Здесь описаны вкратце исходные позиции автора по поводу построения коротковолнового трансивера. Основные тезисы по этой тематике:
- Трансивер без суперпараметров для повседневной работы в эфире
- Простота конструкции
- Динамические характеристики приёмника должны соответствовать реалиям низкочастотных диапазонов
- Возможность работы при плановых отключениях электроэнергии
- Выходной мощности должно хватать для раскачки всех популярных ламп
- Портативность и надёжность
- Обязательное применение цифрового синтезатора с сервисом не ниже, чем у относительно дешевых импортных трансиверов.
Фото "Дунай ДН-96":
Фото "Дунай ДН-96М1":
Фото "Дунай ДН-99":
Прежде, чем дать описание собственно самих узлов трансивера, хотелось бы поделиться с читателем некоторыми выводами, которые последовали после изготовления нескольких десятков трансиверов с различными самодельными синтезаторами частоты и мощными (до 100Вт) транзисторными выходными каскадами.
Изобретать что-то оригинально новое "радиолюбительское" по этой тематике на сегодня нет никакого смысла. То, что можно повторить в домашних условиях с более-менее достойным качеством, представлено в различных вариантах в периодической печати и много можно заимствовать из импортной аппаратуры. Надеяться на то, что на кухонной или балконной "лаборатории" можно изготовить высококачественный универсальный "супердинамичный" трансивер - на мой взгляд - утопия. Стоимость настоящего профессионального приёмника или трансивера исчисляется десятками тысяч долларов, разработкой и изготовлением которого занимается не один человек, а целые коллективы высококлассных специалистов. Пытаться создавать что-то подобное или сравнивать наши самоделки с такой техникой - просто смешно. Реалии сегодняшнего дня показывают, что для "самодельщиков" возможны импровизации с простой схемотехникой, от которой при настойчивом подходе можно получить достаточно высокие параметры и здесь уже можно "по-соперничать" с самыми дешёвыми импортными трансиверами. Но для настройки и изготовления нужно как минимум комплект приборов, состоящий из измерителя частотных характеристик, лампового вольтметра, частотомера, измерителя L-C-Q, высокочастотного осциллографа, контрольного приёмника, ГССа, качественного (не китайско-турецкого) тестера. Ну и не нужно надеяться на то, что если нет опыта конструирования подобной техники, одного высшего технического образования по теме «Радиотехника» будет достаточно для постройки трансивера.
Для того чтобы как-то облегчить эту задачу автор пытается помочь «железками», т.е. по мере возможности предлагает желающим излишки этих самых «железок»… А вот с полнейшим «учебным курсом по построению трансиверов» - увы, прошу прощения, нету уже ни сил, ни возможностей - тут придётся рассчитывать каждому только на свои умения и настойчивость! На сегодня с подробнейшим руководством к построению трансиверов наблюдается некоторый информационный "вакуум". Не очень искушённый в конструировании и не имеющий требуемой суммы американских "рублей" для покупки FT-1000 или FT-2000 коротковолновик, возможно, желал бы иметь подробнейшее описание и руководство к действию для изготовления достаточно простого, но с современными параметрами и сервисом трансивера. Т.к. в том многообразии отдельных схемных решений с "куцыми" описаниями, радиолюбителю, который собрал в своей жизни один трансивер типа UW3DI или UA1FA и настраивал его с помощью более подготовленных товарищей, очень тяжело разобраться. Скорее всего, желающему увидеть сегодня книжку подобную тем, что издавали RA3AO, UP2NV, UA1FA в "застойное время", обнадёживаться не стоит. Те "радисты", которые ещё чего-то паяют по этой тематике и накопили достаточный опыт за предыдущие годы - они в связи с этим не накопили требуемого количества денежных знаков, чтобы сегодня себе позволить подготовить и издать такую книжку. А те НАМы, которым удалось накопить второе и не забыть окончательно радиолюбительство во время накопления, навряд ли будут финансировать такую книжку, т.к.: "и тиражи не те", и "навар" минимален. Ситуация, сложившаяся в периодических изданиях, позволяет автору от публикации получить в основном моральное удовлетворение. Гонорары, которые иногда случаются за "героические усилия" по подготовке статей, как раз покрывают расходы на сигареты и чай, которые обязательны в писательском творческом процессе. Вообщем - предпосылки с такой литературой неважные. Хотя автор в этой публикации постарается дать максимально подробное описание, оно всё же рассчитано на читателя, который сам собрал, настроил и без опасения (о качестве своего сигнала) может продемонстрировать работу трансивера в эфире.
Иногда меня спрашивают - какой трансивер или узел лучше, а какой хуже. На это можно ответить - тот, который сможете качественно настроить в своей "лаборатории". Намного приятнее эксплуатировать отменно настроенную, например схемотехнику простого трансивера "Роса", нежели "глушить" соседние телевизоры и постоянно "плыть" по диапазону на не достроенном, как требуется (но сложном), TRX RA3AO. Очень часто качество работы трансивера (если не всегда) определяет не схемотехника, а грамотная и тщательная настройка. При выборе конкретных схем лучше останавливаться на более простых и понятных вариантах, памятуя о том, что "всё давным - давно изобретено", радиолюбительские разработки - это "вокруг да около" профессиональных схем, чудес в радиоэлектронике не бывает и если кто-то, рассказывая в эфире про свой UA1FA или Катран, говорит, что при простой замене в Р399А всего лишь одного транзистора УВЧ КП903А на КТ939А можно "значительно улучшить приём" - отнеситесь к этому скептически и спросите, каким способом и какими приборами это самое «значительное улучшение» обнаружено...
Частые сетования знакомых радиолюбителей на то, что предлагаю довольно сложные конструкции трансиверов для повторения, дали предпосылку разработать и изготовить несколько версий, на мой взгляд, достаточно несложных и доступных к повторению. За основу были взяты идеи TRX “Роса” и “Урал 84М”, как наиболее простые, отработанные и с достаточно высокими параметрами. Версии трансиверов на микросхемах 174 серии отрабатывались, но низкие динамические характеристики заставили отказаться от этой заманчивой идеи. Была предпринята попытка минимизировать схемотехнику без ухудшения характеристик приемного тракта и сервисных удобств. Как итог творческих мук – в течение нескольких лет отработана конструкция трансивера по тактико-техническим данным не уступающего импортным "мыльницам" типов FT840, IC706, TS50 и им подобным.
Радиочастотный тракт трансивера особенностей не имеет, т.к. структурная схема КВ приёмников за последние 20-30 лет практически не изменилась, ничего «нового» и в этой конструкции нет. Основное наращивание, например в фирменных TRX идёт по "цифровой части". Радиочастотный тракт даже в трансиверах конкурирующих фирм практически не различается. Отличие новых разработок в основном по внешнему виду, цвету и количеству кнопок, а не в качественных характеристиках приёмника. Например в пятистраничном описании нового FT-920, по поводу улучшения качества приёма автором лаконично сказано - "слушать эфир на этом трансивере - одно удовольствие". Ни одна из динамических характеристик приёмника изготовителем не измерялась. Описанию разъёмов на задней панели уделено больше внимания, чем тому, почему же "слушать эфир именно на этом трансивере - одно удовольствие" а не, например на FT-1000.
Анализируя всё это относительно дешёвое разнообразие, приходишь к выводу, что пока отсутствует универсальное решение качественного приёма во всём КВ диапазоне. По крайней мере, автору этих строк не попадался достаточно дешёвый приёмник, который бы хорошо работал как на 160м в окружении просящих "всем в Азии и Прибалтике", так и на 10м, с учётом того, что в подавляющем большинстве мы используем те же "низкочастотные верёвки" в виде антенн и на высокочастотные диапазоны.
Очень интересны измерения характеристик различной приёмной аппаратуры как промышленного отечественного и импортного производства, так и самодельных с обычными ГПД, проведенные Юрием UR4EF. Все измерения сведены в одну таблицу.
Таблица №1
Позывной аппарат | Чувстви-тельность | Блокировка Дб | Интермод Дб | Полоса при разных уровнях в Кгц | ||||||
6Дб | 9бал | 9+20Дб | 9+40Дб | 9+60Дб | 9+80Дб | |||||
UT7QF TS2000 | безУВЧ | 0,95 | 100 | 96 | 2,04 | 3,08 | 3,5 | 6,82 | 21,17 | |
с УВЧ | 0,19 | 101 | 97 | 2,04 | 3,25 | 5,01 | 14,05 | 49 | ||
UT7QF TS950S | безУВЧ | 0,38 | 104 | 95 | 2,7 | 2,84 | 2,99 | 4,95 | 19 | |
с УВЧ | 0,15 | 89 | ||||||||
US1QV TS850S | безУВЧ | 1,58 | >110 | 96 | 2,24 | 2,72 | 3,28 | 3,55 | 6,56 | 19,23 |
с УВЧ | 0,5 | 104 | 98 | 2,24 | 2,84 | 3,4 | 3,93 | 12,31 | 40,5 | |
UT6EC TS50 | 0,15 | 97 | 91 | 1,6 | 3,0 | 3,3 | 10,7 | 11*** | ||
UU4JG TS570D | 0,32 | 91 | 97 | 2,06 | 2,51 | 3,43 | 17,57 | 79 | ||
UU2JJ IC746 без переделок | безУВЧ | 0,25 | 106 | 98 | 2,33 | 3,0 | 3,4 | 4,41 | 21,2 | |
сУВЧ1 | 0,14 | 103 | 97 | 2,33 | 3,31 | 3,62 | 12,34 | 112 | ||
сУВЧ2 | 0,11 | 103 | 86 | 2,33 | ||||||
БезУВЧ полоса 1,9Кгц | 1,9 | 2,63 | 2,84 | 4,6 | 45,5 | |||||
UR7Q IC746 | безУВЧ | 0,39 | 107 | 93 | 2,14 | 3,1 | 3,47 | 3,93 | 11,57 | 183 |
сУВЧ1 | 0,2 | 113 | 97 | 2,14 | 3,15 | 3,48 | 4,2 | 6,66 | 132 | |
сУВЧ2 | 0,2 | 111 | 86 | |||||||
Добавлен фильтр по 1-ой ПЧ 70Мгц | ||||||||||
RB5GK IC746 | безУВЧ | 0,32 | 103 | 100 | 2,3 | 2,96 | 3,32 | 4,34 | 19,05 | |
сУВЧ1 | 0,14 | 103 | 99 | |||||||
сУВЧ2 | 0,1 | 95 | 91 | |||||||
UT7QF FT100 | 0,15 | 104 | 90 | 1,96 | 4 | 4,5 | 15,8 | 76,1 | ||
UT7QF FT100D | 0,14 | 101 | 95/88 | 2,1 | 3,55 | 4,43 | 12,31 | 91 | ||
UT5EC FT847 | 0,3 | 93 | 86 | 2,06 | 3,16 | 3,4 | 8,97 | 55 | ||
UR9QV FT847* | 0,36 | 102 | 92 | 2,59 | 3,15 | 4,35 | 5,31 | 7,86 | 200 | |
UR5IOK FT847 | 0,27 | 107 | 93 | 2,27 | 2,96 | 3,49 | 7,64 | 29 | ||
UT4EX FT990 | 0,25 | 94 | 92 | 1,62 | 2,75 | 3,0 | 6,49 | 50 | ||
UT3GX RA3AO | 1,7 | 101 | 91 | 0,9 | 2,6 | 3,6 | 4,1 | 16 | ||
US5EQN | безУВЧ | 0,6 | 113 | 93 | 2,1 | 2,8 | 3,1 | 6,6 | 28 | |
сУВЧ | 0,5 | 103 | 90 | |||||||
UR5EL P680 | 0,12 | 96 | 94 | 3,1 | ||||||
UY5RM P680 | 0,16 | 94 | 88 | 1,6 | 4,29 | 4,42 | 10,0 | 14 | ||
UR4EF | безУВЧ | 0,16 | 115 | 93 | 2,85 | 3,4 | 3,8 | 6,9 | 33 | |
сУВЧ | 0,5 | 105 | 88 | |||||||
UR5EL | 0,5 | 105 | 88 | 2,6 | 3,6 | 3,9 | 4,7 | 10,4 | ||
UR5EL P399 | 0,67 | 89 | 92 | 2,74 | 3,41 | 5,58 | 12 | 59 | ||
UR5EQQ P399 1983г. | 0,2 | 94 | 105 | 1,8 | 3,4 | 6,8 | 19,2 в 1-м смесителе КП304 | |||
UR6EJ | 0,85 | 93 | 89 | 2,7 | 3,3 | 7,9 | 52 | |||
US4EL | безУВЧ | 1,18 | 99 | 83 | 1,8 | 3,6 | 3,8 | 4,5 | 25 | |
сУВЧ | 0,24 | 97 | 90 | |||||||
UR6EH UA1FA | 1,34 | 89*** | 70 | Нет цифровой шкалы | ||||||
UR6EH Контур 116 | 0,6 | 77*** | 71 | 2,1 | 2,6 | 2,7 | 8,5 | 140 | ||
UR4EWT Эфир-М | 1,9 | 84*** | 59 | Нет цифровой шкалы | ||||||
UT4EI UW3DI | 0,34 | 92*** | 85 | 2,7 | 2,8 | 4,0 | 8,3 | 50 |
Комментарий и пояснения Юрия к таблице оставлены без изменений (только исправлены грамматические ошибки):
- TS2000 – полоса 200-3000Гц, при уровнях 59+40Дб и более просачивается сигнал +/-8 кГц от основной полосы, появляются дополнительные каналы приёма – неплохо бы поставить дополнительный фильтр по 1-ой ПЧ
- IC746 UU2JJ – при уровнях 59+40Дб и более просачивается сигнал +- 4 кГц от основной полосы, появляются дополнительные каналы приёма – неплохо бы поставить дополнительный фильтр по 1-ой ПЧ.
- IC746 UR7QR – при уровнях 59+40Дб и более, после установки дополнительного фильтра по 1-ой ПЧ полоса значительно сузилась!!!!
- UR4EF - преселектор 2х контурный высокодобротный + П-контур ТХ, УВЧ на КП905 в виде повторителя, смеситель КП305 пасив/преоб сопротивлений, меандр, синтезатор UT2FW, диплексер КТ939А, 10 крист фильтр + 4 крист на 9МГц.
- UR5EL - 3х конт фильтр по Реду, УВЧ на КТ939, смеситель 8шт диодов, синусоида, гетеродин с подставкой.
- US5EQN - 3х конт фильтр по Дроздову, смеситель мостовой 2-х балансный АА112 (8шт как в Урале), диплексер КП903В, 8 крист фильтр на 9,1МГц, гетеродин Урал, синусоида. Проводился эксперимент – при замене ГПД на синтезатор от UT2FW – параметры стали 0,6/92/93!!!! – т.е. параметр по блокированию ухудшился на 20Дб хотя и остался довольно неплохим. Что ещё раз доказывает – настройка, настройка и ещё раз настройка – «просто так лепить» такую сложную технику как КВ трансивер не получится – нужно всё тщательно согласовывать и отлаживать… Полученные цифиры сами за себя и говорят – чувствительность и интермод не изменились (это подтверждает достаточно высокие шумовые свойства синтеза – по крайней мере при такой чувствительности ТРХ). Уменьшение блокирования связано с заменой синуса на меандр (на мой взгляд). Диоды АА112 – это достаточно слабые элементы для высокодинамичного аппарата – нужно очень тщательно подходить к выбору амплитуды гетеродина. Что подтверждается высокими цифрами трансивера Юрия, в котором этот синтез и был в дальнейшем установлен – комментарий UT2FW.
- UR6EJ 3х конт фильтр, смеситель 4 диода, меандр, синтезатор UT2FW на Z80, диплексер КТ939
- UA1FA УВЧ на КП350, смеситель КП303, кв фильтр. US4EL 3х конт фильтр по Реду, смеситель 8 диодов, диплексер КП903, УВЧ на 8шт КП312
- UW3DI ламповый вариант, УВЧ – 6Н23П каскодник, 6Ж11П смесит, два ЭМФа в ПЧ
- IC746 при измерении забития при вкл. УВЧ2 шумы уменьшаются – это означает что «узким» местом является УВЧ UR7QR введена доработка, предложенная UU2JJ (РадиоДизайн №12 2000г. Москва) По 1й ПЧ вместо одного фильтра FL-120 (70МГц) установлено два последовательно.
- FT847 УВЧ до 24МГц не усиливает сигнал и при вкл УВЧ до 24МГц параметры ухудшаются в аппарате UR9QV по 3-й ПЧ (455КГц) используется фильтр от FT1000 фирмы COLLINS
- TS850 US1QV применены фильтры не заводские, а фирмы IMRAD
Методика измерений:
- Чувствительность – подавался сигнал с генератора шума (макс. амплитуда 6мкВ) через аттенюатор до увеличения сигнала на выходе на 10Дб.
- Блокировка – подавался сигнал 7034кГц с величиной больше на 10Дб шума и затем подавался через аттенюатор ещё второй сигнал, частотой 7012кГц пока сигнал частотой 7034кГц увеличивался (уменьшался) на 1Дб.
- *** означает, что УВЧ или СМ являются узким местом в аппарате… Интермод - подавались два сигнала 7012 и 7056 и комбинация на частоте около 7099кГц не достигала величины больше на 10Дб уровня шумов приёмника.
Полоса - при измерении полосы при больших уровнях в аппаратах с *** изм. не являются корректными, т.к. у них при больших уровнях шумы RX уменьшаются… т.к. УВЧ или смеситель активный запираются. Измерительные генераторы (7012, 7034, 7056кГц) – кварцевые с резонансным контуром, далее резонансный усилитель, затем кварцевый фильтр с полосой 80 – 90Гц, аттенюатор 6Дб и сумматор на кольце, амплитуда на выходе – 0,5В для 7012 и 7056кГц (+114Дб), все в экранах. Для 7034Гц на выходе амплитуда 0,12 – 4мкВ регулируемая.
Схемотехнические решения построения радиочастотного тракта даже в фирменных TRX повторяются от модели к модели, хотя цены трансиверов могут отличаться более чем в 1,5-2 раза. Особенно это касается входных цепей. Определяющее значение в качестве работы приёмника имеют три узла - это первый смеситель, фильтр основной селекции и плавный гетеродин. Экономия на них всегда сказывается ухудшением работы всего устройства. Поэтому стараюсь применять здесь схемы и элементы с максимально высокими параметрами.
Вопрос выбора смесителя подробно освещён при описании основных плат, по кварцевому фильтру можно прочитать тут.
На вопросе выбора гетеродина следует остановиться отдельно, т.к. достаточно много "копий сломано" вокруг него. Первоначально проходили испытания различных типов ГПД, когда ещё о синтезаторах радиолюбительская общественность в своей массе и не помышляла. Скудная информация по вопросу - "какой же генератор лучше использовать в трансивере?" - вынуждала проверять всё практически - изготавливать эти узлы на различной элементной базе - от ламп, нувисторов до "лямбда-диодов". В качестве колебательной системы применялись обычные катушки, куски коаксиального серебряного кабеля, коаксиальные резонаторы, кварцевые пластины с уводом частоты и т.д. и т.п. Попадавшиеся генераторы сигналов промышленного изготовления так же проходили проверку в качестве ГПД. При этом у трансивера измерялись "двухсигнальная избирательность", чувствительность, односигнальная избирательность при небольших расстройках, забитие, по методикам, описанным Скрыпником и Дроздовым.
В какой-то (уже не помню точно как называлась) толстой английской профессиональной книжке по приемным устройствам прочел, что есть смысл бороться за шумы гетеродина до цифры - 100Дб. Дальнейшие "титанические усилия" за децибелы шумов не приводят к желаемому (или, если хотите, предполагаемому) пропорциональному улучшению качества работы смесителя и соответственно всего приёмника. После проведённых "лабораторных работ" с различными типами ГПД, пришлось согласиться с умной английской книжкой - "борьба за децибелы" имеет смысл до какого-то определённого порога. Невозможно уловить разницу в работе приёмника, по крайней мере, по измерявшимся параметрам, установлен ли в качестве ГПД генератор на нувисторе с коаксиальным резонатором в качестве колебательной системы или обычная трёхточка на полевике с катушкой, намотанной посеребренным проводом. В приёмнике использовалась схемотехника RA3AO с некоторыми изменениями и тщательно подобранной и настроенной элементной базой.
Параметры RX довольно высокие - например "двухсигнальная избирательность" при подаче сигналов с разносом 8Кгц составляла не менее 102Дб. Это очень высокое значение, например в дорогих фирменных трансиверах эта цифра колеблется в пределах 100Дб, но нужно учитывать что "фирмачи" проводят измерение при разносе сигналов 50-100Кгц и включенном 500Гц фильтре, т.е. от приводимого значения можно смело откинуть 10-15Дб для ориентировочного сравнения с цифрами, которые получаются по методикам Скрыпника и Дроздова.
Единственный момент, который невозможно измерить приборами, но он отмечается главным "прибором" - ушами слушателя - это "прозрачное звучание" эфира. Максимальная "прозрачность" достигалась, когда генераторы работали на повышенных частотах с последующим делением. Скорее всего - это связано не именно с делением частоты, а с тем, что на более высоких частотах добротность колебательной системы получается выше, нежели на низших частотах, которые необходимы от ГПД для преобразования. Как гласит теория - "ширина основного лепестка зависимости спектральной плотности мощности автогенератора от частоты, обратно пропорциональна добротности колебательной системы". А при одинаковых габаритных размерах большую добротность легче получить на повышенных частотах. Соответственно, уровень боковых шумов автогенератора получается меньше, например, на частоте 100Мгц, нежели при тех же габаритных размерах на частоте 10Мгц. В приёмнике высококачественный гетеродин с малыми боковыми шумами проявляет себя тем, что можно спокойно слушать две-три станции, работающие на одной частоте, за счёт селективности слуха к разным тембрам звучания, выбирая требуемую. Не происходит модуляции одной станции другой. Диапазон 40м выглядит как 15м в годы максимального прохождения. В приёмниках невысокого класса с "шумными" гетеродинами, самая громкая станция "забивает" канал и на её фоне слабые сигналы невозможно разобрать. Эти особенности при применении различных генераторов удалось заметить лишь в приёмнике "нацеленном" всей схемотехникой и элементной базой на получение максимальных параметров. При присоединении этих же генераторов к TRX "Урал 84М" с "двухсигнальной избирательностью" в 95Дб каких-либо отличий не удавалось обнаружить. Это говорит о том, что при проектировании приёмника нужно руководствоваться принципом "рациональной достаточности" - что наглядно прослеживается в схемотехнике импортных трансиверов. Например, синтезаторы трансиверов FT-840 и FT-990 построены практически одинаково, но в более дорогой версии используются более совершенные и сложные DDS. В FT-840 первый смеситель на двух полевиках и 2-х кристальный кварцевый фильтр по первой ПЧ, а в FT-990 уже смеситель на 4-х транзисторах и два 2-х кристальных фильтра. Можно предположить, что если пристыковать синтезатор от FT-1000 к FT-840, то резкого улучшения параметров приёмника не обнаружим, т.к. схемотехника радиочастотного тракта этого не позволит.
В связи с тем, что автор не представляет себе современного трансивера без синтезатора частоты с микропроцессорным управлением, качественные характеристики приёмника будут определяться этим узлом. Т.к. синтезатор наиболее сложный и дорогостоящий узел в сравнении с первым смесителем и фильтром основной селекции. Для противников синтезаторов, можно рекомендовать применение готовых блоков генераторов от радиостанций и приёмников промышленного изготовления. Чтобы получить требуемую стабильность частоты, конструкция блока должна быть жесткой, с минимумом переключателей в самом автогенераторе. Очень удачен для этих целей, например блок от радиостанции Р107М, к нему нужно будет только приделать делитель частоты.
Из-за укоренившегося стереотипа - "синтезаторы шумят", приходится на этот параметр обращать особенное внимание. Следует отметить, что уже существуют несколько вариантов радиолюбительских конструкций синтезаторов частоты с микропроцессорным управлением. Здесь будут рассмотрены только те версии, которые были изготовлены и практически проверены с различными моделями трансиверов. Это "ковельские" синтезаторы и их модификации и варианты, предложенные US2II и UT5TC.
Синтезатор, разработанный UT5TC для трансивера RA3AO на момент проверки был без "процессорного" управления и соответственно не имел сервиса. В дальнейшем его не удалось проверить в малогабаритном трансивере из-за достаточно больших размеров пяти печатных плат и как не приспособленный для TRX с питанием только 13,8В. Для управления синтезатором UT5TC приспособил контроллер на Z80 с немного переделанной программой от ковельских версий. Можно предположить, что этому варианту будут присущи те же недостатки, которые имеются у всех синтезаторов с контроллером на Z80, а именно - помехи от цифрового блока, постоянного опроса клавиатуры и динамической индикации.
Большие надежды, возлагавшиеся на синтезатор US2II ("донецкая" версия) к сожалению, не оправдались, в первую очередь из-за невысоких шумовых параметров, хотя эта версия привлекает своей простотой. Доводы автора "донецкого" синтезатора, не подкреплённые конкретными цифрами измерений о том, что чем выше частота сравнения в синтезаторе, тем лучше его шумовые параметры, рассыпались при практических измерениях анализатором спектра СК4-59. Напротив, в любой справочной литературе можно прочесть, что "уровень фазовых шумов уменьшается при снижении частот сравнения на фазовом детекторе" [3, cтр.48]. Как показал опыт, в простейших однопетлевых синтезаторах выбор частоты сравнения в основном влияет на быстродействие, но не на шумовые параметры, которые получаются достаточно высокими, если не заниматься «экономией микросхем» и упрощением схемотехники. Основная задача в таких синтезаторах - найти оптимальный компромисс между быстродействием и фазовым "дребезгом", который тем больше, чем выше частота сравнения. Измерения показали, что "шумовая дорожка", относительно основного сигнала у синтезатора РПУ "Катран" укладывается в цифры - 95-98Дб примерно эти же цифры получаются в первом "ковельском" синтезаторе с частотой сравнения 100Кгц (РЛ №11,12/95г.). Шумы модифицированных версий синтезатора А.Кухарука (РЛ №1/94г. 3,4,5/96г.) с частотой сравнения 244Гц и различными платами ГУНов (на полевых и биполярных транзисторах) колеблются в пределах - 93-97Дб. "Донецкая" версия показала - 68Дб при расстройках 3-5Кгц и - 72Дб при расстройках более 10Кгц. Так как цифры измерений анализатором спектра не очень то интересны, были проведены испытания в "боевых условиях" - прослушиванием эфира при подсоединении синтезаторов поочерёдно к одному и тому же трансиверу. Самый быстродействующий и поэтому подходящий для работы SPLIT с прослушиванием в паузах между своими телеграфными посылками эфира - это первый ковельский синтезатор с частотой сравнения 100Кгц. Информация о нём была в "Радио-дизайне" и в РЛ №11,12/95г. о его модификации с использованием контроллера на Z80. Основные недостатки - достаточно большое количество микросхем и соответственно энергопотребление. Он не подходит для "однополярного" трансивера. Довольно сложно полностью избавиться от "фазового дребезга" на всех диапазонах и получить "кристально чистый" музыкальный тон телеграфного сигнала. Хотя в некоторых случаях это даёт выигрыш, как отмечают заядлые телеграфисты UR4GF и UR7FF - при работе в "свалках" им охотнее отвечают, по видимому из-за того, что тон телеграфного сигнала имеет характерную для этого синтезатора еле заметную окраску. Когда работают на одной частоте несколько телеграфных станций одинаково чистым музыкальным сигналом с одной громкостью, то слух невольно остановится на том сигнале, который будет чем-то отличаться от остальных. Если слушать отдельно взятый тон телеграфа трансивера с таким синтезатором, то сложно что-то определить, а вот если слушать одновременно на одной частоте с телеграфом трансивера с обычным ГПД, то разница заметна.
Вторая "ковельская" версия (РЛ №1/94г.) была модифицирована - в основном это коснулось платы ГУНов т.к. при повторении варианта, предложенного А.Кухаруком, не удавалось полностью избавиться от фазового дребезга на самых высокочастотных диапазонах 28 и 24 Мгц при промежуточной частоте в трансивере около 5Мгц. Скорее всего, это было связано с неудачной разводкой платы. В дальнейшем было опробовано шесть вариантов плат ГУНов, рабочие версии опубликованы в РЛ №3,4,5/96г., брошюре по "сетевому" трансиверу и ещё один вариант будет дан ниже. Недостатки этого синтезатора - довольно низкое быстродействие, при больших расстройках и работе телеграфным VOX-oм, когда трансивер переводится на передачу нажатием на телеграфный ключ, первая посылка идёт с девиацией пока петля ФАПЧ не удержит частоту. Поэтому при работе SPLIT телеграфом, переводить трансивер на передачу приходится педалью. При работе SSB это практически незаметно, даже в режиме CROSSBAND. К недостатку можно отнести применение довольно мощного процессора в контроллере (Z80), который не используется на полную мощность, но потребляет ток как работающий по "полной программе". Достаточно большой шаг перестройки (61Гц) может доставить неудобства при работе цифровыми видами связи. Хотя эти два недостатка легко решаются применением КМОП версии Z80 с минимальным энергопотреблением и введением расстройки 30Гц в опорный генератор трансивера.
"Донецкий" синтезатор выгодно отличается минимальным энергопотреблением и небольшими габаритами. При перестройке по частоте наблюдался "дребезг", поэтому пришлось увеличить ёмкости на выходе фазового детектора, тем самым понизилось быстродействие, которое стало не выше чем у "ковельского" синтезатора с частотой сравнения 244Гц. Но самая главная проблема, из-за которой пришлось отказаться от этой заманчивой версии синтезатора - преобразование на шумах. Как сказано в английской книжке - можно на них не обращать внимания, когда их уровень не выше - 100Дб. "Ковельские" варианты (как и "Катрановский") не дотягивают нескольких децибел до этой заветной цифры, но в описываемом трансивере такое отклонение не повлекло за собой ухудшения работы приёмника, да и качество работы РПУ "Катран" думаю, устроит многих радиолюбителей. А вот "шумовая дорожка" на уровне - 72Дб "донецкого" синтезатора заметно "подрезала" качественные характеристики приёмника. При появлении на диапазоне станции с уровнем более +45-50Дб происходила модуляция эфира шумом в такт работающей станции, так называемое "обратное преобразование шумов гетеродина". Приходилось включать аттенюатор, чтобы ослабить наводку от этой станции до уровня не более +40Дб, тогда "шумовая" модуляция пропадала. Но такой вариант приёма не подходил для восприятия слабых станций, т.к. их просто не было слышно при включенном аттенюаторе. Например "сороковка" на антенну периметром 80м в вечернее время, без включенного аттенюатора -30-40Дб, выглядит более похожей на радиовещательный диапазон, нежели чем на радиолюбительский.
Для того чтобы уверенно чувствовать себя на низкочастотных диапазонах при укомплектовании трансивера таким синтезатором, потребуется высококачественная селекция входных цепей приёмника, обязательное применение аттенюатора. Отказываться от этой версии синтезатора, конечно же, не стоит, он удачно впишется в малогабаритный трансивер с радиочастотным трактом на 174 серии - можно получить довольно "смешной" по схемотехнике TRX, который по сервису не будет уступать тем же импортным "мыльницам". Усиливать сигнал такого трансивера до больших значений, особенно лампами с невысокой линейностью типа ГУ81М, ГУ5Б и т. д. не следует. Так как то, что касается приёмника можно перенести и на передатчик - сформированный при помощи такого синтезатора сигнал соседи, в зависимости от уровня, будут воспринимать возможно не на одном, а даже на нескольких диапазонах. Если же появится желание пристыковать синтезатор к уже работающему трансиверу, тут нужно оценить шумовые параметры нового устройства - не ухудшат ли они качество приёмника и передатчика? При неудачном выборе придётся согласиться с противниками синтезаторов - "да они шумят". И выслушивать претензии рядом живущих радиолюбителей о том, что при вашем появлении на "диапазоне невозможно никого прослушать".
Учитывая вышеназванные выводы, было отработано и изготовлено три версии основной платы, отличающиеся по сложности и немного по характеристикам. Информацией о самой простой (первой) версии перегружать описание не буду, т.к. ее легко представить, отбросив всю “лишнюю” автоматику от второго варианта платы. Хотя трансивер со второй версией основной платы имеет достаточно высокие параметры, повторяемость хорошая (более двух десятков экземпляров), постоянный “творческий зуд” заставляет не останавливаться на достигнутом. Возникла “третья версия” с учетом “новых веяний”, а потом и четвёртая – с применением К157ХП3 в микрофонном усилителе. Сразу хочу предупредить внимательных критиков, которые чаще всего сами ничего не делают, а любят раздавать советы в эфире и донимать рекомендациями, что “лучше бы было сделать этот узел вот так ...” - переделывать по их рекомендациям именно в этих версиях основных плат ничего не предполагаю. Т.к. отрабатываются еще два типа – и «пятый вариант», и вариант с “преобразованием вверх”, при изготовлении которых можно будет учесть критические замечания и пожелания. Критика приветствуется только конструктивная, а ещё лучше основанная на реальном практическом опыте – «тэорыя» - т.е. болтология и словоблудие меня абсолютно не интересуют – нету на этих «подруг» времени.
Кстати, в связи с тем, что платы изготавливаются промышленным способом, всегда остаются излишки и если кто-то пожелает повторить какой-нибудь из узлов, за помощью можно обращаться к автору, лучше по эфиру – вторник-четверг-суббота - 3,697-3,730 после 23-00 MSK.
Ниже привожу таблицу измерений параметров нескольких приёмников, недавно произведённых прибором, любезно предоставленным Юрием UR4EF, которым он проводил замеры, сведённые в таблице №1. Специально измерения проведены этим прибором и по аналогичной методике, дабы получить сопоставимые результаты измерений таблица №2.
Таблица №2.
Позывной аппарат | Чувствитель ность мкв | Блоки ровка Дб | Интер мод Дб | Полоса при разных уровнях в Кгц | ||||||
6Дб | 9бал | 9+20Дб | 9+40Дб | 9+60Дб | 9+80Дб | |||||
UT2FW TS-870S | безУВЧ | 0,38 | 110 | 103 | 2,7 | 3,08 | 3,5 | 6,82 | 21,17 | 37,2 |
с УВЧ | 0,12 | 93 | ||||||||
UT2IV Портативный ТРХ основная №3 | безУВЧ | 0,38 | 104 | 107 | 2,8 | 3,6 | 4,0 | 5,7 | 20,4 | 124,1 |
с УВЧ | 0,31 | |||||||||
UT2FW Портативный ТРХ «А» основная №2 | безУВЧ | 0,27 | 107 | 100 | 2,7 | 3,4 | 4,1 | 4,9 | 11,4 | 107,6 |
с УВЧ | 0,21 | |||||||||
UT2FW Портативный ТРХ «В» основная №3 | безУВЧ | 0,38 | 107 | 100 | 2,9 | 3,8 | 4,3 | 5,0 | 9,7 | 59 |
с УВЧ | 0,28 | |||||||||
UT2FW Портативный ТРХ «С» основная №3 | безУВЧ | 0,71 | 112 | 110 | 2,7 | 3,6 | 4,1 | 4,6 | 6,3 | 30,5 |
с УВЧ | 0,66 |
Некоторые комментарии к таблице:
-
TS870S – трансивер не новый, но в отличном состоянии, привезён из Германии, произведена перепроверка приборами. Характеристики практически не «расползлись» от времени. Введены все доработки, которые удалось найти на него в инете. Немного специально занизил ему чувствительность, т.к. в исходном варианте было столько накручено, что не хватало градаций АТТ, чтобы можно было «балдеть» при прослушивании низкочастотных диапазонов. Хотя и 0,38мкв – «завышенная» на мой взгляд, чувствительность – на 40м и ниже минимальное чутьё не должно быть лучше 0,5мкв. По крайней мере, шума в моей деревне столько, что такие выводы приходят на ум – АТТ постоянно включен на –6-12Дб…
-
UT2IV трансивер Виктор делал сам, немного помог ему с настройкой. Это 1:1 «Портативный ТРХ» с основной платой №3. Трансивер проверен в различных тестах и соревнованиях. Брали его на велопробег на пару с IC735 – показал сравнимые результаты и в некоторых моментах был более предпочтителен. Дабы меня не обвинили в очередной хвалебной «Оде Дунаю» - все вопросы к пользователям, которые участвовали в этом велопробеге – UY2IY, UT2IA, UT2IV.
Остальные ТРХ собраны по описываемой ниже схемотехнике. Малая «вилка» цифир между блокировкой и интермодом на мой взгляд связана с малым разносом между частотами помехи и полезного сигнала – 7,012Мгц и 7,034Мгц. Когда уровни помехи приближаются к вольту – тут уже не только параметры приёмника, но и шумовые параметры самой помехи при небольшой отстройке от полезного сигнала влияют на цифры измерений! Но вся методика измерений сохранена та, что и предлагает Юрий UR4EF, чтобы получить сопоставимые с его таблицей измерения. Только этим могу объяснить тот факт, что цифра интермода ТРХ UT2IV превышает цифру блокировки – частота, на которой возникает интермодуляционная помеха, отстоит на 44Кгц от самой близкой помехи, а при измерении блокировки помеха отстоит на 22Кгц. Соответственно и шумы сигнала помехи при измерении интермодуляции в два раза дальше от принимаемой частоты и менее маскируют достоверность измерения. Такая же ситуация была и при измерении параметров ТРХ UR6EJ, UR5EL, UR5EQQ – см. таблицу №1. В двух последних в таблице трансиверах с основной платой №3 («В» и «С») видна разница в цифрах более, нежели разница между «А» и «В» с разными вариантами основной платы. Видно, что при занижении «нюха» растут верхние планки динамических характеристик. В варианте «В» был «вытянут нюх» всеми возможными мерами – к чему это привело можно видеть по цифрам измерений. Меня особенно впечатлила разница в цифрах интермода!
- Войдите на сайт для отправки комментариев