Главная  / Материалы  /  Схемы основных плат кв трансиверов. Описание работы основной платы кв-трансивера. Описание готового трансивера, печатные платы, фото

Схемы основных плат кв трансиверов. Описание работы основной платы кв-трансивера. Описание готового трансивера, печатные платы, фото

Материалы
24.11.2020

Повторены практически все конструкции аналогичных уз-лов, публикации которых встречались в доступной радиолюбительской ли-тературе - поэтому, появился “творческий зуд” создать “чего-нибудь”, собрав “до кучи” наиболее оптимальные варианты. Главные требования - максимально возможная простота без ухудшения параметров, отсутствие уникальных ра-диоэлементов, повторяемость, возможность изготовления в домашних ус-ловиях. За основу была взята схемотехника наиболее отработанных и непло-хих по характеристикам трансиверов RA3AO и Урал 84М.

  • основной платы.
  • основной платы.

Был выбран вариант “одноплатной” конструкции, как наиболее удобной с точки зрения изготовления печатных плат и простоты монтажа в трансивере, хотя такое построение и имеет недостатки при получении мак-симально возможной чувствительности и несовместимости некоторых уз-лов. Как показал опыт, после повторения более десятка таких плат, харак-теристики трансивера получаются довольно высокие. При применении опи-сываемого синтезатора двухсигнальная избирательность при подаче сигна-лов с разносом 8 кГц на диапазоне 40м -94-96дБ. Чувствительность без УВЧ не хуже 0,ЗмкВ. Измерения проводились у UT5TC при очередной моей поездке на хамфест в Харьков. Использовался прибор «Динамика» - это именно та авторская конструкция «измерителя динамики», которую В. Скрыпник привозил на выставку в Москву и при описании конструкции прибора приводил таблицу «намеренной динамики» трансиверов, которые экспонировались. Трансивер с такой основной платой и самодельным синтезатором, в той когорте лучших образцов советской любительской техники был бы далеко не последним. Следует отметить, что при изготовлении этого TRX не ста-вилась задача получения максимально достижимых “цифир”.

Небольшое лирическое отступление, возможно немного объясняющее позицию автора к построению радиолюбительского самодельного трансивера.

Несколько ра-нее проводил «обширные изыскания» в направлении получения макси-мально достижимого динамического диапазона приемника. В качестве гетеродина (для получения минимально возможного “шума”) были пере-пробованы более десятка вариантов от генераторов на полевых, биполярных транзисторах до нувисторов, от катушки с «воженным серебром» до коаксиалов и кварцев с «уводом», генерирующих как на основной частоте, так и на частотах более 200МГц с последующим делением. В итоге был создан некий «монстр» с чувствительностью порядка 0,2мкВ и двухсигнальной из-бирательностью -104дБ. С чувством глубокого удовлетворения в течение нескольких лет вращались ручки этого трансивера, но «подул ветер пере-мен» и настали новые времена. Начала появляться «буржуйская техника» и у советских радиолюбителей. Незамедлительно последовали споры - «что лучше, что хуже», с чаще всего встречающимся выводом - «за что боро-лись то»? После того, как удалось покрутить ручки некоторых экземпляр-чиков фирм ICOM, KENWOOD и YAESU, побывать на радиолюбительской выставке «там за бугром», немного «поковырять» эту технику - чувство глу-бокой удовлетворенности стало рассеиваться. Возникло два основных воп-роса - зачем советским радиолюбителям максимально достижимая динами-ка и кому выгодно, чтобы частота в трансивере постоянно «куда-то стреми-лась» и невозможно было спокойно работать цифровыми видами связи. И еще одна не совсем ясная ситуация - отсутствие популярности 50-100Вт транзисторных ШПУ, к которым уже давно пришли все фирмы, занимаю-щиеся выпуском подобной техники. У нас - или ламповый выходной каскад: соответственно - ручки постоянно крути-верти (в эфире по этому поводу постоянное длительное “А”, пока все стрелки не упрутся вправо), отсут-ствие режима “кроссбенд”, “сплит” или маломощный транзисторный ШПУ на транзисторах совсем не предназначенных для работы на частотах 1,5-30 МГц. Второй случай вынуждает работать с постоянно включенным (часто шумящим) дополнительным «громкоговорителем» (читай - ламповым УМом), а так как транзисторы в ШПУ чаще всего разработаны для работы на частотах более 50-100МГц, то окружающие телезрители нашего брата «сильно любят» и при каждой встрече «снимают шляпу». В итоге моё отношение ко всяким «супер-динамикам», «супер-малошумящим» ГПД с делениями и остальным «супер-пупер» растаяло и появилось стойкое убеждение в том, что в первую очередь трансивер должен быть удобным и стабильным в пользовании. И только потом следует вспоминать о «динамике».

Один из определяющих факторов при выборе схемотехники TRX - это повторяемость конструкции и доступность элементной базы. В предла-гаемом варианте основной платы отсутствуют какие-либо дефицитные или незаменимые элементы. Возможная чувствительность с входа платы, кото-рую можно достичь без тщательной отладки каждого каскада 0,2-0,3мкВ. Чувствительность, которую удалось получить при тщательном подборе эле-ментов и настройке не хуже 0,1мкВ. Данные здесь приблизительные, так как нет в распоряжении прецизионного прибора для измерения малых значений чувствительности. Измерения проводились с помощью калиброванного кварцевого генератора с питанием от батареек и ступенчатого аттенюатора. Те радисты, которые действительно пытались измерять «чутье» лучше 0,5мкВ, знают насколько это сложная задача без соответствующих приборов. Максимальная двухсигнальная избира-тельность, которую удалось достичь при подборе элементов - 98дБ. Эти значения зависят от многих составляющих, например качества диодов в смесителе, их подбора, качества отладки и типа примененного синтезатора, затухания вносимого кварцевым фильтром и его согласовании и т.д.

Основную плату можно разбить на узлы:

  • Отключаемый широкополосный УВЧ;
  • Обратимый смеситель;
  • Пас-сивный диплексер;
  • Согласующий обратимый каскад;
  • Основной квар-цевый фильтр;
  • Линейка УПЧ;
  • Детектор, УНЧ и узел АРУ;
  • Опорный кварцевый генератор.

Входного УВЧ, смесителя и диплексера на основной плате.

Усилитель высокой частоты (VT5) с отрицательной цепью обратной связи Х-типа (6). Один из лучших транзисторов для усилителя КТ939А. В плату был заложен КТ606А, как более дешевый и распространенный. Не нужно сильно переживать о том, что УВЧ ухудшит динамический диапазон RX. Во-первых, УВЧ отключаемый, при надобности его можно всегда вык-лючить, во-вторых, включение его обычно требуется только на самых тихих диапазонах во время слабого прохождения, когда все станции слышны с не-большим уровнем и вряд ли какая-либо из станций «перегрузит» этот кас-кад. Настройка каскада зависит от потреб-ности пользователя. В зависимости от типа транзистора и его режима, можно обеспечить или максимально возможную чувствительность или мини-мальное воздействие этого каскада на верхнюю “планку” динамического диапазона.

Схемотехника смесителя за-имствована из (4). Основные преимущества этого варианта - обратимость, максимально возможный динамический диапазон (Дбл до 140дБ) при не-большом уровне гетеродина (1.4В). Конечно, по количеству деталей он сложнее и дороже обычно применяемых радиолюбителями смесителей. Но не нужно забывать, что этот узел определяет качество работы всего прием-ника и экономия на нем просто 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 переда-чу, насколько сложными придется делать полосовые фильтры, дабы была возможность работать во время телевизионного приема соседями. Часть де-лителя D1 пришлось установить непосредственно у смесителя, чтобы обеспечить «противофазность» сигналов непосредственно на входе плеч VT1,VT2 и VT3,VT4. Смеситель работоспособен с различными типами диодов. Мож-но предположить, что наилучшими будут диоды типа Шоттки. Из всего оте-чественного перечня доступны лишь КД922. Переход на КД512, КД514 сколько-нибудь заметного ухудшения параметров не вызывает, но это при условии подбора диодов.

Для согласования смесителя с пос-ледующими каскадами в этой плате применен обычный “классический” диплексер L1,L2,C7,C8. В принципе, можно этот узел и не ус-танавливать. Неплохое согласование можно получить за счет подбора режи-ма VT15 КП903. Применение диплексера позволяет получить максимально возможную чувствительность только при применении высокодобротных катушек, если и не избавиться полностью, то значи-тельно понизить уровень пораженных частот. Двунаправленный каскад VT15 должен иметь минимально возможный коэффициент шума, не ухуд-шать динамический диапазон смесителя и компенсировать затухание вно-симое смесителем и ДПФами. Многочисленное применение этого каскада показало его эффективную работу и высокие характеристики. Наиболее распространенный и качественный для этого каскада транзистор типа КП903А. Можно применять КП307, КП303, КП302 с максимальным значе-нием крутизны. Далее сигнал через трансформатор Т3 поступает на кварце-вый фильтр ZQ1. Подробное описание фильтров ниже по тексту. В качестве ZQ1 применен лестничный фильтр. Фильтр согласуется с трактом ПЧ через резонансный контур L3. Транзистор VT7 включается при работе на передачу. По второму затвору происходит регулировка мощности. Линейка УПЧ собрана на транзисторах КП327. Схемотехника заимствована у RA3AO. На мой взгляд - это один из лучших вариантов такого тракта. Здесь можно использовать двух-затворные полевые транзисторы и других типов. Наилучшими (из тех, которые удалось проверить) оказались BF980, импортные транзисторы других типов не проверялись из-за их отсутствия на момент отработки конструкции. Для регулирования усиления использовано свойство насыще-ния проходных характеристик “полевиков” по первому затвору при фикси-рованном и малом напряжении на втором затворе. Этот способ обес-печивает существенно более линейную характеристику при меньших иска-жениях сигнала, чем традиционный, по второму затвору (2). Для глубокой регулировочной характеристики применено четыре каскада. Излишнее усиление убирается путем шунтирования контуров ПЧ резисторами R38 и R46. Следует выбрать для VT8 транзистор с минимальным коэффициентом шума. VT9, VT10, VT11 можно заменить на КП350. Преиму-щество КП327 перед КП350 и КП306 в Кш, они не боятся статики (до 15V) и не имеют покрытия из желтого металла.

опорного генератора, тракта ПЧ на основной плате.

Детектор - пассивный ключевой на транзисторе VT12. Сопротив-ление канала этого транзистора периодически изменяется под воздействи-ем на затвор напряжения с близкой к прямоугольной форме частоты Fоп. Сигнал ЗЧ с выхода детектора фильтруется цепью R61, R62, C52, C51. По-лоса сигнала ограничивается снизу частотой около 200Гц и сверху частотой около 3кГц (2). Наверное - это единственный узел на этой плате, который немного "портит жизнь". Точнее не он, а опорный генератор. Уровень ВЧ напряжения для работы детектора достаточно высокий и в случае неудачной ПЧ можно получить пару "лишних поражёнок". Так же, как и у автора (2) применена микросхема К157УД2 в качес-тве предварительного УНЧ и усилителя - выпрямителя АРУ. Вместо нее мо-жно применить два операционных усилителя. Ограничение полосы пропус-кания сверху можно регулировать цепочкой R63, С58. К выходу предвари-тельного УЗЧ подключен вход усилителя АРУ D1.1A. Транзистор VT13 мо-жет служить для различных целей, он может включать или выключать цепи АРУ по желанию оператора, если такой режим потребуется. Здесь этот ключ используется для блокировки АРУ во время передачи, чтобы не искажались показания S-метра, который в этом режиме показывает выходную мощность передатчика.

АРУ и УНЧ на основной плате.

Усилитель-выпрямитель АРУ остался без изменения. В автор-ском варианте наблюдалось “дребезжание” АРУ, поэтому изменены вре-менные характеристики “быстрой” цепочки. Емкость С74 потребовалось увеличить до 0,047-0,1mF. В цепь регулировки усиления по ПЧ через диоды VD19 и VD18 можно подавать напряжение с ручных регуляторов, например - “регулировка усиления ПЧ”, “уровень самопрослушивания”. В качестве оконечного УНЧ использована микросхема К174УН14. Схема включения типовая. Полоса пропускания сверху определяется це-почкой С68, R80. Выход УНЧ можно нагружать на динамик или через дели-тель R84, R85 на головные телефоны. Коэффициент усиления можно регу-лировать резистором R17.

Поддавшись стремлению обеспечить “одноплатность” всей конструкции трансивера, решено на основной плате развести опорный гете-родин . Это, конечно же, усложнило ситуацию с “пораженными точками”. Некоторых из них можно было бы избежать совсем, если бы опорный гете-родин 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. При разводке платы были приняты все возможные меры для сведения к минимуму наводки от опорника - этот узел расположен компактно в самом углу платы, оставлено максимальное количество фольги "земли" вокруг него с обеих сторон платы, со стороны установки элементов можно накрыть его экранирующей коробочкой из лужёной жести, дорожки питания можно перерезать и вводить дополнительные развязывающие и фильтрующие элементы по питанию, место на плате для них оставлено. Как показал опыт повторения - основное излучение дают дросселя, которые служат для сдвига частоты. Нужно стремиться к получению их минимальной индуктивности. Т.к. на неработающей индуктивности более 20-30мкГн может развиваться ВЧ напряжение более 15В.

Настройка платы - типовая, она неоднократно описана в радиолю-бительской литературе. Номиналы элементов R1 и С2 зависят от того, ка-кой узел использован в качестве гетеродина. Если это синтеза-тор, то R1 = 470...68Ом, С2 может иметь номинал от 68пФ до 10нф. Качество согласования заметно на слух по минимальному количеству “шумовых точек” от синтезатора. Элементы LI, L2, С7, С8 настраивают в резонанс на частоту ПЧ. Резистор R19 может иметь номинал 50...200Ом. Качество согласования этого узла определяет общее уменьшение уровня “пораженок” и небольшое увеличение чувствительности. Согласования ZQ1 добиваются резисторами R22, R26, Rф 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 трансформатора Т1

Были опробованы ферриты проницаемостью 400...2000, диаметр колец - 7...12мм, скрутка проводов и без скрутки. Вывод - все работает. Главное требование - 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 необходи-мо подобрать как комплиментарные пары. Или хотя бы пары однотипных транзисторов, т.к. сложно найти КТ368 и 363 с одинаковым Кус. Как правило у КТ368 Кус. намного выше чем у КТ363. В эмиттере VT5 номиналы R86 и С9 в цепочке подбираются. Они зависят от типа транзистора. Для КТ606 R86 в пределах 68... 120Ом, а С9 следует настроить по максимуму усиления на 28 МГц (обычно 1нФ), с помощью R87 можно подобрать ток через тран-зистор, например по максимальной чувствительности. Транзисторы КП327 припаиваются снизу платы.

С распространением сети интернет, радиолюбительство, как ни жаль, как то постепенно стало угасать. Куда подевалась армия радиохулиганов, легионы «охотников на лис» с пеленгаторами и прочие их коллеги… Канули, остались крохи. Отсутствует массовая агитация на государственном уровне и вообще, изменилась система ценностей - молодые люди, чаще предпочитают выбирать себе другие развлечения. Конечно, азбука Морзе, в нынешний цифровой век используется не часто и радиосвязь в ее исходном виде все более теряет свои позиции. Однако радиолюбительство как хобби, это помесь этакой романтики странствий с изрядными навыками и знаниями. И возможность мозгами поскрипеть, и руки приложить, и душе порадоваться.

И всё же братьев я не посрамил,
но воплотил их сил соединенье:
я, как моряк, стихию бороздил
и, как игрок, молился о везенье.

М. К. Щербаков «Песня пажа»

Однако к делу. Итак.

При выборе конструкции для повторения, было несколько требований, вытекающих из моих начальных знаний в области конструирования ВЧ аппаратуры – максимально подробное описание, особенно в смысле настройки, отсутствие необходимости в специальных ВЧ измерительных приборах, доступная элементная база. Выбор пал на трансивер прямого преобразования Виктора Тимофеевича Полякова.

Трансивер – связная аппаратура, радиостанция. Приемник и передатчик в одном флаконе, причём часть каскадов у них общая.

SSB трансивер начального уровня, однодиапазонный, на диапазон 160м, прямое преобразование, ламповый выходной каскад, мощностью 5 Вт. Есть встроенное согласующее устройство для работы с антеннами различных волновых сопротивлений.

SSB - однополосная модуляция (Амплитудная модуляция с одной боковой полосой, от английского Single-sideband modulation, SSB) - разновидность амплитудной модуляции (AM), широко применяемая в приемо-передающей аппаратуре для эффективного использования спектра канала и мощности передающей радиоаппаратуры.

Принцип прямого преобразования для получения однополосного сигнала, позволяет кроме прочего, обойтись без специфических радиоэлементов присущих супергетеродинной схеме – электромеханических или кварцевых фильтров. Диапазон 160м, на который рассчитан трансивер, несложно изменить на диапазон 80м или 40м перенастроив колебательные контура. Выходной каскад на радиолампе, не содержит дорогих и редких ВЧ транзисторов, не привередлив к нагрузке и не склонен к самовозбуждению.

Взглянем на принципиальную схему устройства.

Подробный анализ схемы можно найти в книге автора , там же есть авторская печатная плата, компоновка трансивера и эскиз корпуса.
По сравнению с авторской конструкцией, в свое исполнение были внесены следующие изменения. Прежде всего - компоновка.

Вариант трансивера рассчитанный для работы на самом низкочастотном любительском диапазоне, вполне допускает «низкочастотную» компоновку. В собственном исполнении, были использованы решения, более применимы для ВЧ аппаратуры, в частности – каждый логически законченный узел, был расположен в отдельном экранированном модуле. Кроме прочего, это позволяет значительно проще совершенствовать устройство. Ну и воодушевляла возможность несложной перенастройки на 80, или даже 40м диапазоны. Там такая компоновка будет более уместна.

Тумблер «Прием-передача», заменен несколькими реле. Отчасти из-за желания управлять этими режимами с выносной кнопки на подошвочке микрофона, отчасти более правильной разводкой сигнальных цепей – их теперь не требовалось тащить издалека к тумблеру на передней панели (каждое реле находилось на месте переключения).

В конструкцию трансивера введен вереньер с большим замедлением и , это позволяет существенно удобнее настраиваться на нужную станцию.

Что было использовано.

Инструменты.
Паяльник с принадлежностями, инструмент для радиомонтажа и мелкий слесарный. Ножницы по металлу. Простой столярный инструмент. Пользовался фрезерной машинкой. Пригодились вытяжные заклепки со специальными клещами для их установки. Нечто для сверления, в том числе и отверстий на печатной плате (~0,8мм), можно изловчиться одним шуруповертом – платки специфические, отверстий немного. Гравер с принадлежностями, пистолет для термоклея. Хорошо если есть под рукой компьютер с принтером.

Материалы.
Кроме радиоэлементов - монтажный провод, оцинкованная сталь, кусочек органического стекла, фольгированный материал и химикаты для изготовления печатных плат, сопутствующие мелочи. Нетолстая фанера для корпуса, мелкие гвоздики, столярный клей, много шкурки, краска, лак. Чуток монтажной пены, нетолстый плотный пенопласт – «Пеноплэкс» толщиной 20мм - для термоизоляции некоторых каскадов.

Прежде всего, в Автокаде, была прорисована компоновка, как всего аппарата, так и каждого модуля.

Были изготовлены сами модули – печатные платы, «гнушечки» корпусов модулей из оцинкованной стали. Собраны платы, намотаны и установлены контурные катушки, платы впаяны в индивидуальные кожухи-экраны.

Конденсатор переменной емкости для гетеродина – с удаленной каждой второй пластиной. Пришлось разбирать и отпаивать блоки статора, потом все ставить на место.

Из 8 мм фанеры изготовлен корпус, после подгонки проемов и отверстий, коробка ошкурена и покрыта двумя слоями серой краски. Изнутри коробка отделана той же оцинкованной сталью и начата окончательная установка элементов, и модулей.

Галетный переключатель и переменный конденсатор согласующего устройства расположены около антенного разъема, это позволяет максимально укоротить соединяющие провода. Для управления ими с передней панели, применены удлинители их валов из 6мм резьбовой шпильки и соединительных гаек со стопорами.

Ось вереньера настройки изготовлена из вала от разбитого струйного принтера, на этой же оси был подтормаживающий узел, который тоже пригодился. Проточка удерживающая тросик вереньера сделана при помощи гравера.

Специальный шкив, сам тросик и обеспечивающая натяг пружинка, взяты от лампового радиоприемника.

Ручка настройки сделана из двух больших шестеренок от того же принтера. Пространство между ними заполнено термоклеем.

Стенки модуля гетеродина отделаны слоем монтажной пены, это позволяет уменьшить «уход частоты» из за нагрева при настройке на станцию.

Модуль телефонного и микрофонного усилителя вынесены на заднюю стенку корпуса, для его (модуля) защиты от механических повреждений, на боковых стенках корпуса сделаны выпуски.

Настройка гетеродина трансивера. Для нее была изготовлена простейшая ВЧ приставка к мультиметру, позволяющая оценивать уровень ВЧ напряжения, например .

Первоначально, решено было изменить схему выходного каскада передатчика на полупроводниковую, с питанием от тех же 12 В. На фото выше, не до конца собран именно он – миллиамперметр на больший ток, дополнительная обмотка на катушке П-контура, только низковольтное питание.

Схема изменений. Выходная мощность около 0,5 Вт.

В дальнейшем, решено было все же вернуться к оригиналу. Пришлось заменить миллиамперметр на более чувствительный, добавить недостающие элементы, изменить блок питания.

Модуль усилителя мощности, теплоизолирован от остальных элементов конструкции, так как является источником большого количества тепла. Организована его естественная вентиляция – сделано поле отверстий в подвал корпуса и на крышке над модулем.

Подвал корпуса, также содержит ряд блоков и модулей.

Схема трансивера имеет простейшие решения отдельных узлов и не блистает характеристиками, однако, существует целый ряд улучшений и доработок, направленных как на улучшение ТТХ, так и на повышение удобства при работе. Это введение переключения боковых полос сигнала, автоматической регулировки усиления, введение телеграфного режима при передаче. Подавление нерабочей боковой полосы, можно также, несколько увеличить, уменьшив разброс характеристик диодов смесителя, например, применив вместо диодов V14…V17 диодную сборку КДС 523В. Улучшение отдельных узлов может быть выполнено по схемам из . Стоит также обратить внимание на решения . Примененная компоновка позволяет делать это вполне удобно.

Литература.
1. В.Т.ПОЛЯКОВ. ТРАНСИВЕРЫ ПРЯМОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ Издательство ДОСААФ СССР. 1984 г.
2. Схема приставки к мультиметру для измерения ВЧ.
3. Дылда Сергей Григорьевич. Малосигнальный тракт SSB TRX’a прямого преобразования на диапазон 80м

Принципиальная схема не сложного самодельного трансивера КВ диапазона из широкодоступных деталей.

Схема основного блока

Рис. 1. Принципиальная схема основного блока трансивера РОСА.

Имея в своем распоряжении готовый синтезатор частоты, решил его куда нибудь пристроить, выбор пал на данную схему.

Замечания и исправления

При сборке сразу же обнаружились множественные ошибки на рисунке монтажа деталей сверху. На обозначения на этом рисунке можно не ориентироваться, чтобы не путаться.

Рис. 2. Печатная плата основного блока (вид со стороны деталей).

Монтажная плата со стороны дорожек выполнена почти без ошибок. Обратите внимание: разводка
под транзистор КП903 - неправильная, его нужно развернуть на 360 градусов.

Рис. 3. Печатная плата основного блока трансивера РОСА.

При сборке смотрел на схему, потом на плату и вставлял нужную деталь,так не ошибешься. Простота схемы позволяет без особых заморочек набить плату за день, не спеша.

Если будете использовать электретный микрофон,то из микрофонного усилителя нужно исключить компоненты
С33, С29, C25. Все остальное по схеме - без замечаний.

Детали трансивера

Теперь несколько слов о деталях. В качестве дросселей L2-L5 использовал фабричные серии ДПМ. Первоначально, в первом давно собранном таком же трансивере, в качестве дросселей использовал
ферритовые кольца со следующими размерами:

  • внешний диаметр 7мм,
  • внутренний 4мм,
  • высота 2мм.

На эти ферритовые кольца наматывал 30 витков проводом 0,2мм, лучше всего в шелковой изоляции,
но у меня обычным ПЭВ намотано.

Трансформаторы (кроме Т5) намотаны на кольцах тех же размеров, скрученными вместе тремя и двумя проводами - 12 витков проводом 0,12мм.

В качестве Т5 использовал контур от китайского радиоприемника. Желательно найти контур размерами побольше. Обмотки имеют 12 и 4 витка проводом 0,12мм.

Схема усилителя мощности

Схема оконечного усилителя составлена из двух, не помню каких, схем. Фотография готового усилителя показана на фото.

Рис. 4. Принципиальная схема усилителя мощности для трансивера. (Оригинал фото автора - 200КБ).

Начальный ток покоя оконечных транзисторов устанавливаем в 160ма. Если все собрано правильно то работает сразу без дополнительной наладки.

Рис. 5. Фото готовой платы усилителя мощности (В большом размере - 300КБ).

Ферритовые кольца брал от компьютерного блока питания. К сожалению, нужных размеров ферритовых не нашлось - пришлось использовать эти. Как оказалось с ними тоже работает усилитель вполне удовлетворительно.

Цвет колец - желтый. Грубые измерения мощности этого ШПУ показали:

  • около 20 Ватт на диапазонах 80, 40 метров;
  • около 10 Ватт на 20-ти метровом.

Ничего не поделать, завал АЧХ из-за колец. На другие диапазоны не проверял. Выходной трансформатор Т4 намотан проводом 0,7мм, в количестве 12-ти витков. Трансформатор Т3 - тоже самое, а вот Т1 намотан на кольце 7х4х2 - 12 витков скрученным вместе проводом 0,2мм.

Полосовые фильтры

Полосовые фильтры взяты от трансивера дружба, смотреть фото.

Рис. 6. Полосовые фильтры трансивера.

В качестве телеграфного опорника использовал схемку из трансивера Мясникова - "одноплатный универсальный тракт".

Рис. 7. Принципиальная схема полосовых фильтров.

Синтезатор частоты

Также прикладываю схему синтезатора частоты. Прошивки на него не имею, поскольку достался уже готовый.

Рис. 8. Схема синтезатора частоты (увеличенный рисунок - 160КБ).

Трансивер в сборе

Ну и на остальных фото - то что получилось и как собиралось. Чтобы посмотреть фото в полном размере - кликните по нему.

Рис. 9. Конструкция трансивера в корпусе от DVD (фото 1).

Рис. 10. Конструкция трансивера в корпусе от DVD (фото 2).

Рис. 11. Конструкция трансивера в корпусе от DVD (фото 3).

Рис. 12. Фото готового трансивера в сборе.

Еще два слова по самому трансиверу: не смотря на свою простоту, он имеет очень даже неплохие параметры, на мой взгляд. Работать на нем комфортно.

По всем остальным вопросам пишите на почту dimka.kyznecovrambler.ru

Основная плата КВ-трансивера UR4QBP

Схема основной платы трансивера построена на основе уже известных конструкций, а именно Дунай-99, Урал-84, Дружба-М. Учитывая недостатки тех или иных конструкций были выбраны наиболее удачные каскады (на мой взгляд и опыт при отработке данных устройств). Принцип работы каскадов аналогичен работе схем указанных выше конструкций. В качестве ГПД использован синтезатор(89С52), ДПФы и УМ все от Александра UT2FW.

Основная плата рис.1 построена по схеме с одним преобразованием частоты и представляет собой одноплатный тракт трансивера, обеспечивающий прием и передачу сигналов CW, SSB во всех любительских КВ диапазонах. Имея компьютер, и соответствующее программное обеспечение (я использую MixW) можно работать любыми цифровыми видами связи, плата имеет отдельные вход и выход для аудиомодема (гальванической развязки) компьютер-трансивер. Система VOX CW и VOX SSB, отключаемая система АРУ, что немаловажно при работе цифровыми видами связи (при включении на частоте в полосе приема мощной станции, АРУ отрабатывает, и сигнал слабой станции не видно на «водопаде» программы MixW), имеется самоконтроль CW, S-метр, система ALC (можно не использовать).

Чувствительность приемника без УВЧ (УВЧ на плате ДПФ ) не хуже 0,2-0,3 мкВ, забитие - не менее 120 дБ, динамический диапазон при подаче двух сигналов с разносом частот 10 кГц не менее 95 дБ, глубина регулировки системы АРУ не менее 100 дБ, полоса ПЧ приемного тракта (регулируемая) 0,6…2,7 кГц, выходная мощность тракта НЧ на нагрузке 8 Ом не менее 1,5 Вт. Напряжение с выхода основной платы на передачу на нагрузке 50 Ом 200…300 мВ, компрессия сигнала НЧ с микрофона или компьютера около 10 дБ, максимальная глубина регулировки системы ALC не менее 60 дБ, полоса SSB сигнала на передачу 2,7 кГц.

В режиме приема сигнал из ДПФ поступает на вход смесителя построенного по схеме, заимствованной из . Смеситель предусматривает работу с синтезатором частоты из . Fгпд должна быть в два раза выше частоты необходимой для работы обычного смесителя (сигнал F/2 из синтезатора), так как триггер DD2 74AC74 делит частоту Fгпд на два и на его выходах (выводы 5 и 6) мы имеем два противофазных меандра амплитудой 3,6…3,8В обеспечивающих работу транзисторных ключей смесителя. Таблица раскладки частот для ПЧ 8,8625 МГц приведена ниже.

Таблица раскладки частот работы преобразователя частоты

Диапазон,
М

Частота сигнала,
МГц

Частота ГПД,
МГц

Частота синтезатора (F/2),
МГц

Частота ПЧ,
МГц

160

1,81…2,0

10,6725…10,8625

21,345…21,725

8,8625

80

3,5…3,8

12,3625…12,6625

24,725…25,325

8,8625

40

7,0…7,1

15,8625…15,9625

31,725…31,925

8,8625

30

10,1…10,15

18,9625…19,0125

37,925…38,025

8,8625

20

14,0…14,35

5,1375…5,4875

10,275…10,975

8,8625

17

18,068…18,168

9,2055…9,3055

18,411…18,611

8,8625

15

21,0…21,45

12,1375…12,5875

24,275…25,175

8,8625

12

24,89…24,99

16,0275…16,1275

32,055…32,255

8,8625

10

28,0…29,7

19,1375…20,8375

38,275…41,675

8,8625

Сигнал ПЧ с выхода смесителя через конденсатор С4 поступает на вход диплексера, построенного по общеизвестной схеме , ток покоя транзистора VT1 КП903 устанавливается в пределах 30…40 мА с помощью резистора R6. Сигнал ПЧ с выхода диплексера поступает на 6-ти кристальный кварцевый фильтр, выход которого нагружен на катушку связи контура L3C15, настроенного на Fпч. Сигнал ПЧ выделенный контуром L3C15 поступает на вход усилителя промежуточной частоты заимствованной из . Каскад усиления ПЧ VT6, построенный по схеме с общим истоком на полевом транзисторе с двумя изолированными затворами BF998 с резонансным контуром в нагрузке. С катушки связи контура L5C33, настроенного на Fпч, сигнал ПЧ поступает на перестраиваемый кварцевый фильтр, выполняющий роль подчисточного фильтра. Ширина полосы пропускания фильтра изменяется с помощью напряжения +0…13,8В, поданного на вывод 3 платы через, который поступает на варикапы VD7, VD10, VD11 через R44, R48, R49 включенные последовательно конденсаторам С39, C46, C48 кварцевого фильтра и имеет перестраиваемую (0,6…2,7 кГц) полосу пропускания. Выход кварцевого фильтра ZQ2 нагружен на резистор R55. Сигнал ПЧ с фильтра через С50 поступает на усилитель ПЧ аналогичный каскаду VT6. Сток VT9 нагруженный на резонансный контур L7C63 настроенный на Fпч, и через катушку связи поступает на балансный модулятор-демодулятор SSB высокого уровня построенный по двойной балансной схеме. Схема опорного генератора стандартная, заимствованная из , имеет два положения USB и LSB. Реле К1 своими контактами включает последовательно с кварцем катушку L6 в режиме нормальной боковой полосы и конденсаторы С57, С56 - в режиме инверсной. Частота генератора выставляется ниже на 200…300 Гц от частоты нижнего ската кварцевого фильтра по уровню -6дБ. В режиме инверсной боковой полосы частота должна быть выше на 2,7…3,0 кГц. Сигнал НЧ с балансного модулятора-демодулятора выделенный на R74, C73 поступает на вход предварительного усилителя НЧ(VT13), выполненного по схеме заимствованной из . С выхода предварительного УНЧ сигнал через регулятор громкости поступает на усилитель мощности низкой частоты, построенный на ИМС TDA2003 по стандартной схеме. Усиление каскада подбирается с помощью R97. Ключ VT15 запирает вход усилителя мощности НЧ в режиме передачи. Усилитель НЧ имеет два выхода для низкоомной и высокоомной нагрузок AF OUT и PHONE соответственно. Сигнал НЧ, усиленный предварительным усилителем VT13 подается на усилитель АРУ(DD3). Схема АРУ заимствована из . АРУ имеет две ступени быстрый и медленный заряд, C54 и C55 соответственно, с выхода АРУ +Uару поступает на вторые затворы каскадов ПЧ VT6, VT9, тем самым, регулируя усиление каскадов ПЧ.

В режиме передачи SSB сигнал из микрофона или модема компьютера поступает на вход усилителя-компрессора построенного на ИМС BA3308 (полный аналог КА22241). В данной схеме предусмотрена работа микрофонного усилителя с электретным микрофоном “китайского“ производства. Для работы с динамическим микрофоном необходимо удалить резистор R113 и подобрать усиление каскада с помощью R110. Усиление каскада для работы с модемом подбирается с помощью резистора R107. Усиленный сигнал НЧ до уровня ~0,6…0,8В поступает на вход эмиттерного повторителя-ФНЧ, предназначенного для согласования высокоомного выхода ИМС BA3308 с низким входным сопротивлением балансного модулятора-демодулятора. С выхода эмиттерного повторителя сигнал НЧ подается на усилитель VOX VT14 и на балансный модулятор-демодулятор VD19…VD26. Сформированный SSB сигнал через катушку связи контура L7C63 поступает на усилитель VT4 , данный каскад особенностей не имеет. Сигнал усиленный VT4, подается на усилитель DSB VT3, собранный по схеме с общим истоком с резонансным контуром в нагрузке L3C15, на второй затвор транзистора подается напряжение PWR (+10…0V TX), которым регулируется выходная мощность трансивера. Усиленный DSB сигнал через катушку связи поступает на вход кварцевого фильтра ZQ1 выход котрого нагружен на диплексер на VT1. Далее сигнал поступает на смеситель DD1. На выходе формируется полный SSB сигнал с амплитудой около 300…400 мВ. В режиме телеграфа сигнал с телеграфного генератора VT5 подается на вход усилителя VT4 и далее аналогично SSB. Схема тракта передачи заимствована из . Схема коммутации напряжений +12В RX/TX, VOX и CW самоконтроля заимствованы из . Чувствительность VOX устанавливается с помощью подстроечного резистора R121.

Режимы работы основных каскадов настроенной основной платы, реально измеренные цифровым мультиметром, сведены в таблицу. Измерение режимов работы ключей RX/TX, системы VOX не проводились, так как они хорошо выложены в , и как правило, работают без замечаний.

Поз. обозн.
транзистора

Режим

Ik(Ic), mA

Uб(З1), V

Uk(З2),V

Uэ(С),V

Uи, V

Примечание

30…40

30…40

0…10

13,7

3,58

5,38

0…10

13,6

3,58

13,7

3,87

10,4

CW ON

12,4

CW OFF

13,5

13,2

3,36

11,0

3,42

Антенна отключена, Uару максимальное

3,33

13,2

0,58

0,05

12,4

Антенна отключена

60dB

5,03

1,57

0,04

13,6

Антенна отключена

60dB

13,6

3,63

Уровень сигнала на входе RX +60dB

3,33

6,76

10,3

3,39

VT10

RX/TX

12,9

VT11

RX/TX

1,58

VT12

RX/TX

9,48

13,7

9,14

VT13

RX/TX

0,61

2,25

0,03

VT14

RX/TX

1,04

2,25

0,42

VT15

0,72

0,01

Схема межблочных соединений рис.2 аналогична схеме портативного КВ-трансивера . Схема модема рис.3 очень простая, она необходима для гальванической развязки компьютер-трансивер, объяснений как она работает, думаю, не требуется. Уровни сигналов устанавливаются программно в компьютере. Входной сигнал по «водопаду» программы MixW, выходной до начала ограничения уровня сигнала на выходе передатчика (контролируется по индикатору выходной мощности в трансивере или КСВ-метра).

Позиционное обозначение

Диаметр каркаса

Сердечник

Марка и диаметр провода

Количество витков

L3, L5, L7

5мм

СЦР

ПЭЛ 0,12…0,18мм

28 витков контурная и 6 витков поверх катушка связи, в экране

L6

5мм

СЦР

ПЭЛ 0,12…0,18мм

30 витков, в экране

Т2, Т3, Т4

К7…10

600-1000НН

ПЭЛ 0,18…0,22мм

8 витков в два провода без скрутки

Т1

К7…10

600-1000НН

ПЭЛ 0,18…0,22мм

II-я обмотка 12 витков в два провода, I-я обмотка 5 витков поверх II-ой, провода без скрутки

Т5, Т6

К7…10

600-1000НН

ПЭЛ 0,18…0,22мм

8 витков в три провода, провода без скрутки

L1, L2, L4, L9

Стандартные дроссели марки ДМ 0,1 индуктивностью 100µH

L8

Стандартный дроссель марки ДМ 0,1 индуктивностью 15µH

На рисунке приводится схема основного блока коротковолнового трансивера, рассчитанного на работу SSB-модуляцией в диапазоне 80 М. Изменив настройки гетеродинного и выходного контуров можно перейти на любой КВ-диапазон (используемые микросхемы SA612А хорошо работают на частотах вплоть до 500 Мгц). Блок выполнен по супергетеродинной схеме с однократным преобразованием частоты (не считая процесса демодуляции). Промежуточная частота выбрана 8867 кГц.

Такой выбор обусловлен относительной доступностью кварцевых резонаторов на данную частоту (применяются в видеотехнике).

Схема блока содержит преобразователь частоты, модулятор - демодулятор, генератор плавного диапазона, генератор опорной частоты, микрофонный усилитель, предварительный усилитель мощности и четырехзвенный кварцевый фильтр.

В основе схемы два преобразователя частоты на микросхемах SA612А. На микросхеме А1 выполнен преобразователь высокой частоты, который при приеме преобразует частоту входного сигнала в ПЧ, а при передаче SSВ сигнал ПЧ в сигнал частотой диапазона 80М.

Микросхема SA612А имеет два входа и два выхода. При приеме (КХ) входной сигнал от входного контура или УРЧ поступает через контактную группу К1.1 на первый вход А1 (вывод 1). При этом второй вход через К1.1 соединен конденсатором C3 с общим проводом.

В качестве ГПД используется собственный гетеродин микросхемы А1, который включен по схеме с заданием частоты LС-контуром. Частота ГПД зависит от настройки контура L1-С13-С14-VD1. Органом настройки служит переменный резистор R2, а ширина диапазона перестройки устанавливается подбором сопротивления КЗ.

Пределы перестройки частоты примерно 5,06...5,37 МГц. Для получения промежуточной частоты (8,867 МГц) используется суммарный сигнал ПЧ, который выделяется кварцевым фильтром Q1-Q4. При приеме, на данный фильтр сигнал ПЧ поступает через контактную группу К2.1 (на схеме контактные группу показаны в положении приема).

С выхода кварцевого фильтра сигнал поступает на усилитель ПЧ и демодулятор, выполненный на микросхеме А2, через группу К2.2 на вывод 2. Генератор опорной частоты выполнен на схеме внутреннего гетеродина микросхемы SA612А, а его частота зависит от резонатора Q5 и конденсатора С25, с помощью которого осуществляется некоторое отклонение частоты от ПЧ, необходимое для процесса демодуляции.

Демодулированный сигнал выделяется на выводе 5 А2 и через подавляющий ВЧ составляющие П-контур С26-L5-С27, поступает на внешний УНЧ, схема которого здесь не приводится. Чувствительность приемного тракта в основном определяется усилением УРЧ и УНЧ.

При передаче кнопка S1 нажата и на обмотки реле К1 и К2 поступает напряжение, поэтому контактные группы находятся в противоположном положении. Теперь схема работает в обратном направлении. Сигнал от микрофона поступает на вход преобразователя микросхемы А2, который работает как балансный модулятор.

На другой вход модулятора поступает опорный сигнал от кварцевого генератора на Q5. DSВ-сигнал с вывода 4 А2 через контактную группу К2.1 поступает на кварцевый фильтр Q1-Q4, который формирует SSВ-сигнал, подавляя несущую и одну боковую полосу (зависит от настройки частоты опорного генератора конденсатором С25).

Сформированный SSВ-сигнал частотой 8,867 МГц через контактную группу К1.2 поступает на вход смесителя микросхемы А1 (через вывод 2, при этом другой вход - вывод 1, соединен конденсатором С1 с общим проводом).

Сигнал радиочастоты выделяется на выводе 5 А1 и поступает на контур - повышающий трансформатор L2-L3-С16, настроенный на середину рабочего диапазона. Полевой транзистор УТ1 является буферным каскадом, исключающим влияние входных цепей усилителя мощности на данный контур.

Катушки L1-L3 намотаны на каркасах диаметром 8 мм с подстроечным сердечником СЦР. Каркасы сделаны из каркаса контура УПЧИ старого лампового телевизора. Такой каркас представляет собой трубку с двумя резьбовыми сердечниками. Сердечники нужно из неё вывернуть, затем трубку распилить на два равных отрезка, и ввернуть в каждый по одному сердечнику (из одного контура телевизора получается два каркаса).

Для работы в диапазоне 80 М катушка L1 содержит 17 витков, катушка L3 - 40 витков, катушка L2 - 10 витков. Катушки L2 и L3 намотаны на одном каркасе (L2 на поверхность L3). Для намотки используется провод ПЭВ 0,31.

Реле К1 и К2 - реле РЭС-47, с обмотками на напряжение 6V. Можно использовать реле с обмотками на 10 или 12V, включив их обмотки параллельно.
Микросхемы SА612А можно заменить на SА602А. Микрофон М1 - обычный электретный от электронного телефонного аппарата или магнитофона.