Радиопередатчики, радиостанции Трансивер "YES-97" Г. Брагин, RZ4HK г. Чапаевск Трансивер "YES-97" является усовершенствованной моделью, ранее опубликованного в "КВ-журнале" № 3 ... 5 за 1994 г., трансивера "YES-93". Целью последующей модернизации явилось улучшение его основных параметров и эксплуатационных возможностей. За час эксплуатации и по отзывам радиолюбителей, построивших тот самый Трансивер, не было повода усомниться в его достоинствах и выгодных отличиях от других самодельных и промышленных моделей, конечно, речь в данном случае не идет о его дизайне и сервисных возможностях. Уместно привести красноречивое признание одного радиолюбителя из 3-го района -"... имея Трансивер FT-990, на низкочастотных диапазонах и, особенно, во час соревнований работаю на трансиверс YES-93 ...". На базе полученных параметров и использованной схемотехники предыдущей модели, ставилась проблема разработать более современный Трансивер с минимально необходимым сервисом. В итоге получился 9-ти диапазонный трансивер со следующими основными характеристиками: чувствительность при с/ш 10 дБ - не хуже 0,1 мкВ; динамический диапазон по забитию - более 140 дБ; реальная избирательность при расстройке +/- 10 кГц - не менее 110 дБ; диапазон регулирования АРУ при изменении выходного сигнала на 1 дБ - не менее 100 дБ; уход частоты ГПД после прогрева не более 5 Гц/час; выходная мощность передатчика при уровне продуктов интермодуляции менее 40 д5 - 35 ... 50 Вт. Измерения проводились с использованием следующих приборов: усовершенствованный универсальный прибор "Динамика", генератор шума на лампе 2Д3Б, промышленный ГСС, доработанный с поставленной задачей устранения проникновения выходного сигнала, минуя аттенюатор. При проведении многократных измерений особое чуткость уделялось получению точных и достоверных результатов. Например, при измерении чувствительности получены одинаковые результаты как с прибором "Динамика", так и с генератором сигналов, и с генератором шума. Указанную чувствительность, подтверждает следующий факт - подключение ко входу антенны приемника безиндукционного, прецизионного и экранированного резистора 50 Ом увеличивает шум на выходе приемника всего на 1 - 2 дБ. Также получены достоверные результаты и при измерении интермодуляции по методике В. Дроздова. Кстати, надо отметить, что динамический диапазон по интермодуляции в 110 дБ - предельная величина, которую можно измерить прибором "Динамика". Это связано с влиянием боковых фазовых шумов применяемых генераторов. Принцип работы и взаимодействия узлов трансивера понятен из приведенной блок-схемы на рис. I. Об особенностях некоторых основных узлов будет рассказано ниже.
Трансивер =Трансивер YES-97 Рис 1 Блок-схема трансивера "YES-97" В диапазонных полосовых фильтрах (ДПФ) изменена связь входного контура с антенной, что позволяет- увеличить коэффициент передачи, особенно, в режиме ТХ. Первый смеситель (1-СМ), рис.2 произведен балансным. В нем имеется вероятность подачи импульсного напряжения частоты гетеродина - меандра (вместо синусоидального напряжения), что, в свою очередь, приводит к подъему коэффициента передачи смесителя и динамического диапазона. Также снизилось проникновение через смеситель сигналов с частотой первой ПЧ - 8867 кГц в режиме приема. Упростилась схема в режиме передачи, что дополнительно привело к подъему выходного напряжения после ДПФ до 0,2 - 0,3 В в режиме ТХ. Особо следует отметить, что все перечисленные параметры трансивера, достигнуты исключительно из-за использования данных смесителей, включая SSB/CW-детектор приемника.
Трансивер =Трансивер YES-97 Рис.2. Первый смеситель RX-TX Десятикристальный лестничный кварцевый фильтр, изготовленный из недорогих и распространенных резонаторов, обеспечивает необходимые качественные показатели в режиме приема-передачи. Согласование входа и выхода кварцевого фильтра с помощью контуров существенно уменьшает затухание и улучшает неравномерность в полосе пропускания. Второй смеситель, рис.3 обладает малыми шумами и большим коэффициентом передачи. Благодаря противофазной подаче сигнала на режекторный фильтр Ql, Q2,C1 удалось добиться довольно глубокой режекции мешающих тональных сигналов - (55 ... 60) дБ.
Трансивер =Трансивер YES-97 Рис.3. Второй смеситель и режекторный кварцевый фильтр Сигнал с ЭМФ поступает на каскодную схему усилителя промежуточной частоты, обеспечивающего основное усиление приемного тракта, рис. 3. Далее сигнал подается на 3-й смеситель, преобразуясь в частоту 3-й ПЧ (ПЧ-3) - 8867 кГц. После смесителя установлен добавочный 2-х кристальный кварцевый фильтр и отфильтрованный сигнал проходит на SSB-детектор, усилитель АРУ и УНЧ. В АРУ введен каскад антилогарифмического усилителя S-метра, что позволяет равномерно откалибровать его шкалу от одного балла до S9 + 60 дБ. На смесители II-CM и III-CM подастся сигнал опорной частоты от кварцевого генератора, перестраиваемого варикапом. На варикап воздействуют два сигнала. В первом случае - с регулятора "ПОЛОСА" изменяется частота ГУН на +/- 1 кГц, что сужает полосу пропускания приемного тракта сверху или снизу на 1 кГц. Здесь выбрано компромнсное решение с поставленной задачей упрощения схемы, хотя, не постоянно удобно пользоваться одной ручкой при изменении полосы пропускания ПЧ с одновременным менеджментом частотой режекции (при включении режек-торного фильтра). Работа этого узла исходит из следующего предположения - при мешающих сигналах ниже 500 Гц и выше 2 кГц в полосе пропускания УПЧ можно пользоваться сужением полосы пропускания, соответственно, снизу и сверху. При попадании тональной помехи в полосу пропускания 500 - 2000 Гц следует использовать режим "РЕЖЕКЦНЯ". Пользуясь этими регулировками, удается довольно действенно подавлять мешающие сигналы без ухудшения качества полезного сигнала.
Трансивер =Трансивер YES-97 Рис.4. Усилитель ПЧ-2, третий смеситель и "подчисточный фильтр" Второй сигнал, воздействующий на варикап ГУНа, приходит из блока подавления импульсных помех (ПИП). ПИП состоит из усилителя 500 кГц и формирователя импульсного сигнала прямоугольной формы, совпадающего по времени поступления импульса помехи и равного ей по длительности. В результате, на час действия управляющего импульса, частота ГУНа скачкообразно перемещается на 5 кГц ниже частоты 8367 кГц, что приводит к "разрыву" приемного тракта и ослаблением сигнала помехи более чем на 80 дБ. При воздействии импульсной помехи с уровнем S9+ включение ПИП позволяет уверенно слышать сигналы слабых радиостанций. На момент публикации этой статьи ещё не завершен узел панорамного индикатора (ПИ) на осциллографической трубке 6Л01И с полосой обзора +/- 10 кГц. В нем будет установлен блок цифровой памяти, что позволит улучшить информативность исследуемого сигнала. В передающем тракте трансивера имеется отключаемый ревербератор, совмещенный с микрофонным усилителем. Этот узел отличается малым потреблением энергии и простотой схемы. Он разместился в небольшом объеме, сравнимым с пачкой сигарет. Драйвер передатчика более мощный. Он собран по двухтактной схеме, что позволяет "раскачивать" один транзистор КП904А до телеграфной мощности приблизительно 40 Вт (вариант 1) или двухтактный усилитель на КТ930 (вариант 2) до телеграфной мощности 60 Вт. По завершении работ, связанных с полной настройкой трансивера, преполагается оснащение его простым синтезатором с шагом перестройки по частоте 50 Гц. Схемы в прикреалениях:
Радиопередатчики, радиостанции Трансивер „YES-97" (продолжение) Г.Брагин, RZ4HK г.Чапаевск Рассмотрев ранее основные узлы трансивера "YES-97", мы как-бы оставили "за бортом " один из важнейших его узлов - ГПД. Поэтому, стремясь исправить эту оплошность, приводим его принципиальную схему и краткое описание работы. Специально хочу подчеркуть, что ГПД трансивера универсален, выходные параметры сохраняются в широком диапазоне генерируемых частот, и его, безусловно, можно использовать в подобных радиолюбительских конструкциях. В этом случае частотные перекрытия по диапазонам определяются и устанавливаются самостоятельно, RW3AY. ГПД - генератор плавного диапазона ГПД трансивера выгодно отличается от известных подобных узлов прежде всего высокой стабильностью частоты, широким диапазоном перекрываемых частот и высокостабильной амплитудой выходного сигнала. Генератор частоты собран на полевых транзисторах, реализующих функцию лямбда-диода. Нормальный режим работы поддерживается термонезависимым стабилизатором напряжения, собранном на микросхеме К 140УД6. Коммутация диапазонов производится релейными переключателями, которые обеспечивают подключение контурных как растягивающих конденсаторов, так и устанавливающих границы диапазонов. Генерируемое напряжение проходит через буферный каскад на транзисторе КП303А и через формирователь на микросхеме К555ЛАЗ, который к тому же и разветвляет сигнал ГПД. Режим "Расстройка RX" обеспечивается двумя варикапами KB 131. Ими же производится дополнительная стабилизация ГПД схемой цифровой автоподстройки частоты (ЦАПЧ). Принципиальная схема ГПД трансивера "YES-97" приведена на рис.1. Катушка L1 в генераторе частоты - специальная, используется подходящая катушка из высококачественного радиофарфора с воженной медью. Известно, что от качества ее изготовления зависит стабильность частоты ГПД. Настройка ГПД - это очень кропотливая работа, и начинается она с установки постоянного напряжения на лямбда-диоде приблизительно 2,7 В (К140Д6, вывод 6). Затем проверяется переменное напряжение на контуре L1 во всем диапазоне частот от 5 до 21 МГц. Его максимальное роль - приблизительно 2 В. Диапазонные подстроенные конденсаторы составляются из нескольких конденсаторов с разными ТКЕ для обеспечения необходимой долговременной стабильности частоты без подключенной ЦАПЧ. При необходимости подбираются элементы обозначенные звездочками (*).
Трансивер =Трансивер YES-97 (ГПД и ПИП)
Подавитель импульсных помех - ПИП Подавитель импульсных помех (ПИП) может быть предложен для установки в радиоприемниках с двойным преобразованием частоты. Работа ПИП основана на уводе частоты второго гетеродина. Если в тракте первой и второй ПЧ приемника установлены довольно узкополосные фильтры, то изменение частоты второго гетеродина на несколько килогерц в сторону, приведет к тому, что сигнал и помеха уже не попадут в полосу пропускания второго фильтра. В основе ПИП используется схема, опубликованная в журнале "Радио" №9-98 на стр. 24-27. В этой же статье хорошо описаны принципы и методы борьбы с импульсными помехами, поэтому повторять их тут не имеет смысла. Остановлюсь лишь на внедрении ПИП в тракт радиоприемника. Принципиальная схема ПИП трансивера "YES-97" приводится на рис.2. Понимая, что "универсального" приемника не существует, и могут быть отличия в его построении - с одним или несколькими преобразованиями частоты, я приведу способ подключения ПИП к приемнику с низкой промежуточной частотой 500 кГц. С выхода 2-го смесителя радиоприемника (500 кГц) сигнал помехи совместно с принимаемым сигналом поступает на вход каскодного усилителя на транзисторах КП350Б и КТ368А, усиливается, а дальше детектируется импульсным детектором на ГД507. Продетектированный сигнал приходит на вход компаратора К544САЗ. Порог срабатывания компаратора устанавливается переменным резистором 68 кОм. На выходе компаратора вырабатываются прямоугольные импульсы, соответствующие импульсам помехи, которые поступают на схему задержки, собранную на микросхеме К561ЛЕ5. Время задержки соответствует времени прохождения сигнала помехи от 2-го до 3-го смесителя. Обычно, это час может изменяться (в зависимости от реальной схемы приемника), но не превышает 1-10 мс. Время задержки подбирается резистором 4,7 кОм. По его истечении формируется импульс прямоугольной формы, соответствующий длительности импульса помехи. Переменным резистором 68 кОм длительность этого импульса может регулироваться от 2 до 50 мс, его форму и длительность желательно проконтролировать осциллографом. Появившийся управляющий импульс открывает транзистор КТ342, который замыкает цепь смещения варикапа КВ131 на корпус, что приводит к скачкообразному (5-6 кГц ) понижению частоты опорного генератора, собранного на микросхеме К561ЛА7. Сигнал синусоидальной формы частотой 8367 кГц с выхода генератора опорной частоты подается на смесительный SSB/CW детектор приемника, его иногда называют третьим смесителем. Срабатывание ПИП приводит к ослаблению сигнала помехи более чем на 80 дБ, без ощутимых коммутационных помех. Настройка ПИП производится на слух, но желательно контролировать форму и длительность импульсов по осциллографу Для более тщательной настройки желательно использовать какой-либо импульсный генератор с регулируемой частотой и скважностью выходного сигнала. Чем точнее настройка, тем лучше работает. Переменным резистором 68 кОм производится окончательная установка времени выключения приемного тракта. Следует учитывать, что оно не должно превышать 10% времени действия импульса помехи, иначе произойдет временная потеря полезного сигнала. Узел ПИП размещается на небольшой печатной плате из 2-х стороннего стеклотекстолита, помещенной в металлический экранирующий корпус. Катушки L1 и L2 (в каскадном усилителе) можно взять от УПЧ 465 кГц любого транзисторного радиовещательного приемника. Схемы в прикреплениях:
