сигнале составит 25% от мощности тонального сигнала, относительно уровня которого проводятся измерения IMD. Разумеется, разницу в 6дБ для двух тонов нужно будет точно выставлять при измерениях на анализаторе спектра, принимая за некую точку отсчета уровень тонального сигнала…
Иными словами, подбирая максимальный уровень неискаженного двухтонального сигнала, я потом настраивал внешний PA тоном с тем же относительным уровнем Drive и работал меньшей мощностью в SSB, нежели было возможно.
Короче говоря, я пришел к такому выводу, что изначально, настроив максимальный уровень двухтонального сигнала (контролируя его форму визуально на осциллографе, не доводя до ограничения пиков мендалевидной формы до трапециидальной), потом необходимо подобрать такой уровень тонального сигнала, при котором его амплитуда (или размах) будет идентична уровню максимумов двухтонального сигнала. Тональным сигналом этого уровня настраиваем П-контур внешнего усилителя.
Более точно и качественнее можно эту операцию выполнить с помощью анализатора спектра или SDR – приёмника, установив уровень IMD-3 на 34 Дб меньше уровня одного из тонов, что будет составлять 40 Дб по отношению к уровню суммарного сигнала 2-х тонов. (прим.UN8CB)
При такой настройке уровней в PowerSDR, если установить отклонение стрелки ВЧ-индикатора выходного сигнала у внешнего PA на максимум (в режиме TUNE), то при подаче двухтонального сигнала, эта же стрелка будет отклоняться примерно на 75%. При работе в SSB стрелка будет отклоняться на 30-50%, а при громком и длительном «А» — примерно, на 60%. Если в SSB стрелка отклоняется меньше или больше указанных величин, то усиление микрофона недостаточно или избыточно, соответственно.
Тот же уровень Drive в PowerSDR, что и для двухтонального сигнала, можно будет использоваться и для работы в SSB, но предварительно, лучше посмотреть форму сигнала на предмет заметных ограничений на пиках громких звуков.
В моём случае получилось, что для тонального сигнала TUNE уровень Drive составляет 80 единиц, для двухтонального сигнала (900Гц+2100Гц) и SSB этот уровень составляет 42 единицы. При просмотре двух последних сигналов на осциллографе (подключенном к эквиваленту нагрузки внешнего гибридного PA), верхушки сигналов, визуально, не искажаются.
Ссылка на тему (стр.62). И еще, соотношение мощностей различных сигналов в картинках:
Для измерения уровня IMD3 можно попробовать задействовать SDR-приёмник, что я планирую сделать в ближайшем будущем. Там уже можно будет настроить уровень сигнала точнее…
13.01.2016
Сегодня разобрался с настройками для работы в моде CW. Есть возможность работать вертикальным ключом, манипулятором, с клавиатуры и макросами. Два первых варианта подключаются на COM-порт (см.инструкцию от Flex-Radio). Для всех вариантов необходимо использовать режим сплит [SPLT], иначе, передача идет со смещением CW Pith (Hz), минимальное значение которого можно установить только 200Гц. После каждой настройки на станцию, нужно правильно выставить частоту «VFO B» с учетом смещения.
Вот мои настройки в программе PowerSDR 1.18.6
Работать вертикальным ключом, с клавиатуры и макросами можно без мониторинга своего сигнала, а вот манипулятором уже не поработаешь. К сожалению, мониторинга сигнала в этой версии трансивера — нет. Нужно использовать контрольный приемник.
Так же, затестил сегодня несколько микрофонов, включая динамический. Лучшие результаты показали капсюли HMO-1003A и HCA-034. У динамического микрофона (AIWA DM-h200), подключенного к тому же разъему через две неполярные smd-емкости 1uF в параллель, явно не хватало верхов. Тот же микрофон прекрасно работает через dvd-плейер с функцией караоке. Видимо, его частотная характеристика для полосы SSB-сигнала не совсем подходит или не совсем подходит имеющийся в схеме каскад усиления…
14.01.2015
Купил ещё одну карту ASUS XONAR DX под этот проект, пока бакс не вырос ещё в полтора раза. Две аналогичные карты стоят в сервере Web-SDR приемника. Удовольствие дорогое, но оно того стоит… Откалибровал уровни на приём, подавил зеркалку, настроил передачу. Вот несколько скринов.
Обнаружилось, что при подключении трансивера, на панораме появляются спуры и области с повышенным уровнем шума. Предстоит определить источник этих неприятностей. Здесь вариантов несколько: блок питания системника, наводка на соединительный аудио-шнур, помеха от синтезатора и т.п.
Визуально, сигнал на передачу заметно «ровнее», нежели с интегрированной картой на базе Realtek ALC887.
16.01.2016
Сегодня целый день посвятил вопросу поиска причины наводок, видимых на панораме… Заменил блок питания — стало чуть лучше, но не радикально. Потом достал все свои ферритовые кольца и стал наматывать соединительные аудио-кабели на них. Те кольца, которые прозванивались тестером, дали поразительный результат — спуры, в значительной степени, уходили в шумовую дорожку… Сделал себе два кабеля.
Так выглядела панорама со шнуром средней цены 0,7м длиной. А вот так выглядел другой кабель длиною полтора метра с кольцом 2000НМ. Без ферритового кольца панорама с этим кабелем выглядела аналогично первому варианту. Подъемы по краям панорамы — особенности данной карты. При подключении реальной антенны, эти области маскируются шумами эфира. При панораме 96кГц (наиболее оптимально для реальной работы, на мой взгляд) этих областей нет.
А вот так выглядит панорама с отключенным от входа ЗК трансивером с полосой 96кГц, 192кГц.
Все скриншоты были сделаны после калибровки уровня и подавления зеркала с использованием родного ASIO-драйвера. В последствии, мне пришлось установить ASIO4ALL, т.к. уровень сигнала с карты даже при минимальных значениях был избыточен. После этого, всю процедуру калибровки и настройки уровней пришлось делать заново… В конце дня удалось даже провести интересное и продолжительное QSO, правда, через Web-SDR, работая на эквивалент, находящийся рядом с приемником. 🙂
17.01.2016
Сегодня был достигнут замечательный результат в плане подавления обратной боковой. Очень долго я не мог подобрать методику настройки. Проще всего было бы использовать для этой цели второй sdr-приемник, но городить несколько системников было затруднительно.
Способ был найден чисто случайно. Работая сегодня в эфире, я включил запись в PowerSDR и она шла на протяжении всей работы. В процессе я перестраивался, настраивал внешний PA тональным сигналом и т.п. Прослушивая запись, я случайно обратил внимание, что в момент тональной посылки, отчетливо виден сигнал обратной боковой с незначительным подавлением, расположенный симметрично относительно частоты настройки. Тут я решил воспользоваться режимом записи тона и последующим прослушиванием сигнала с просмотром его на панораме, изменяя значения подстройки уровня и фазы в блоке подавления внеполосного излучения.
Процесс занял достаточно много времени, но результат того стоил! При нулевых настройках, подавление составляло около 38дБ, после подстройки оно составило 76дБ и это, наверняка, не предел. По требованиям к радиосигналу, подавление побочных излучений должно составлять не менее 50дБ. У меня это значение даже для более близкой области внеполосных излучений оказалось существенно ниже. Словом, полученным результатом я очень доволен!
Каков смысл подавления обратной боковой? Допустим, подавление обратной боковой вашего сигнала — 38дБ. Если у корреспондента шум эфира составляет, скажем, 5 баллов, а ваш сигнал он будет принимать с уровнем 5.9+10дБ, то внеполосного излучения в вашем сигнале он не увидит. А если шум эфира будет составлять балла 3 и проходить вы будете с уровнем 5.9+20дБ, то обратная боковая у корреспондента пойдет с уровнем 6-7 баллов (6 баллов до ровня 5.9 x 6 децибелл + 20дБ=56дБ, минус подавление 38дБ = 18дБ, что составляет 3 балла по шкале S-метра). Т.е. отстроившись на 3кГц в сторону (вверх при LSB или вниз при USB), ваш сигнал в виде плохо подавленной обратной боковой будет приниматься с уровнем 6-7 баллов. Соответственно, вы будете мешать рядом работающей станции. Кроме того, на внеполосный сигнал, как и на побочные излучения, тратится часть полезной мощности. А ее, как известно, много не бывает…
19.03.2016
Попробовал динамический микрофон AIWA DM-h200 600Ohm, подключенный через DVD-плейер с функцией караоке. Уже не помню, какими судьбами этот микрофон оказался у меня, при том, что я не любитель караоке. С плейера выходит сигнал линейного уровня, есть возможность добавить эхо. В трансивере пришлось установить дополнительное гнездо (под тюльпан) и выключатель, подающий 12В на эл.коммутатор (предусмотрен в схеме трансивера). Надо сказать, что сигнал с динамического микрофона — гораздее, чем с электретного. Всамделишный микрофон приятнее держать в руках, есть какая-никакая ветрозащита, нет таких сильных задуваний как у электретного капсюля, кардиодиная диаграмма направленности, шире динамический диапазон, звук — сочнее и т.п. Кстати, капсюль МДМ-7, в сравнении с DM-h200, даёт несколько бедный, но более естественный звук. Подключить динамический микрофон можно через неполярную ёмкость от 1uF.
29.11.2016
Переделал свой гибридный PA под данную конфигурацию — SDR-трансивер и предварительный усилитель. Имеющихся 3,6Вт на выходе описываемого здесь усилителя хватило для раскачки двух ГУ-50 по схеме с ОК. Так же, на выходе предварительного усилителя установил ФНЧ для согласования с последующим каскадом и фильтрации гармоник. Без фильтра сигнал имел явную ассиметрию даже при токе покоя IRF510 — 400mA. Кроме того, при попытке посмотреть его осциллографом, усилитель возбуждался. На выходе оконечного PA получил около 100 ватт. Для ближних связей и повседневной работы на поиск этого достаточно…
18.02.2017
Некоторые измерения параметров приемной части трансивера. Способ измерения IMD3 передающей части трансивера.
Продолжение следует…
