КВ трансивер «Трель» RW4LQ

главная\р.л. конструкции\трансиверы\...

КВ трансивер «Трель» RW4LQ

…Почему «Трель»? ...Значок попался в виде ноты (на передней панели), да и звучит в цифровых видах излучения «как соловей». … История простая – нашлась как-то в «хламе» собранная плата ПЧЗЧ от «дроздивера», возникли мысли по её «трудоустройству», так понемногу и «обросла» со всех сторон всякими смесителями, фильтрами, гетеродинами, синтезаторами, усилителями и прочими достаточно известными и проверенными узлами радиолюбительских конструкций. Возможно что-то в этой относительно простой конструкции покажется интересным тем, кто "дружен" с паяльником... Полагаю, что "расписывать" все очень подробно особого смысла нет, поэтому материал представлен, в основном, "в картинках"...:-)

Внешний вид

Основные параметры
  Диапазоны рабочих частот МГц 1.8, 3.5, 7, 10, 14,
18, 21, 24, 28 Чувствительность приемного тракта в режиме SSB
(полоса пропускания 2.7кГц, отношение С/Ш - 10дБ) мкВ 0.2...0.3 Чувствительность приемного тракта в режиме CW
(полоса пропускания 0.6кГц, отношение С/Ш - 10дБ) мкВ около 0.1 Динамический диапазон по интермодуляции
дБ около 80* Избирательность по соседнему каналу
(при расстройке на 6кГц) дБ ~80 Подавление зеркального канала приема, не менее дБ 70 Подавление побочных каналов приема, не менее дБ 65 Коэффициент проямоугольности тракта ПЧ в режиме SSB
(по уровням -6, -40дБ) - 1.3 Шаг перестройки частоты в зависимости от диапазона Гц 51...170 Выходная мощность тракта НЧ на нагрузке 200 Ом Вт 0.2 Выходная мощность передатчика на нагрузке 50...75 Ом Вт 8...10 Напряжения внутреннего источника
питания малосигнальной части В -12,+12,-5,+5,~0.8 Ток, потребляемый от внешнего стабилизированного
источника питания 13.8В в режиме передачи А 2.5 Габаритные размеры (ширина, высота, глубина) мм 240x140x280 Масса кг 2.8 * указанная цифра ограничена возможностями аппаратуры, примененной для измерений и, реально, может быть выше.
 

Структурная схема

Трансивер построен по схеме супергетеродина с одним преобразованием частоты. Промежуточная частота 8мГц.

Особенности:
- применение реверсивных узлов (ДПФ, 1-й двойной балансный смеситель, диплексер, предварительный УПЧ, кварцевые фильтры, контур согласования);
- отсутствие УВЧ в приемной части;
- последовательная селекция полезного сигнала (перед основным УПЧ, и перед ключевым детектором) при приеме;
- изменение полосы пропускания путем переключения фильтров основной селекции независимо от вида излучения (CW/SSB);
- возможность инверсии боковой полосы;
- возможность отключения АРУ;
- использование в микрофонном усилителе ограничения амплитуды фазовым методом;
- линейное усиление сигналов со звуковой карты компьютера при работе "цифровыми видами";
- применение высоколинейного балансного модулятора с парафазным входом по низкой частоте с подавлением сигнала опорного гетеродина до 45...50 дБ;
- возможность манипуляции телеграфного гетеродина от компьютера или внешнего электронного ключа;
- стабильность частоты обеспечивается кварцевой стабилизацией частот в опорном генераторе синтезатора и опорном гетеродине приемника;
- синтезатор реализован на "жесткой" логике, достоточно экономичен в отношении потребляемой мощности, с использованием одного высокочастотного ГУН (120...145 МГц) с последующим делением частоты;
- шаг перестройки ГУН 1024 Гц, что обеспечивает относительно хорошее быстродействие петли ФАПЧ и соответственно шаг перестройки трансивера от 51 до 170 Гц в зависимости от диапазона (коэффициенты деления ДУКД различные на разных диапазонах);
- предусмотрен режим работы на разнесенных частотах (SPLIT) в пределах одного диапазона, причем можно менять местами частоты приема/передачи.

Диапазонные полосовые фильтры (ДПФ)

Реверсивный двойной балансный смеситель

Предварительный реверсивный УПЧ

Кварцевые фильры основной селекции

Основной УПЧ

Переключатель диапазонов

Диодный коммутатор

Делитель с управляемым коэффициентом деления

Микрофонный усилитель-ограничитель

Формирователь сигналов SSB и CW

Усилитель мощности

Диапазонные ФНЧ

Электронный коммутатор ПРИЕМ/ПЕРЕДАЧА

Блок питания

Цифровая шкала

Синтезатор: высокочастотная часть

Синтезатор: цифровая часть

Синтезатор: схема кодирования предварительной установки частоты

Валкодер

Схема соединений, часть 1

Схема соединений, часть 2

Вид спереди

Органы управления

Ручки:

AF - усиление по звуковой частоте;
RF - усиление по промежуточной частоте;
MIC - усиление микрофонного усилителя-ограничителя;
MON - регулировка уровня самопрослушивания при передаче.

Кнопки:

DN - переключение диапазонов "вниз" по частоте;
UP - переключение диапазонов "вверх" по частоте;
MW - запись отображаемого значения частоты настройки в память.

Кнопки-переключатели:

ATT - включение/выключение аттенюатора -15 дБ на входе приемника;
SPLIT - включение/выключение режима работы на разнесенных частотах;
REV - в режиме SPLIT реверс частот передачи и приема, а в обычном режиме переход на частоту, предварительно записанную в память;
W/N - включение/выключение узкой/широкой полосы пропускания;
AGC OFF - выключение/включение АРУ;
COMP - включение/выключение режима сомпрессии в микрофонном усилителе;
CAR - включение/выключение телеграфного гетеродина для настройки;
U/L - включение/выключение инверсии боковой полосы;
CW - включение/выключение режима работы телеграфом.

Разъемы:

PH - подключение головных телефонов 3.5 мм стерео;
MIC - подключение электретного микрофона или компьютерного интерфейса.

Вид сзади

Назначение разъемов

ANT - подключение антенного фидера;
220 V - сеть ~220 В;
_I_ - клемма заземления;
12 V - подключение внешнего стабилизированного источника постоянного тока с напряжением 12...14 В (Imax = 2.5 A) для питания усилителя мощности трансивера;
PA - управление внешним усилителем мощности;
PTT - подключение педали "прием/передача".

Вид сверху

Вид снизу

Вид сбоку

Усилитель мощности и выходные ФНЧ

Вид спереди, передняя панель снята

Плата ГУН, ДДПКД, ИЧФД

Рисунки печатных плат некоторых узлов в формате SprintLayOut3.0 в архиве TrxRW4LQlay3.zip.
Все рисунки представлены как вид сверху, со стороны установки деталей.

Результаты

По случаю удалось провести некоторые измерения и сравнение характеристик и параметров этого трансивера с IC-718 (заводской номер, к сожалению, не записал).
При подаче на вход напряжения с уровнем -140 дБ (относительно 1 В, это 0.1 мкВ) на выходе приемника "Трель" отношение С/Ш было 6...8 дБ в зависимости от диапазона. На выходе приемника IC-718 отношение С/Ш было 2...3 дБ (PreAmp, т.е. УВЧ отключен), и 9...10 дБ при включенном УВЧ. (А кто-то в Интернете писал, что приемник у IC-718 отличный...). Полосы пропускания у обоих трансиверов в режиме SSB примерно одинаковы, вид АЧХ приведен ниже... Что предпочтительнее? :-))

Сквозная АЧХ приемного тракта трансивера "Трель"

Сквозная АЧХ приемного тракта трансивера IC-718

При сопоставлении показаний S-метра IC-718 с уровнями напряжений общепринятой шкалы S оказалось, что до уровня S4 показания около 0, а после входного уровня S4 сразу отображается S7, и только уровень S9 примерно соответствует отметке шкалы 9 баллов ,а далее через 10 дБ все похоже на правду... В трансивере "Трель" используется стрелочный индикатор, шкала S-метра откалибрована и проблем с правильной оценкой силы принимаемого сигнала нет ;-))
При изменении уровня входного сигнала от чувствительности (около S0...S1) до S 59+40 дБ (диапазон изменения ~120 дБ), выходной сигнал приемника "Трель" изменялся примерно на 20...23 дБ,что обепечивается очень хорошей работой системы АРУ в тракте ПЧЗЧ. В IC-718 выходной сигнал возрастает примерно пропорционально при увеличении входного до уровней около 7...8 баллов, а затем практически не меняется вплоть до 59+60 дБ.
Проверены и рекомендации по регулировке усиления по второй ПЧ IC-718, якобы можно добиться "улучшения" отношения С/Ш немного убавив усиление по ПЧ... На самом деле оказалось, что при ЛЮБОМ усилении по второй ПЧ отношение С/Ш НЕ МЕНЯЕТСЯ!! Что, собственно, и ожидалось, да и не противоречит теории...
Что касается сравнения динамического диапазона по интермодуляции третьего порядка DB3, то, конечно, без соответствующих приборов это сделать трудно. Поэтому попытка оценки этого параметра была произведена следующим образом.
На вход приемника одновременно подавались сигналы с антенны и с измерительного генератора Г4-158 с регулируемым аттенюатором выхода. Трансиверы настраивались в верхнем участке любительского диапазона 40м. Частота настройки генератора отличалась от частоты настройки трансивера на 20...30 кГц. Постепенно увеличивая уровень сигнала с измерительного генератора, замечаем момент появления сигналов вешательных станций на частоте настройки трансиверов. Уровень сигнала генератора, при котором начинают прослушиваться сигналы "вещалок", и использовался при дальнейших расчетах... Грубовато, конечно, но тем не менее, в случае, когда на столе два аппарата, то относительные оценки все же удается получить. В результате оказалось, что IC-718 начинает прослушивать сигналы "вещалок" при уровне сигнала с генератора где-то на 10...12 дБ больше, чем "Трель". Соответственно можно предположить, что и динамические диапазоны DB3 отличаются на эту же величину.

В целом, не смотря на скромный сервис по сравнению с "фирменными" аппаратами, самодельный трансивер совместно с линейным усилителем мощности ~200 Вт на лампе ГМИ-11 не хуже них справляется с возложенными на него обязанностями, как в повседневной работе, так и в соревнованиях, в CW, SSB и "цифровых" видах излучения. Конечно, если применить более современные синтезаторы на программируемой логике, то вполне можно ожидать, что некоторые параметры станут лучше... Но это уже другая история...:)

73, de RW4LQ, С.Н. Тарасов, 432063, Ульяновск, а/я 4655.
E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript  

20.02.2005. Благодарю всех, кто проявил интерес и откликнулся на представленный материал, и особенно тех, кто поддержал "концепцию" :-)).

Краткие комментарии по замечаниям и "критике" :-))

1. Первый смеситель не "почти такой же" как у UT2FW, здесь смеситель ДВОЙНОЙ балансный. По началу был опробован вариант упомянутого выше автора, но после сравнения с двойным балансным выбор сделан в пользу последнего.

2. "Синтез на PIC-е", конечно, дело интересное и перспективное. Кто имеет возможность пусть попробует и потом сообщит о результатах. Полагаю, что многим это тоже будет полезным.

3. "Секреты хороших корпусов" заключаются в том, что еще во времена "очаковские" одно из местных предприятий выпускало наборы корпусов для конструирования, может кто еще помнит наборы для изготовления цифровой шкалы и т.д. Вот это как раз из той серии :-))

4. "Новых конструкторских" решений в этом варианте, возможно, и нет. Но зато, проверенные и опробованные на практике, достаточно простые и понятные :-)). А это для повторения весьма существенный показатель. Параметры трансивера "не из ряда вон выходящщие", так зачем иметь их "из ряда вон выходящими"? Как раз весьма близкие к "классике" САМОДЕЛЬНЫХ аппаратов, и в повседневной работе в эфире их вполне хватает :-)). А повторение конструкций с "сопровождением", да еще "за соответствующее вознаграждение" - это, на мой взгляд, немного противоречит духу радиолюбительства (Ham Spirit..hi..), да и совсем другое удовольствие получаешь, когда именно сделанная СВОИМИ руками "железяка" радует слух и взгляд :-))

5. В отношении "крупного шага" перестройки синтезатора на ВЧ диапазонах... Конечно кому-то покажется неудобным и величина шага и его изменение при переходе с диапазона на диапазон. Но давайте рассмотрим всё в комплексе, а не в отрыве от концепции. Так вот эта самая концепция заключалась в обеспечении нескольких, порой противоречивых требований, основные из которых приведены ниже:

- достаточно высокая спектральная чИстота сигнала гетеродина (чем выше добротность колебательной системы ГУНа и чем меньше частота сравнения в петле ФАПЧ, тем этот показатель лучше);
- хорошее быстродействие при скачкообразном изменении частоты в режиме "SPLIT" (чем меньше добротность колебательной системы ГУНа и больше частота сравнения в петле ФАПЧ, тем этот показатель лучше);
- минимальное количество ГУНов для работы на всех диапазонах (самое малое - это один ГУН...);
- выбор такого диапазона перестройки ГУНа, при котором с учетом последующего деления частоты обеспечивается минимальный коэффициент перекрытия по частоте этого ГУНа (чем меньше диапазон перестройки ГУНа, тем чище спектр выходного сигнала);
- минимальные аппаратурные затраты и простота управления (микросхемы высокочатотной части синтезатора, цифровой части и элементы петли ФАПЧ);
- ограничения примененного преобразователя "вал - код" (всего 36 отверстий в диске, а значит 36 импульсов управления на один оборот ручки настройки)...и т.д...

В результате такого всестороннего (как говорят специалисты - системного подхода) получился определенный компромисс межу всеми этими требованиями. Кроме того, автор имел практический опыт эксплуатации синтезатора и с бОльшим шагом - 256 Гц ! Особых неудобств при работе SSB, CW и цифровых видах связи не было. А в этом варианте, когда шаг перестройки меняется от 50 до 170 Гц в зависимости от рабочего диапазона, после эксплуатации трансивера в течение года, предствляется более-менее оптимальным шаг перестройки 50 Гц (хотя и 100 Гц неплохо...). Да и диапазон 28 МГц немаленький, долго придется крутить ручку с шагом даже в 50 Гц ..:-))
Делать мелкий шаг за счет изменения частоты опорного генератора тоже не самый лучший вариант, ведь опорный генератор и должен быть ОПОРНЫМ, а не перестраиваемым, что бы все заинтересованные узлы могли на него "опереться" для обеспечения требуемой стабильности и т.д. :-)). Да и схемотехническая реализация (а значит и аппаратурные затраты вырастут) тоже существенно усложняется с учетом различной степени влияния на частоту этого генератора на разных диапазонах... Применение "часовых" кварцевых резонаторов в опорном генераторе не показало плохой стабильности частоты, может потому, что автором использовались малогабаритные резонаторы от наручных часов (маленькие цилиндрической формы), а не в корпусах типа "лодочка".

6. Что касается "информации по сборке"... Особых "нюансов" при сборке этого аппарата нет. Всё как обычно в нашей самодельной технике, по правилу: "начинай с конца" :-)). Корпус из набора "ЦШ-06". Сверловка, слесарка не самые "навороченные", все можно сделать и на кухонном столе с помощью нехитрых инструментов, имеющихся в арсенале любого радиолюбителя-конструктора :-)). Изготовление печатных плат осуществлялось с помощью резака из ножовочного полотна, предварительная прикидка расположения деталей и разводка в программе SprintLayOut v.3.0rus. Каждый узел налаживался отдельно, а затем все постепенно собиралось в корпусе. Синтезатор помещен в коробку из луженой жести (банки от растворимого кофе..).

7. "Но единственное - пугают напряжения" - частенько встречается такое, и такое: "вот если бы 12 Вольт...". Да, напряжений здесь больше, чем просто 12 В... Но это не какая-то прихоть... Это КОНЦЕПТУАЛЬНОЕ решение!! Ведь в начале статьи я не случайно заметил, что ВСЁ в этой конструкции связано с основной платой ПЧЗЧ от "дроздивера"! Именно при ТАКИХ напряжениях получается замечательная работа всех узлов этой платы, ведь всеми уже признано, что этой один из самых лучших вариантов построения тракта ПЧ. Я тоже в этом убедился на практике, очень хорошее усиление, глубокая и эффективная АРУ, и ЛИНЕЙНОСТЬ !!! А этот параметр самый существенный, особенно при работе "цифрой".. :-)). При однополярном напряжении 12 В не получится добиться от платы ПЧЗЧ тех параметров, которые у автора (RA3AO) при разнополярном питании..:-((
Потребляемый ток по питающим напряжениям всей малосигнальной части: +12В около 300 мА, -12В около 100 мА, +5В около 200 мА, -5В около 300 мА. Возможны отклонения +/- 50 мА...

8. Зачем цифровая шкала при "живом" синтезаторе?. Попробуйте "пофантазировать" КАК и КАКОЙ "управляющий код" вывести на дешифраторы? Полагаю, эти "фантазии" выльются в конечном итоге в весьма большую и сложную схемотехнику при их реализации на "жесткой" логике. Поэтому, действительно, со шкалой проще :-)).

9. "Если вы считаете что у IC-718 плохой приемник...". Во-первых, я так не считаю. Посмотрите раздел "Результаты". Там написано, что кто-то считает приемник IC-718 "отличным" :-)). Во-вторых, не надо делать далеко идущих выводов (про IC-756pro, не о нем речь...). В-третьих, почему это вдруг приемник с чувствительностью на 5-6 дБ хуже (при отключенном УВЧ) должен считается "лучшим" из сравниваемых?. В-четвертых, слушая одновременно ДВА аппарата, пусть даже субъективно, но звучание импортного как-то не понравилось, оно какое-то менее "комфортное", во всяком случае в проведенных сопоставлениях... Да и с линейностью именно НЧ тракта немного похуже оказалось в испытуемом IC-718. Это хорошо заметно при приеме BPSK31-сигналов в программе MixW 2.12eng (на тот момент). Появление второй, третьей гармоник происходило при меньших уровнях (видно по цвету на "водопаде") принимаемого НЧ-сигнала, чем в самодельном аппарате.

Наконец, цель всех этих сопоставлений и сравнений - показать, что можно добиться неплохих результатов и в самодельной технике, применяя относительно простые схемотехнические и конструкторские решения.

CW фильтр в трансивере «Трель» RW4LQ

73, de RW4LQ, С.Н. Тарасов, 432063, Ульяновск, а/я 4655.
E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript  

Глас народа 07.04.2009 20:42 действительно!!!! конструкция заслуживает большого внимания! как ...  -- 
29.08.2008 23:23 Офигеть ! Да это же почти "Дроздивер". Не думал, что есть ещё люд...  --  CO2040
11.07.2008 00:13 Офигеть!!! Я то по фотке думал, что промышленный, а он самодельны...  -- 
18.12.2007 11:20 хорошо ...  -- 
10.01.2006 18:12 Почему принципиальная схема формирователя SSBсигнала не совпадает...  --  rn6ldu
08.01.2006 20:56 to: UU5JAS В этой конструкции большиство катушек индуктивности ...  --  Serge_RW4LQ...
05.01.2006 09:37 Помогите!!!Где найти разводку печатных плат синтезатора?...  --  RN6LDU
26.12.2005 14:05 А можно поподробнее про намоточные узлы. А то не совсем понятно.....  --  UU5JAS
11.08.2005 13:03 Приветствую всех! Огромные благодарности автору! Вот это настоящ...  --  Сергей UT4EW...
04.04.2005 00:35 to RA6XW/9 Два сопротивления параллельно - это правильно... Под...  --  Serge_RW4LQ...
04.04.2005 00:31 Если речь идет о согласующих Г-образных звеньях по входу и выходу...  --  Serge_RW4LQ...
02.04.2005 10:38 Какие данные согласующих LC-цепей будут при Rвх=Rвых=300 ом SSB ...  --  alex
20.03.2005 11:22 На схеме реверсивного КП903 в истоке два R паралельно-220 и 1,2к ...  --  RA6XW/9
09.03.2005 13:47 Бдительному: Покажи, на что сам способен - схему и фото....  --  Michael
22.02.2005 21:05 Молодец ! У человека хватило терпения спаять самому !!!!...  --  US4LRP
21.02.2005 22:08 То Igor. Про одинаковый приемный тракт 718 и 756ПРО - хорошая шут...  --  Алексей.
16.01.2005 23:43 да нафига цифровая шкала ? синтезатор есть же. вывести управляю...  --  радиохулиган...
12.01.2005 00:05 Нет слов. Молодец!...  --  Alex ua4lor...
02.12.2004 11:13 Основной ПЧ платы нет, из-за того, что использовалась уже готовая...  --  Михаил
27.11.2004 17:21 Он был бы действительно народным, если бы там только 12 вольтов п...  --  Владимир
26.11.2004 17:13 Если вы считаете что у IC-718 плохой приемник, то это относится и...  --  Igor
21.11.2004 16:00 Молодец мужик. Узлы не новы, но конструкция заслуживает внимания....  --  ur4qrc
12.11.2004 22:03 To RV3MI: da nyciego krasit nie nado....poidiot i tak....tolko n...  --  Roland
12.11.2004 22:01 Ja v vostorge....MOLODIEC...votvam i narodnyj transivier....  --  LY2SZ
11.11.2004 17:06 Здорово! Молодец! только переднюю панель покрасить бы а? вообще...  --  rv3mi
11.11.2004 14:46 Ну вот, а говорят народного трансивера не будет! Да он уже есть....  --  RX3APL
11.11.2004 11:37 На мой взгляд, весьма достойная конструкция, ориентированная на т...  --  RU3AEP
10.11.2004 17:01 Непонятен восторг "аматоров" по поводу данной конструкции. Ведь н...  --  uu4jey
10.11.2004 16:32 Спасибо за фото и публикацию...  --  Максим
09.11.2004 22:23 Андрей, ты не туда попал. Тут делают трансиверы а не корпусы...  --  Бдительный
09.11.2004 18:25 Поделитесь секретами изготовления таких хороших корпусов...  --  Андрей
09.11.2004 10:21 Жива еще конструкторская мысль. Мои Вам наилучшие пожелания! Уда...  --  Алексей.
08.11.2004 20:45 У Тарасова (UT2FW) почти такой же смеситель - ничего удивительног...  --  rk3fw
08.11.2004 15:19 Добрые люди, Помогите собрать эту конструкцию, Детали все дам, Ра...  --  Саша US5IML...
08.11.2004 02:22 Молодец. Так держать!!!...  --  US7AW
08.11.2004 01:20 Не все КМэки проданы.Мне кажется дешево и сердито....  --  rw6hhb






Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2017 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.