Трансивер YES-99 (98M)

ТрансиверYES-98 в начале задумывался как конструкция выходного дня, но в процессе работы над ним были найдены достаточно оригинальные схемотехнические решения, позволяющие создать относительно простой, переносной, малогабаритный трансивер со следующими основными параметрами:

Трансивер работает в режиме SSB на диапазонах 1,9 ; 3,5 ; 7 ; 14 ; 21 ; 28 мГц как от автомобильного так и от сетевого блока питания. В нем используется одно преобразование с частотой ПЧ равной 8,82 мГц , обусловленной выбранным кварцевым фильтром.

Подробнее

    В режиме приема сигнал с антенного входа через аттенюатор ( А5) и трехконтурный  ДПФ  (А6, рис.3) , переключаемый диодами, поступает на смеситель приемника ( VT1) основного блока (А1, рис.2). Работа подобного смесителя подробно описана в [ 1].

    Сигнал ПЧ, выделенный контуром L1 C4 , поступает на реверсивный усилитель ПЧ (VT4) и далее на кварцевый фильтр типа ФП2П4 - 410. При помощи L2, C15, C16 и L3,C20, C22  достигается неравномерность в полосе пропускания фильтра  менее 1db. Коммутация контуров осуществляется при помощи диодов VD2, 3,4,11 типа КД409.

    Далее отфильтрованный сигнал ПЧ через С42 проходит на вход усилителя ПЧ микросхемы К174Х10. Усиленный сигнал выделяется контуром L8,C31 и далее вместе с сигналом опорного генератора частотой 8,82 мГц подается на вход детектора SSB сигнала (14 ножка) микросхемы.

    С выхода детектора сигнала НЧ через регулятор громкости подается на вход  (9 ножка) усилителя НЧ и далее на телефоны и на динамик. Одновременно сигнал с детектора подается на усилитель АРУ ( VT10, 11, 12) , чувствительность которого регулируется резистором R45. Для увеличения глубины  АРУ введен транзистор VT7.  К эмиттеру VT12 подключен  S-метр , на котором хорошо отмечаются сигналы с уровнем от 3 до 9 +20db баллов. Сигнал  АРУ воздействует на затворы реверсивного усилителя  ( VT4) , а также на второй затвор  (VT3), который используется в качестве ключа смесителей RX - TX. На первый затвор (VT3) подается сигнал с блока ГПД - (А2, рис.4) .

    ГПД сделан по классической схеме на полевом транзисторе VT1 (А2), где в качестве исток затворного емкостного делителя используется сдвоенный варикап КВС111 (VD13). Перестройка по частоте осуществляется 20 оборотным резистором  (R-VAR) .  Вместо реле, которые греются, для коммутации диапазонов использованы диоды типа КД409.  

ГПД генерирует сигналы частотой от 15,82 мГц  до 25,2 мГц с последующим делением на необходимый коэффициент, указанный в таблице на рис.4.  Сигнал  ГПД через развязывающий каскад (VT2) подается на цифровой коммутатор-делитель частоты.

Необходимые частоты ГПД со стабильной амплитудой усиливаются транзисторами  VT4,5 до уровня  4 -5 вольт и подается на смесители RX - TX , а так же на входной формирователь (VT1,2) блока А7-ЦАПЧ (рис.3), который приближает стабильность частоты  ГПД к стабильности синтезатора.

    Для формирования сигналов счет, сброс и запись в блоке А7 используются сигналы частотой 1 и 2 герца микросхемы DD4, которая является кварцованным генератором-делителем частоты. С выходов делителя  на 16 (DD1-A7) сигнал в коде 1-2-4-8, в конце счета переписывается в микросхему памяти DD2, откуда в том же коде цифровые сигналы с помощью матрицы R-2R формируют 16 ступенек постоянного напряжения, которое через сглаживающий фильтр R15,C3, и R17 воздействует на варикап VD13, осуществляя стабилизацию частоты ГПД. Точки стабилизации частоты следуют через 64 Гц, то есть максимальная неточность настройки на корреспондента будет 32 Гц.

    В режиме передачи усиленный  транзистором VT9 (A1) сигнал микрофона подается на вход балансного модулятора микросхемы 174УР3 (рис.2), которая кроме этого содержит в себе кварцованный генератор опорной частоты и  предварительный усилитель DSB сигнала.

    В режиме ТХ напряжение на 7 ножке микросхемы равно нулю, что приводит к появлению на 8 ножке сигнала DSB, который с помощью VT8 усиливается и выделяется контуром L3,C20,C22. После кварцевого фильтра  SSB сигнал подается на первый затвор VT4, где усиливается по мощности и с помощью катушки связи выделяется в контуре L1, C4 , откуда подается на затвор VT2, который образует совместно с VT3 смеситель ТХ. В это время VT1 надежно закрыт напряжением (-2) вольта между затворами и истоком.

    Сформированный диапазонный сигнал выделяется соответствующими контурами ДПФ (A6, рис.3)  и с уровнем 150 - 200 мВ подается на предусилитель  VT2 (A5, рис.5) , с выхода которого усиленный сигнал подается на двухтактный драйвер, выполненный на VT1, VT2 (A3, рис.5) по классической схеме. Далее сигнал усиливается по мощности двухтактным широкополосным усилителем на VT5 и VT6, который обладает очень хорошей линейностью усиления сигналов SSB (подробно об этом усилителе в [2] ).

    Ввиду малых габаритов трансивера и соответственно радиатора УМ, максимальная выходная мощность на нагрузке 50 Ом ограничена с помощью R5 (A3, рис.5) на уровне 50Вт. С выхода УМ, усиленный сигнал проходит через ФНЧ  С1, L1, С2, С3, L2 (A4, рис.5)  с частотой среза 33мГц и далее проходя через КСВ- метр  и контакты реле RS1 (A5,рис.5) подается в антенну. Одного ФНЧ на выходе УМ оказалось вполне достаточно, т.к. выходной сигнал имеет малый уровень гармоник. В процессе работы в эфире помехи TV не наблюдалось.

    В режиме ТХ головка S-метра подключается к КСВ- метру для измерения проходящей мощности или КСВ. Цепь из VT1 и VD3 (A4, рис.5)  в режиме ТХ уменьшает напряжение на затворах VT3 и VT4 (A1, рис.2) при повышенных значениях КСВ, образуя систему ALC. Её  эффективность настолько высока, что допускает обрыв или короткое замыкание цепи антенны при максимальной отдаваемой мощности.

     Перевод трансивера из режима RX в TX и наоборот происходит с помощью ключей VT5, 6 (А1), которые формируют управляющие напряжения +RX  и  +ТХ.

Подробнее

Подробнее

    Конструкция трансивера блочная , детали узлов А1, А2, А3 смонтированы на печатных платах из двустороннего, а блоков А4, А5, А6, А7 - из одностороннего стеклотекстолита (см. рис.6 и рис.8). Расположение деталей блока А1 изображено на рис.7. Следует учесть, что контуры печатных проводников плат А2, А4, А5, А7, А3 (контуры дорожек с плавными изгибами) изображены со стороны деталей, поэтому на заготовки плат их необходимо переносить в зеркальном отображении. На плате А2 фольга со стороны деталей оставлена в отсеке где установлены микросхемы DD1,2,3 и транзисторы VT4,5 (A2, рис.8). Плата ГПД - (А2) запаяна в коробочку из жести со съемными крышками. На плате А6 - ДПФ все конденсаторы контуров фильтров установлены со стороны дорожек.

    Шасси трансивера изготовлено из дюралюминия толщиной 4-5 мм и изображено на рис.9. Там же указаны размеры и схема расположения блоков трансивера.

    Каркасы для катушек ДПФ изготовлены из одноразовых шприцов на 2 мл. Каркас для катушки L1 ГПД  используется керамический. 

Все каркасы катушек блока А1 гладкие длиной 15 мм и диаметром 6,5 мм. На каркасы (с латунными сердечниками) L1 и L2 намотано по 45 витков  провода ПЭВ-0,2. Катушка связи контура L1,C4 имеет 4 витка ПЭВ-0,31. Катушка L5 намотана в два провода и содержит 15 витков ПЭВ-0,31. Все дроссели используются типа ДМ. 

Трансформатор Т1 (A5, рис.5) намотан на кольце марки 1000НН К12х5х5 и содержит 2х8 витков ПЭВ-0,31. Трансформатор Т1 драйвера (A3, рис.5) намотан на кольце 1000НН К12х8х6 и содержит 3х9 витков ПЭВ-0,31. Дроссели L1, L2 представляют собой ферритовые трубочки от дросселей ДМ длиной 10 мм надетые на провода идущие к R4. Трансформатор Т2 изготовлен в виде « бинокля» из 4 колец 1000НН К12х5х5 и содержит 3 витка провода  МГТФ с отводом от середины. Трансформатор Т3 выполнен на 2 кольцах 1000НН К12х5х5 и содержит 2х8 витков ПЭВ-0,67. Выходной трансформатор Т4 также «бинокль» и выполнен из 6 колец 1000НН К12х5х5, выходная обмотки имеет 3 витка МГТФ 1мм. Дроссель DR2 содержит 20 витков ПЭВ-0,67, намотанных на кольце 1000НН К12х5х5. Трансформатор КСВ- метра Т1 намотан на кольце 1000НН К12х5х5 и содержит 28 витков ПЭЛШО-0,31 равномерно намотанных по всей площади. 

    Настройку трансивера начинают с блока ГПД- (А2). Подбирая конденсаторы, входящие в колебательный контур, укладывают генерируемые частоты в нужный диапазон не забывая при этом про термостабильность (ТКЕ конденсаторов). Изменяя в некоторых пределах C22 и R22, добиваются на всех диапазонах выходного напряжения около 5 вольт.

   Затем настраивают с помощью измерителя АЧХ (Х1-48) блок А6 - ДПФ, подключив к его выходу резистор 10 ком и конденсатор 15 пф и естественно детекторную головку Х1-48. Подбирая контурные конденсаторы, изменяя расстояния между катушками добиваясь нужной АЧХ с неравномерностью 1db. 

    Настройку основной платы (А1 рис.2) начинают с установки частоты опорного генератора на нижний скат кварцевого фильтра с помощью L4 и С24. Затем , подав сигнал ГПД на контакт В4 и сигнал от ГСС на контакт В2, настраивают контура ПЧ на частоту кварцевого фильтра. Подключив блок А1 к блоку  А6 уточняют настройку всех резонансных контуров.

    Чувствительность с антенного входа должна быть около 0,15 мкВ. Подав на вход трансивера сигнал с прибора «Динамика» регулировкой режима смесителя RX с помощью резистора R43 и подстройкой сердечниками контуров L1, C4 и L2, C15, C16 добиваются динамического диапазона по интермодуляции на уровне 90 db. Регулировкой R46 и R45 (A1), калибруют S- метр трансивера.

    В режиме передачи, с помощью R44 и R50 (A1, рис.2), балансируют модулятор до уровня подавления несущей не менее -50 db, контролируя его на контуре L1, C4. При произнесении громкого «А» перед микрофоном, на выходе ДПФ на нагрузке 50 Ом на всех диапазонах напряжение должно быть не менее 0,15 - 0,2 вольта. Затем подключают питанием к УМ (A3) и устанавливают токи покоя в драйвере около 80 мА с помощью R3 и выходном усилителе около 200 мА с помощью резисторов R10, R15, R16. Разбалансировав модулятор, подбирая R10, C4 (A5); R4, C4, C6, C14, C15 (A3) добиваются одинаковой выходной мощности на нагрузке 50 Ом ( не менее 50 Вт) на всех диапазонах.

    Далее в режиме ТХ балансируют КСВ- метр и калибруют прибор S- метра, который показывает при этом проходящую мощность или уровень КСВ. Отключая и закорачивая антенну, регулировкой R3 (A4) добиваются снижение выходной мощности до безопасных режимов. 

    Подключив на вход предусилителя широкополосного УМ прибор «Динамика», контролируют осциллографом на нагрузке линейность огибающей двухчастотного сигнала.

    Блок ЦАПЧ - (А7) настраивают с помощью подбора R15 и R17 изменяя при этом, соответственно скорость реагирования на изменение частоты ГПД и степень влияния ЦАПЧ на стабильность частоты.

    Настроенный трансивер по качеству приема станций на перегруженных вечерних диапазонах 40 и 80 м не уступал более солидным аппаратам как самодельным, так и импортным. В качестве красноречивого примера можно привести такой факт: при работе хорошо отлаженного передатчика коллективной радиостанции мощностью около 1 квт на диапазоне 40 м с антенной треугольник (40 м) на расстоянии в 200 метров трансивер при отстройке 5-10 Кгц с антенной треугольник (80 м)  и выключенном аттенюаторе позволял спокойно работать в эфире. Естественно ощущалось присутствие рядом мощной станции по небольшому сплеттеру. Трансивер хорошо проявил себя и в полевых условиях.

Литература:

1. КВ - журнал № 3, 1994г., стр. 19-26.
2. Радио - дизайн № 2, 1998г., стр. 3-5

Брагин Г.  (RZ4HK)
г. Чапаевск, 25.04.99г.
http://rk4hww.narod.ru/