Двухдиапазонный приемник без переключателя диапазонов для панорамного приема PSK31

Опыт работы с микросхемой приемника прямого преобразования для пейджеров типа UAA2080 фирмы Philips навел на мысль применить ее в КВ диапазоне. Описание микросхемы есть на сайте фирмы Philips (www.semiconductors.philips.com); в Москве микросхему можно найти в сети магазинов «Чип и Дип».

Не вдаваясь в подробности, отметим, что UAA2080 – это практически два независимых приемника прямого преобразования с общим гетеродином. В состав микросхемы входят балансный УВЧ, два балансных смесителя, малошумящие УНЧ, ФНЧ, активная часть ге­теродина с балансным умножителем частоты.

Идея применения ее для двухдиапазонного приемника без механического переключателя диапазонов состоит в следующем.

  1. Каждый независимый приемный тракт микросхемы используются для построения приемника на один диапазон.
  2. Выходы независимых приемных трактов присоединяются соответственно к левому и пра­вому входам звуковой платы компьютера, а переключение диапазонов производится выбо­ром канала с помощью средств Windows.
  3. Основная частота общего гетеродина соответствует низкочастотному диапазону. Прием на другом диапазоне ведется на второй гармонике гетеродина.

Для этого средние частоты PSK- участков должны находиться в отношении 1:2. Это выполняется для диапазонов 7 и 14 МГц (7,035 и 14,070 МГц).

  1. Селективность приемника на каждом диапазоне обеспечивается полосовыми кварце­выми фильтрами в непереключаемом преселекторе.
  2. Приемник применяется совместно с любой из программ, обеспечивающей прием PSK, например DigiPan.

Принципиальная схема.

Принципиальная электрическая схема приемника приведена на рисунке.

Вход приемника рассчитан на подключение случайной антенны с емкостной реакцией. Если применяется антенна, согласованная с фидером 50 Ом, то величину резистора R1 нужно изменить на 51 Ом.

На транзисторе VT1 собран согласующий каскад, обеспечивающий необходимые нагрузочные сопротивления на входе полосовых кварцевых фильтров. С выхода фильтра ZQ2 сигнал с частотой 7,035 МГц поступает на вход Q первого балансного смесителя микросхемы DA1. С выхода фильтра ZQ3 сигнал с частотой 14,070 МГц поступает на вход УВЧ микросхемы DA1. Нагрузкой УВЧ служит контур, настроенный на частоту 14,070 МГц, образованный катушками L1, L2 и конденсатором C9. С выхода УВЧ сигнал поступает на вход I второго балансного смесителя микросхемы. Сигнал гетеродина одновременно поступает на оба балансных смесителя по внутренним связям микросхемы. Кварцевый резонатор ZQ1 является частотозадающим элементом гетеродина приемника. Низкочастотные сигналы с выводов 1 и 2 микросхемы (диапазоны 14 и 7 МГц соответственно) подаются на вход звуковой карты компьютера для демодуляции.

Сопротивление входа звуковой платы должно быть не менее 10 кОм. Назначение остальных элементов схемы соответствует штатному включению микросхемы с некото­рыми упрощениями. Питание приемника производится от двух элементов типа АА (3В).

Частотный план.

Расстановка частот произведена таким образом, чтобы обеспечить приемлемую помехоустойчивость и достаточную ширину полосы панорамного приема на обоих диапазонах. Частота гетеродина выбрана 7,036 МГц. На диапазоне 14 МГц прием ведется на второй гармонике гетеродина, равной 14, 072 МГц.

Кварцевые фильтры.

В преселекторе применены фильтры ФП2П-7,035М-1,5К-4 и ФП2П-14,070М-1,8К-4. При этом полоса приема составляет:

на диапазоне 7 МГц 7,0346 – 7,036 МГц;
на диапазоне 14 МГц 14,06965 – 14,072 МГц.

Кварцевые фильтры имеют следующие параметры.

Тип фильтра – лестничный

Порядок фильтра - 4

Средняя частота полосы пропускания, МГц 14,0707 7,0355
Полоса пропускания на уровне -3 дБ, кГц 1,8 1,5
Полоса пропускания на уровне – 40 дБ, кГц 5,8 4,5
Сопротивление нагрузки входа и выхода, Ом 100 470
Вносимое затухание в полосе пропускания, дБ 2,5 2,7
Тип корпуса – металлический герметизированный
Габаритные размеры: длина 22 мм; ширина 22 мм; высота 10 мм (без выводов)

Для повышения помехозащищенности на диапазоне 14 МГц может быть применен кварцевый фильтр ФП2П-14,070-1К-4, имеющий входное/выходное сопротивление 50 Ом.

Особенности компоновки.

Печатная плата рассчитана на применение SMD компонентов. Следует придерживаться расположения элементов, приведенного в Date Sheet на микросхему UAA2080; особенно в части входа приемника и его гетеродинных цепей.

Работа с программой DigiPan.

При работе с программой необходимо иметь в виду, что на каждом диапазоне принимается нижняя боковая полоса относительно частоты гетеродина.

Некоторые результаты.

Уровень максимального неискаженного низкочастотного напряжения на выходе приемника составляет 30 – 40 мВ. Коэффициент усиления с входа антенны при выходном напряжении 10 мВ составляет 5000…8000.

Дополнительные сведения.

На сайте автора этой статьи www.rdlab.narod.ru приведены другие возможные способы применения микросхемы UAA2080. Там же приведены сведения по кварцевым генераторам.

Кварцевые фильтры в комплекте с кварцевым резонатором можно приобрести, сделав запрос по электронной почте по адресу ua3aoh@online.ru.

Для самостоятельного изготовления кварцевых фильтров предлагаются комплекты кварцевых резонаторов с точно измеренными параметрами в корпусах UM1 или UM5 в диапазоне частот 5…150 МГц по первой гармонике

Ю. Дудкин (UA3AOH)
Москва. Январь 2005г.