Как согласовать импортный трансивер с усилителем мощности

Обновлено: 02.07.2024

Непосредственно к передатчику можно подключить только антенно-фидерное устройство, входное сопротивление которого обеспечивает его нормальную работу. Питание большинства антенн, применяемых в настоящее время радиолюбителями-коротковолновика-ми, осуществляется с помощью коаксиального кабеля с КСВ, близким к 1 (обычно не более 2). Имеющиеся в выходных каскадах ламповых усилителей мощности устройства связи с антенной обеспечивают возможность согласования с такими антенно-фидерными устройствами, т. е. передачу максимальной выходной мощности в антенну. Транзисторные усилители мощности могут не иметь органов регулировки согласования с антенной и требуют подключения к ним фидера с КСВ не более 1,1 . 1,2. Поэтому между антенно-фидерным устройством с большим КСВ и любым передатчиком и между передатчиком, рассчитанным на работу с определенным согласованным фидером (на активную нагрузку 50 или 75 Ом), и любым антенно-фидерным устройством необходимо включить устройство согласования. Для контроля настройки устройства согласования между передатчиком и входом антенны включают измеритель КСВ, как это показано на рис. 3.11. При этом КСВ-метр должен работать при полной выходной мощности передатчика. Схема подключения устройства согласования рис. 3.11 отличается от обычно приводимых схем в учебниках по антенно-фидерным устройствам, где устройство согласования включается между антенной и фидером, обеспечивая минимальный КСВ, а следовательно, и потери в фидере. В практике радиолюбителей-коротковолновиков согласование антенны с фидером достигается включением его в точки питания антенны, сопротивление между которыми близко к волновому сопротивлению фидера или использованием простейших трансформаторов сопротивлений между антенной и фидером. А в некоторых типах KB радиолюбительских антенн применяются фидеры, рассогласованные с антенной, такие сооружения радиолюбители называют антеннами с питанием стоячей волной. При применении в этих антеннах фидерных линий с малыми потерями (например, воздушных двухпроводных симметричных линий) КПД антенно-фидерного устройства, как было показано выше, сохраняется достаточно высоким.

Согласующее устройство, трансформирующее входное сопротивление антенны в активное сопротивление, близкое к 75 Ом, оказывается полезным и при приеме. Оно обеспечивает оптимальное согласование входной цепи приемника (обычно рассчитанной на подключение коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 50 . 75 Ом) и, следовательно, реализацию полной чувствительности приемника.

Используемые радиолюбителями согласующие устройства (в частности, и описанные ниже) полезны и для улучшения фильтрации побочных излучений передатчика и являются хорошим средством защиты от помех телевизионному приему.

Переключатель SA1 регулирует индуктивность катушки LI. Переключатель SA2 изменяет схему согласования: в показанном на рис. 3.12 положении SA2 конденсатор С1 подключен между выходом передатчика и корпусом, a L1 - между выходом передатчика и антенной.

При этом обеспечивается согласование антенн, имеющих низкое входное сопротивление.

В следующем (по схеме) положении SA2 конденсатор С1 подключается между антенной и корпусом, a L1 остается включенной между выходом передатчика и антенной. В таком положении SA2 обеспечивается согласование антенн, имеющих высокое входное сопротивление. В последнем (по схеме) положении SA2 элементы С1 и L1 включаются последовательно между выходом передатчика и антенной, что позволяет скомпенсировать реактивную составляющую входного сопротивления антенны без трансформации его активной составляющей.

Схему рис. 3.12 можно применить и для связи передатчика с несимметричным выходом (под коаксиальный кабель) с симметричной антенной. Для этого между XS2 и антенной необходимо включить симметрирующий трансформатор (рис. 3.13).

Соединитель XS1 подключается к антенному выходу согласующего устройства по схеме рис. 3.12, а к XS2 и XS3 подключаются провода симметричного кабеля, питающего антенну. Трансформатор Т1 можно выполнить на тороидальном ферритовом магнитопроводе с магнитной проницаемостью 70 . 200, диаметром около 100 мм и сечением не менее 2 см2. Обмотка выполняется проводом во фторопластовой изоляции, сечение провода не менее 2 мм2 (можно использовать медный провод, пропущенный в фторопластовую трубку или медный провод с любой другой высокочастотной изоляцией, рассчитанной на напряжение до 3000 В). Обмотку выполняют двумя проводами, скрученными с шагом около 15 мм на одно перекрещивание проводов. Число витков 2x15, начало одного провода соединяют с концом другого, образуя заземляемый отвод трансформатора. Следует учитывать, что в зависимости от входного сопротивления антенны и материала сердечника число витков Т1 возможно придется подобрать. Кроме того, магнитопровод трансформатора может стать источником потерь и нелинейных искажений сигнала, приводящих к появлению побочных составляющих сигнала передатчика в антенне при их отсутствии на его выходе.

Более надежным для работы с симметричной антенной является согласующее устройство, собранное по схеме рис. 3.14. Как и устройство, показанное на рис. 3.12, оно рассчитано на подводимую мощность до 200 Вт в диапазоне 1,8 . 30 МГц. Конденсатор С1 должен иметь зазор между пластинами не меньшее 0,5 мм, а С2 — не меньшее 2 мм. Катушка L1 намотана на керамическом каркасе диаметром 50 мм. От заземляемого отвода в обе стороны ведется намотка медным проводом диаметром 1,2 мм. Первые десять витков в обе стороны от отвода наматываются с шагом 4 мм, далее еще по 20 витков с шагом 3 мм. От каждого витка катушки делается отвод (его удобно выполнить в виде лепестка из медной фольги). Отводы располагаются равномерно по окружности катушки так, что к любому из них легко подключить выводы, соединяющие L1 с устройствами. На каждом диапазоне необходимо подобрать положение подключений соединителей XS2 и SS3 (связь с антенной) и индуктивность L1 закорачивающими перемычками. При этом число положений подключения фидера и число действующих витков с каждой стороны L1 от заземленного отвода должно быть одинаковым. Отвод, подключающий к L1 конденсатор С1 , регулирует связь согласующего устройства с передатчиком. Конденсатор С1 настраивает в резонанс цепь связи с передатчиком, а С2 — цепь связи с антенной. Выполнение регулировки согласующих устройств, сделанных по схемам рис. 3.12 и 3.14 дело трудоемкое. Большое число имеющихся в этих схемах органов настройки позволяет в кабеле, идущем к передатчику, добиться КСВ, близкого к 1. Так как при произвольном положении органов настройки согласующих устройств передатчик может оказаться резко рассогласованным с нагрузкой, регулировку согласования с антенной надо начинать при минимальной мощности передатчика.

Можно использовать на каждом диапазоне (или только на диапазонах, где КСВ в фидере антенны велико) отдельные согласующие устройства, выполненные на основе схем рис. 3.12 и 3.14.

Устройство, собранное по схеме рис. 3.14, позволяет добиться согласования передатчика с антенной при различных установках отводов регулировки связи передатчика и антенны При слабой связи с обоих сторон повышается фильтрующее действие согласующего устройства, но снижается его КПД в процессе эксплуатации радиостанции можно подобрать оптимальные связи в согласующем устройстве, при которых полностью отсутствует проявление побочных излучений при достаточно малых потерях в нем При работе с симметричной антенной целесообразно проверить, выполняется ли в действительности ее симметричное питание Для этого замеряются ВЧ напряжения на проводах фидера по отношению к корпусу передатчика. Их значения должны быть равны с точностью не хуже ±2%.

Нить накала-катод лампы питается через сдвоенный дроссель L10L11, причем напряжение, поступающее на них, равно примерно 12 В, что обеспечивает нужное для линейной работы усилителя значение тока покоя при сохранении длительного срока службы лампы. В анодную цепь лампы включен обычный П-контур C19L10-L12C20, секции катушки которого переключаются мощными высокочастотными контакторами К2-К5, управляемыми в свою очередь секцией SA1.3 переключателя диапазонов.

Источник питания усилитель мощности для трансивера состоит из трех унифицированных малогабаритных трансформаторов (Т1-ТЗ) и двух выпрямителей. Один из них (VD1) питает обмотки реле и контакторов, другой (VD2-VD5) — анодную цепь лампы. Поскольку анодные трансформаторы с суммарным напряжением вторичных обмоток около 1750В не выпускаются, пришлось соединить последовательно вторичные обмотки двух трансформаторов (Т2 и Т3). Цепь накала лампы VL1 питается от соединенных последовательно вторичных обмоток трансформатора Т1. К части его первичной обмотки подключен электродвигатель M1 осевого вентилятора с номинальным напряжением 220 В. Он необходим только для описываемого ниже варианта усилителя в малогабаритном корпусе.

Детали и конструкция усилитель мощности для трансивера. В источнике питания усилитель мощности для трансивера применены трансформаторы ТПП285 127/220-50 (T1), ТА285 127/220-50 (Т2) и ТА238/127-50 (Т3). Рабочее напряжение всех реле (за исключением К8) и контакторов — 24 В (реле К8 — 12В при сопротивлении обмотки не менее 500 Ом). Контакты высокочастотных реле К1 и К6 должны быть рассчитаны на коммутацию мощности соответственно 100 и 500 Вт, причем они (контакты) должны нормально работать и в режиме приема, т. е. при напряжении порядка долей микровольта. Контакты контакторов К2-К5 должны быть рассчитаны на ток до 10А при напряжении до 3000 В, а контактора К7 — на такой же ток при напряжении 220 В. Коммутируемые ток и напряжение реле К8 -соответственно 1 А и 24 В.

Катушки входных П-контуров L1-L7 намотаны проводом ПЭВ-2 1,0 на фторопластовых каркасах диаметром 10 мм. Намотка — сплошная, виток к витку, но следует предусмотреть возможность их раздвигания при настройке усилителя. Числа витков этих катушек следующие: L1-L3 — по 12, L4, L5, L6 и L7 — соответственно 14, 20,25 и 40. Катушка L9 содержит четыре витка такого же провода, равномерно распределенных по длине корпуса резистора R1 (МЛТ-2).

Дроссель L8 намотан на фторопластовом каркасе диаметром 21 мм. Его обмотка выполнена проводом ПЭВ-2 0,35 и состоит из пяти секций (зазоры между соседними секциями -3 мм): первая (считая от вывода, соединенного с резистором R1) содержит 24 витка, равномерно распределенных на длине 15 мм, все остальные (вторая третья и т. д.) намотаны виток к витку и занимают по длине соответственно 10, 15, 20 и 30 мм.

Магнитопровод сдвоенного дросселя L10L11 — три сложенных вместе ферритовых (600НН) кольца типоразмера К32х20х5. После обмотки лентой из лакоткани на него намотаны семь витков сложенного вдвое и скрученного с шагом около 10 мм провода МЛП сечением 0,75 мм2. Катушка выходного П-контура L10 намотана на ребристом керамическом каркасе диаметром 40 мм и содержит 4,5 витка посеребренного медного провода диаметром 3 мм, длина намотки — 25 мм (высокая добротность этой катушки и обеспечивает полную выходную мощность при работе в диапазоне 10 м). На таком же каркасе выполнена и катушка L11. Ее обмотка состоит из восьми витков посеребренного провода диаметром 2,5 мм (длина намотки — 40 мм), отвод сделан от третьего витка, считая от вывода, соединенного с L10.

Цилиндрический каркас катушки L12 изготовлен из фторопласта. Его диаметр — 40 мм. Катушка содержит 25 витков провода ПЭВ-2 1,5, намотанного виток к витку (отвод — от 11-го витка, считая от вывода, соединенного с L11).

Малогабаритный вариант усилитель мощности для трансивера собран в корпусе размерами (ширина х высота х глубина) — 280x280x320 мм. На высоте 140 мм в нем закреплено шасси с отверстием под лампу ГК-71, установленную в заднем правом углу. В верхнем отсеке размещены детали выходного П-контура и стрелочный измеритель РА1. В нижнем отсеке смонтированы детали источника питания, прибор РА2 индикации анодного тока, переключатели SA1, SA2 и детали входного П-контура. На задней стенке нижнего отсека закреплен вентилятор. Поток воздуха проходит через кольцевую щель, образованную корпусом лампы и стенками отверстия под него в шасси, в верхний отсек с крышкой, имеющей решетку над лампой.

Во втором варианте конструкции усилитель мощности для трансивера вентилятор отсутствует, но ширина его корпуса увеличена до 400 мм (при тех же высоте и глубине). Все детали установлены на шасси высотой 60 мм, под ним смонтированы только переключатели SA1, SA2 и детали входных П-контуров. Для охлаждения усилителя в дне корпуса предусмотрено зарешеченное отверстие, а крышка приподнята над верхней стенкой на высоту 20 мм.

Изменяя длину намотки катушек входных П-контуров, добиваются КСВ по входу в середине каждого диапазона, близкого к 1. В диапазонах 10 и 12м (в них, как видно из схемы, работает один входной контур) минимума КСВ добиваются на частоте 26 МГц (в этом случае его значение на краях диапазонов будет не более 1,5). В завершение подключают антенну, с которой будет работать усилитель мощности для трансивера, и, манипулируя конденсаторами С19, С20, добиваются максимума показаний индикатора выхода РА 1 в каждом диапазоне. Для быстрого перехода с диапазона на диапазон в процессе эксплуатации есть смысл составить таблицу соответствующих им положений роторов этих конденсаторов.

Нить накала-катод лампы питается через сдвоенный дроссель L10 L11, причем напряжение, поступающее на них, равно примерно 12В, что обеспечивает нужное для линейной работы усилителя значение тока покоя при сохранении длительного срока службы лампы. В анодную цепь лампы включен обычный П-контур C19 L10-L12 C20, секции катушки которого переключаются мощными высокочастотными контакторами К2-К5, управляемыми в свою очередь секцией SA1.3 переключателя диапазонов.

Источник питания усилитель мощности для трансивера состоит из трех унифицированных малогабаритных трансформаторов (Т1-ТЗ) и двух выпрямителей. Один из них (VD1) питает обмотки реле и контакторов, другой (VD2-VD5) — анодную цепь лампы. Поскольку анодные трансформаторы с суммарным напряжением вторичных обмоток около 1750 В не выпускаются, пришлось соединить последовательно вторичные обмотки двух трансформаторов (Т2 и ТЗ). Цепь накала лампы VL1 питается от соединенных последовательно вторичных обмоток трансформатора Т1. К части его первичной обмотки подключен электродвигатель M1 осевого вентилятора с номинальным напряжением 220 В. Он необходим только для описываемого ниже варианта усилителя в малогабаритном корпусе.

В источнике питания усилителя применены трансформаторы ТПП285 127’220-50 (T1), ТА285 127/220-50 (Т2) и ТА238/127-50 (ТЗ). Рабочее напряжение всех реле (за исключением К8) и контакторов — 24 В (реле К8 — 12В при сопротивлении обмотки не менее 500 Ом). Контакты высокочастотных реле К1 и К6 должны быть рассчитаны на коммутацию мощности соответственно 100 и 500Вт, причем они (контакты) должны нормально работать и в режиме приема, т. е. при напряжении порядка долей микровольта. Контакты К2-К5 должны быть рассчитаны на ток до 10 А при напряжении до 3000В, а К7 — на такой же ток при напряжении 220В. Коммутируемые ток и напряжение реле К8 -соответственно 1 А и 24В.

Катушки входных П-контуров L1-L7 намотаны проводом ПЭВ-2 1,0 на фторопластовых каркасах диаметром 10 мм. Намотка — сплошная, виток к витку, но следует предусмотреть возможность их раздвигания при настройке усилителя. Число витков этих катушек следующие: L1-L3 — по 12, L4, L5, L6 и L7 — соответственно 14, 20, 25 и 40. Катушка L9 содержит четыре витка такого же провода, равномерно распределенных по длине корпуса резистора R1 (МЛТ-2).

Магнитопровод сдвоенного дросселя L10 L11 — три сложенных вместе ферритовых (600НН) кольца типоразмера К32х20х5. После обмотки лентой из лакоткани на него намотаны семь витков сложенного вдвое и скрученного с шагом около 10 мм провода МЛП сечением 0,75 мм2. Катушка выходного П-контура L10 намотана на ребристом керамическом каркасе диаметром 40 мм и содержит 4,5 витка посеребренного медного провода диаметром 3 мм, длина намотки — 25 мм (высокая добротность этой катушки и обеспечивает полную выходную мощность при работе в диапазоне 10 м).

На таком же каркасе выполнена, и катушка L11 Ее обмотка состоит из восьми витков посеребренного провода диаметром 2,5 мм (длина намотки — 40 мм), отвод сделан от третьего витка, считая от вывода, соединенного с L10. Цилиндрический каркас катушки L12 изготовлен из фторопласта. Его диаметр — 40 мм. Катушка содержит 25 витков провода ПЭВ-2 1,5, намотанного виток к витку (отвод — от 11-го витка, считая от вывода, соединенного с L11).

Изменяя длину намотки катушек входных П-контуров, добиваются КСВ по входу в середине каждого диапазона, близкого к 1 В диапазонах 10 и 12 м (в них, как видно из схемы, работает один входной контур) минимума КСВ добиваются на частоте 26 МГц (в этом случае его значение на краях диапазонов будет не более 1,5). В завершение подключают антенну, с которой будет работать усилитель, и, манипулируя конденсаторами С19, С20, добиваются максимума показаний индикатора выхода РА 1 в каждом диапазоне. Для быстрого перехода с диапазона на диапазон в процессе эксплуатации есть смысл составить таблицу соответствующих им положений роторов этих конденсаторов.

Поиск схемного решения для входной цепи КВ-усилителя мощности с высоким Ку по мощности и возможностью раскачки от QRP-трансивера меня привел к варианту, предложенному И.Гончаренко. Несколькими годами ранее, это схемное решение было описано в книге В.А. Кляровского (стр.41-42). Суть идеи - компенсация относительно большой входной емкости ламп с высокой крутизной (дабы эта самая емкость не оказывала шунтирующего влияния на ВЧ-бендах) с одновременным увеличением амплитуды сигнала, подаваемого на сетки ламп.

Мне же эта идея была интересна в разрезе использования в усилителе по схеме с общим катодом и возможностью получения высокого коэффициента усиления по мощности, т.к. предполагается использование QRP-трансивера в качестве источника сигнала. Напомню, что полученный ранее мною результат, составил Ку=35 раз по мощности. Однако, мои изыскания на этом не закончились.

Сегодня я решил опробовать вариант на практике. Изготовил макет фильтра для сопротивления нагрузки 200Ом. Схема макета:

Все компоненты схемы изначально были измерены и подстроены перед установкой на макетную плату.

Изначально, я попробовал использовать красное кольцо Amidon (аналогично тем, на которых собран фильтр) для входного трансформатора 1:4, но оказалось, что он не работает и имеет КСВ, близкий к единице только в области 24МГц. Тогда я переделал трансформатор на кольце марки НН, точная проницаемость которого мне на данный момент не известна. КСВ получился приемлемым, начиная где-то с 10МГц и плавно уменьшался до 30МГц. На интересующей меня частоте 7,1МГц, КСВ получился 1,46.

Установив трансформатор в схему фильтра, я получил (как и предполагалось) увеличение амплитуды сигнала ровно в два раза. Трансформатор 1:4 выполнен по этой схеме:

Выходной сигнал с фильтра, нагруженного на резистор 200Ом:

Здесь показана точка схемы, с которой снимался выходной сигнал. В эту точку предполагается подключение сеток ламп. Один из двух подстроечных конденсаторов в этой точке имитирует входную емкость сетка-катод ламп (я считал 28пФ на примере двух ГУ-50) и будет удален при подключении реальных ламп.

Полученный мною результат, позволяет сделать следующие выводы: предложенная схема может оказаться интереснее в плане получения более высокого Ку по мощности и, соответственно, возможности использования QRP-трансивера для раскачки оконечного усилителя мощности, нежели реализованная мною раньше на П-контуре, согласующем Rвх-50Ом с Rвых сеточного резистора-3кОм.

По моим предположениям, для получения более ста ватт полезной мощности с двух полтинников (раскачать до тока анода около 200мА), по входу потребуется около 2Вт мощности на нагрузке 50Ом (14В амплитудного или 10В эффективного ВЧ-напряжения), что будет соответствовать Ку=50. Необходимо будет подобрать феррит для входного трансформатора и кол-во витков для намотки, с целью получения низкого КСВ на всех КВ-диапазонах. Позже, выложу скриншот измерения с антенного анализатора.

Так же, с данным вариантом входной цепи убиваются еще два зайца:

- нет необходимости делать согласующие входные П-контуры на каждый диапазон и городить цепи коммутации;

- компенсируется входная емкость ламп (например, четырех ГУ-50 или двух 6П45С и т.п.), что позволит получить более высокие мощностные показатели на ВЧ-бендах.

Кроме того, чем меньше сопротивление в цепи сетки - тем стабильнее работа лампы по схеме с ОК.

Сегодня проделал лабораторную работу в поисках оптимального конструктива трансформатора 1:4. В наличии было некоторое кол-во ферритовых колец разных размеров неизвестной магнитной проницаемости. Произвёл измерения, согласно калькулятору на сайте Coil32. Как выяснилось, на тот момент я располагал кольцами 22-50ВЧ и М100НН. Справочник по ферритам.

В конечном итоге, остановился на варианте - два склеенных кольца типоразмера К20x12x6 марки М100НН. Измеренная проницаемость склейки двух колец получилась 105. Трансформатор выполнил проводом 0,51мм по лаку, обмотка 8 витков в два провода. В принципе, можно было задействовать и одно кольцо, но я решил сделать с запасом.

В итоге, КСВ в диапазоне до 30МГц на таком трансформаторе выглядит так:

В диапазоне 80м КСВ достигает полутора, но в данный момент меня интересует диапазон 40м. Предполагаю, что подбирая кол-во витков и взяв феррит большей проницаемости, можно улучшить показатели и на более низкочастотных диапазонах. Так же, можно попробовать термостабильные ферриты 50-150ВН.

Как видно из графика - согласование с сеточным резистором 200Ом реализовано в достаточно широком диапазоне частот. Следующий КВ-УМ попробую сделать по схеме с ОК с использованием данного метода согласования по входу.

У меня чудом уцелела основная плата из этого набора. Что же мне помешало добиться от неё в далёком 1984 году идеальной работы на передачу, можно узнать из публикации.

Трансивер состоит из трёх плат: основной платы, платы гетеродинов и платы усилителя мощности. Антенный переключатель (1) и диапазонный полосовой фильтр (ДПФ) тракта приёма (2) в состав этих плат не входят.

В режиме приёма радиосигнал поступает через антенный переключатель (1) и приёмный ДПФ (2) на первый кольцевой смеситель (3) основной платы. На первый кольцевой смеситель (3) через переключатель гетеродинов (12) подаётся сигнал ГПД (10). Полученный сигнал промежуточной частоты (ПЧ) усиливается первым усилителем ПЧ (4) и проходит через электромеханический фильтр (ЭМФ) на второй УПЧ. Усиленный сигнал ПЧ с выделенной ЭМФ верхней боковой полосой (ВБП) поступает на второй кольцевой смеситель (7), куда через (12) подаётся сигнал генератора опорной частоты (11). Полученный в результате сигнал звуковой частоты поступает на усилитель низкой частоты (УНЧ) (8).

В режиме передачи на балансный модулятор (DSB) (3) поступает сигнал генератора опорной частоты (11) и модулирующий сигнал звуковой частоты с микрофонного усилителя (9). Сигнал с подавленной несущей усиливается первым УПЧ (4), ЭМФ (5) выделяет в сигнале ВБП. После усиления вторым УПЧ (6) сформированный однополосный сигнал поступает на второй кольцевой смеситель (7), куда также подаётся сигнал ГПД (10). Полученный в результате сигнал радиочастоты проходит через ДПФ (13) усилителя мощности (УМ) (14), усиливается УМ (14) и через антенный переключатель (1) поступает в антенну.

Многие конденсаторы типа К10-7 были поломаны, электролитические конденсаторы за тридцать с лишним лет должны были высохнуть, а подстроечный резистор СПО и в восьмидесятые считался хламом.

В 1984 году радиостанция из набора заработала на приём буквально сразу: кварцевый генератор и генератор плавного диапазона (ГПД) запустились без проблем, контуры ПЧ были настроены в резонанс, ВЧ-трансформаторы кольцевых балансных смесителей были сфазированы верно.

Проблемы были с передачей, и их было две: сдвиг частоты ГПД на 200 — 400 Гц при переключении приём-передача и недостаточное подавление несущей на выходе модулятора DSB.

Реализация платы из набора отличается заменой транзисторов КТ315 на КТ312 и применением вместо ИМС серии К122 их аналогов серии К118 в корпусах DIP-14.

Основным компонентом схемы является электромеханический фильтр Ф1. На фотографии платы это ЭМФ-9Д-500-3В. Этот фильтр предназначен для выделения верхней боковой полосы сигнала на частоте 500 кГц.

На транзисторе Т1 собран первый усилитель промежуточной частоты (УПЧ) на микросхеме МС1 собран второй УПЧ. На вход первого УПЧ подаётся сигнал с первого кольцевого балансного смесителя. С выхода второго УПЧ сигнал подаётся на второй балансный смеситель.

В режиме приёма через выв. 9 и 10 основной платы на первый смеситель (3) подаётся сигнал с приёмного ДПФ (1), а на выв. 7 и 8 сигнал ГПД (10). Усиленный сигнал ПЧ с выделенной верхней боковой полосой поступает во второй смеситель (7), куда также через выв. 12, 13 подаётся сигнал с генератора опорной частоты 500 кГц (11). Сформированный сигнал звуковой частоты через фильтр нижних частот (ФНЧ) поступает на вход УНЧ (8), собранного на МС2, Т3, Т4 и Т5.

В режиме передачи для формирования сигнала ПЧ с подавленной несущей (DSB) на первый смеситель (3) через выв. 7, 8 подаётся сигнал с генератора опорной частоты 500 кГц (11), а также модулирующий сигнал с выхода микрофонного усилителя (9), собранного на МС3. Усиленный сигнал ПЧ с выделенной верхней боковой полосой поступает во второй смеситель (7), куда также через выв. 7, 8 подаётся сигнал ГПД (10). Сигнал радиочастоты с выхода второго смесителя (выв. 14, 15) подаётся на ДПФ усилителя мощности.

На любительских диапазонах 160, 80 и 40 метров работа ведётся нижней боковой полосой, а электромеханический фильтр в тракте ПЧ выделяет верхнюю. Именно поэтому частота ГПД должна быть выше на 500 кГц частоты принимаемого сигнала.

В этом же примере в режиме передачи на выходе второго смесителя будут явно присутствовать сигналы с частотами 500, 1900, 2400, 2900 кГц, а также их гармоники.

Напрашивается вывод: в трансиверах супергетеродинного типа требуется применение качественных диапазонных полосовых фильтров. Без них невозможно обеспечить подавление внеполосных помех.

Памятуя, сколько времени я потратил на борьбу с ГПД, я решил плату гетеродинов не восстанавливать. Вместо неё я собрал простенький синтезатор частот на si5351a с управлением по CAT-интерфейсу:

Для отладки тракта ПЧ был использован радиолюбительский векторный анализатор nanoVNA. Выход прибора был подключен параллельно катушке L1, а вход — параллельно L4.

Как только оба контура тракта ПЧ были настроены в резонанс, nanoVNA показал такую вот замечательную АЧХ:

После настройки тракта ПЧ началась балансировка модулятора. На первый смеситель был подан сигнал опорной частоты 500 кГц, а на второй смеситель сигнал с частотой 2400 кГц. Модулятор балансировался подстроечным резистором R2 по минимальному уровню несущей на частоте 1900 кГц. Сигнал контролировался на приёмнике SoftRock RX Ensemble II. На картинке ниже показан лучший результат балансировки:

Результат, прямо сказать, неудовлетворительный: уровень несущей сопоставим с уровнем полезного сигнала. Попытаемся разобраться в причинах и устранить их.

Недостаточное подавление несущей в балансных модуляторах, а первый смеситель основной платы в режиме передачи и является балансным модулятором, вызывается асимметрией схемы. Оригинальная схема серьёзно разбалансирована несимметричным подключением выхода микрофонного усилителя.

Фиксируем начальные условия: отключаем от второго смесителя гетеродин, снова подключаем вход nanoVNA параллельно катушке L4 и получаем на приборе такой вот уровень несущей:

Подаём на второй смеситель сигнал с частотой 2400 кГц. На контрольном приёмнике SoftRock RX Ensemble II видим на частоте 1900 кГц сигнал с нижней боковой полосой с подавленной несущей на уровне шумовой дорожки:

Читайте также: