Короткохвильовий трансівер Урал Д-4. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Короткохвильовий трансівер Урал Д-4. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Цивільний радіозв'язок

Коментарі до статті

Останнім часом мені часто доводилося працювати у вахтових умовах. У зв'язку з цим виникла потреба в компактному трансівері - моноблоці. Бажання працювати в ефірі в період вахти змусило сісти "за паяльник та напильник". Трансівер з'явився досить швидко, і я назвав його "УРАЛ Д-04". Структурно він повторює мою попередню конструкцію "УРАЛ-84М", але із суттєвими змінами у принциповій схемі. Враховано також деякі недоліки ранньої моделі, RX9JK.

Деякі відмінності від "УРАЛ-84М"

простіша схемна реалізація основних вузлів, стала менш складним налаштування трансівера в цілому;
більшу увагу приділено преселектору, в результаті збільшився динамічний діапазон, знизилися шуми і зросла чутливість;
досконаліший дизайн (зовні нагадує трансівер TS-140), використовується квазісенсорне управління;
ручка налаштування розміщується збоку, стало зручніше налаштовуватися, особливо у вахтових умовах;
зменшилися розміри та, відповідно, вага.

Основні технічні характеристики

Приймач

Робочі частоти – всі аматорські діапазони від 1.8 до 29 МГц + WARC;
Режим роботи - CW/SSB.
Вхідний імпеданс антенного входу – 50 Ом;
Динамічний діапазон (виміряний двосигнальним методом на діапазоні 14 МГц, рознесення частот 15 кГц) – не менше 94 дБ;
Вибірковість по дзеркальному каналу не гірша за 80 дБ;
Смуга пропускання тракту ПЧ у режимі SSB 2,4 кГц, у режимі CW 0,8 кГц;
Чутливість (з/ш+ш 10 Б) - не гірша за 0,3 мкВ;
Діапазон регулювання АРУ – 95 дБ;
Вихідна потужність УНЧ-2 Вт.

Передавач

Вихідна потужність – регульована до 60 Вт;
Рівень позасмугових випромінювань - не гірший за 35 дБ;
Пригнічення несучої та невикористаної бічної - не менше 60 дБ;
Габарити – 250 х 120 х 270 мм. Вага – близько 6 кг.

Структурна схема трансівера

Структурна схема трансівера наводиться на рис. 1. Приймається сигнал з антенного входу через контакти реле (РПВ-2/7) та ступінчастий атенюатор мінус 6,12,18 дБ (зібраний за Т-подібною схемою, комутація на реле РЕМ-60) проходить через діапазонні фільтри (3-х контурні на сердечниках СБ-12, СБ-9 та реле РЕМ-49) і приходить на основну плату трансівера - блок А2 Цей блок - "серце" трансівера. У ньому знаходяться змішувачі RX-TX, кварцові фільтри та підсилювач проміжної частоти.

Рис.1 Структурна схема трансівера "УРАЛ Д-04" (натисніть для збільшення)

Перший змішувач – оборотний, зібраний на діодах Шотки КД922. Кварцовий фільтр - саморобний (сходовий) із центральною частотою 9100 кГц, зібраний на резонаторах від музейних радіостанцій "Граніт" (можливе застосування більш сучасних фільтрів на частоти 8-9 МГц, з відповідними погодженнями по входу-виходу). Основне посилення проміжної частоті забезпечується в третьому каскаді мікросхемою К174ХА2. На ній зібраний балансний CW/SBB детектор, а також вона забезпечує і основне регулювання АРУ. Перед мікросхемою знаходиться малошумний каскад із загальним затвором на польовому транзисторі КП903, тому власні шуми цієї мікросхеми практично непомітні. Для більшого зниження рівня шумів на виході НЧ сигналу використовується готовий ФНЧ від р/ст "Граніт" - Д3,4. Основне посилення низької частоти забезпечується мікросхемою К174УН14. Вона дозволяє підключити зовнішній динамік.

Вузол А2 містить і частину тракту передачі трансівера. Балансний модулятор зібраний на варикапах. DSB сигнал проходить через основний фільтр KF1, а далі відфільтований SSB сигнал через каскад СК, що узгоджує, приходить на оборотний змішувач RX-TX. Пройшовши через діапазонні фільтри, контакти реле "прийом-передача" він надходить на підсилювач потужності - блок А4. Широкосмуговий підсилювач потужності зібраний за класичною схемою на транзисторах КТ610, КТ921 та 2-х транзисторах КТ956А. Максимальна потужність підсилювача близько 60 Вт.

Власне, весь трансівер складається з 8 блоків (плат) А1 ... А8, на яких розміщуються основні вузли - ГПД, опорний генератор ОКГ, мікрофонний підсилювач, ФНЧ і т.п. У цьому номері збірки я докладніше розповім про основу плати трансівера - блок А2.

Короткохвильовий трансівер Урал Д-4
Принципова схема блоку А2

Приймається сигнал, пройшовши ДПФ, надходить на змішувач приймача, зібраний на діодах VD1...VD8. Він є високорівневим широкосмуговим змішувачем з використанням узгоджувальних трансформаторів T1, T2 з об'ємним короткозамкненим витком. Їх конструктивне виконання багаторазово описувалося в радіоаматорській літературі. Я ж (по бідності) використовував металеві чашки від старих транзисторів П605 і феритові кільця 1000...2000НН, діаметром 10 мм. як завжди) рівномірно на три чверті кільця.

Принципова схема блоку А2 (частина1, 29 Кб)
Принципова схема блоку А2 (частина2, 39 Кб)
Принципова схема блоку А2 (частина3, 42 Кб)

Втрати в такому змішувачі зазвичай складають 4-6 дБ. Кращі показники по "динаміці" виходять, якщо в кожному плечі змішувача встановити послідовно по 2 діоди Шоттки. Природно, що при цьому доведеться двісті амплітуду сигналу гетеродина до 3 Вефф. Слід звертати особливу увагу форму сигналу гетеродина. Чим вона ближче до чистої синусоїди, тим менше шуми і вища чутливість приймача. Ще вищі показники виходять під час подачі напруги гетеродина прямокутної форми (меандра) з хорошими фронтами.

На виході змішувача (його навантаження) встановлений диплексер R11, С5, L1 і С6, L2. Через узгоджувальний трансформатор ТЗ, намотаний подвійним скрученим проводом на феритовому кільці 600 ... 1000НН, сигнал приходить на вхід каскаду (СК), що погодить, зібраного на польовому транзисторі КП903А. Він включений за схемою із загальною базою і при струмі 40...50 мА він володіє високими динамічними характеристиками, малими шумами та необхідним посиленням. Немає потреби охоплювати його сигналом АРУ. Трансформатор Т4 забезпечує гарне узгодження з кварцовим фільтром, що має імпеданс близько 300 Ом. При ретельному налаштуванні RC ланцюжками (R14, С9 і R15, С15) вдається отримати нерівномірність у смузі пропускання фільтра 1.. 2 дБ Вихід кварцового фільтра навантажений на широкосмуговий трансформатор Т5 з коефіцієнтом трансформації 1:9. Він намотаний у три скручені дроти на феритовому кільці 600...1000НН і містить 9 витків. Узгодження забезпечується резистором R26 2,7 кОм та через коефіцієнт трансформації 1:9 приводиться до імпедансу фільтра 300 Ом. Використання такого включення дозволяє отримати хороше узгодження при реверсі трактом передачі. Наступний каскад, також зібраний на польовому транзисторі КП903А, має тугішу мету - малі шуми, високу динаміку і можливість обходитися без АРУ. А це, у свою чергу, не призводить до зміни характеристик наступного фільтра KF2 з смугою пропускання, що перемикається. Основне посилення по проміжній частоті, як зазначалося вище, забезпечується мікросхемою DA1 К174ХА2. Можна відзначити деякі особливості під час її роботи. Керуюча напруга АРУ надходить на неї через діоди VD15 та VD16. Діод VD15-германієвий, на відміну від кремнієвого VD16, тому напруга АРУ надходить на вихідний каскад мікросхеми раніше, ніж на попередні, тому що він схильний до великих перевантажень.

У складі мікросхеми є детектор, який використовується як балансний для прийому CW і SSB сигналів. Низькочастотний сигнал надходить на два підсилювачі низької частоти. Через регулятор гучності на підсилювач потужності та на окремий підсилювач АРУ. Підбором резистора R49 можна встановити поріг спрацьовування АРУ, наприклад, з 4 - 5 балів. Підбором та перемиканням конденсаторів можна змінювати постійну часу. С49 – повільна та С50 – швидка АРУ. Перемикання забезпечується контактами реле К4 окремо під час пошуку, CW чи SSB.

Інші нюанси схеми малозначні і щоб закінчити з приймальним трактом ПЧ, можу порадити замінити при бажанні конденсатор С37 на простий, хоча б, двокристальний кварцовий фільтр. Вийде відомий "чистий" фільтр, що забезпечує зниження шумів всього підсилювача ПЧ.

Короткохвильовий трансівер Урал Д-4

Підсилювач ПЧ повторювався кілька разів і показав сталість параметрів та достатню стійкість. Невелику схильність до самозбудження можна усунути шунтуванням контуру L9, С36 резистором 5...20 кОм.

У режимі передачі тракт ПЧ приймача від транзистора VT5 далі закритий. Для забезпечення самопрослуховування при роботі CW, мікросхема DA1 трохи відкривається підбором резистора R38.

Балансний модулятор зібраний за відомою схемою на варикапах VD12, VD13. Котушки L5, L6 намотані в горщикоподібних сердечниках СБ-12 (9). На затвор транзистора VT4 подається напруга керування від 0 до +6 В, за допомогою якого регулюється вихідна потужність передавача або ALC.

Як навантаження знову ж таки використовується трансформатор Т5 із співвідношенням 1:9 і далі трактом кварцовий фільтр і т.д. Транзистор VT2 тепер стає джерельним повторювачем, вихід якого підключений до змішувача RX-TX. Тут слід враховувати співвідношення амплітуд сигнал - сигнал гетеродина, приблизно 1:10. Далі з виходу змішувача сигнал, що передається, пройшовши через діапазонні фільтри і буферний каскад, надходить на підсилювач потужності.

Короткохвильовий трансівер Урал Д-4

Примітка

Анатолій, RX9JK повідомляє, що цей трансівер існує та експлуатується близько 2-х років. Крім звичайної роботи, випробовувався в умовах очних змагань в м. Зарічний неподалік Єкатеринбурга за одним столом з FT-990 і за динамікою перевершував сусіда". За своїми характеристиками, виміряним, щоправда, в аматорських умовах він не поступається своєму прототипу "УРАЛ-84м Друковані плати існують в єдиному чорновому варіанті в самому трансівері. У кресленнях їх немає. Тим, хто зацікавиться повторенням блоку А2, можна порадити звернутися до основної плати трансівера "УРАЛ-84М".

Конструкція - самої плати та розташування елементів приблизно таке ж, а лінійні розміри дещо менші. Для спрощення "друку" шини живлення можна не робити, підвести проводом МГТФ в ті місця, де потрібно. З метою зменшення габаритів, фільтр Д3,4 розкрито, розібрано і знову зібрано на друкованій платі блоку А2.

Мені хочеться подякувати Олександру, RN3DK з м. Митіщі за допомогу в підготовці цієї статті, RW3AY.

Автор: А Першін, RX9JK (ex UA9CKV) м.Сургут; Публікація: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Дивіться інші статті розділу Цивільний радіозв'язок.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Спиртуознавство теплого пива 07.05.2024

Пиво, як один із найпоширеніших алкогольних напоїв, має свій унікальний смак, який може змінюватись в залежності від температури споживання. Нове дослідження, проведене міжнародною групою вчених, виявило, що температура пива значно впливає на сприйняття алкогольного смаку. Дослідження, очолюване матеріалознавцем Лей Цзяном, показало, що з різних температурах молекули етанолу і води формують різні типи кластерів, що впливає сприйняття алкогольного смаку. При низьких температурах утворюються пірамідоподібні кластери, що знижує гостроту "етанолового" смаку і робить напій менш алкогольним на смак. Навпаки, при підвищенні температури кластери стають ланцюжнішими, що призводить до більш вираженого алкогольного смаку. Це пояснює, чому смак деяких алкогольних напоїв, таких як байцзю, може змінюватись в залежності від температури. Отримані дані відкривають нові перспективи для виробників напоїв, ...>>

Основний фактор ризику ігроманії 07.05.2024

Комп'ютерні ігри стають все більш популярним видом розваг серед підлітків, але супутній ризик ігрової залежності залишається значною проблемою. Американські вчені провели дослідження, щоб визначити основні фактори, що сприяють виникненню цієї залежності, та запропонувати рекомендації щодо її запобігання. Протягом шести років 385 підлітків були піддані спостереженню, щоб з'ясувати, які фактори можуть привертати до ігрової залежності. Результати показали, що 90% учасників дослідження не схильні до ризику залежності, у той час як 10% стали ігроманами. Виявилося, що ключовим фактором у появі ігрової залежності є низький рівень соціальної поведінки. Підлітки з низьким рівнем просоціальної поведінки не виявляють інтересу до допомоги та підтримки оточуючих, що може призвести до втрати контакту з реальним світом та поглиблення залежності від віртуальної реальності, запропонованої комп'ютерними іграми. На основі цих результатів вчені ...>>

Шум транспорту затримує зростання пташенят 06.05.2024

Звуки, що оточують нас у сучасних містах, стають дедалі пронизливішими. Однак мало хто замислюється про те, як цей шум впливає на тваринний світ, особливо на таких ніжних створінь, як пташенята, які ще не вилупилися з яєць. Недавні дослідження проливають світло на цю проблему, вказуючи на серйозні наслідки для їхнього розвитку та виживання. Вчені виявили, що вплив транспортного шуму на пташенят зебрового діамантника може призвести до серйозних порушень у розвитку. Експерименти показали, що шумова забрудненість може суттєво затримувати їх вилуплення, а ті пташенята, які все ж таки з'являються на світ, стикаються з низкою здоровотворних проблем. Дослідники також виявили, що негативні наслідки шумового забруднення сягають і дорослого віку птахів. Зменшення шансів на розмноження та зниження плодючості говорять про довгострокові наслідки, які транспортний шум чинить на тваринний світ. Результати дослідження наголошують на необхідності ...>>

Випадкова новина з Архіву

Захист спінових кубитів від зовнішнього шуму 30.10.2018

Дослідники з Німеччини комплексно досліджували екранування електричного та магнітного шуму для проведення ефективних квантових обчислень з використанням спінових кубітів.

Професор Гуїдо Буркард та його команда фізиків із Констанцського університету розробили теоретичну концепцію обробки квантової інформації. Вони знайшли спосіб екранувати електричний та магнітний шум на короткий час. Це дозволить використовувати спини як пам'ять на квантових комп'ютерах: збільшиться час їхньої когерентності, і в цей період можна встигнути виконати багатотисячні комп'ютерні операції.

Технологічне бачення розробки квантового комп'ютера залежить не лише від інформатики та інформаційних технологій. Нове розуміння теоретичної фізики впливає і прогрес практичної реалізації. Кожен комп'ютер або комунікаційний пристрій містить інформацію, вбудовану у фізичні системи.

У контексті розробки квантового комп'ютера спінові кубити та їх магнітні властивості знаходяться у центрі уваги. Для використання спинів як пам'ять у квантових технологіях потрібно побудувати їх у лінію, інакше їх не можна буде контролювати необхідним чином.

Фізики стикаються з цією проблемою в роботі з електричними полями, коли кілька електронів – у цьому випадку чотири – формують квантовий біт. Інша складність пов'язана з тим, що вчені мають справу з електронними спинами, які, у свою чергу, дуже чутливі та тендітні. Навіть у твердих тілах із кремнію вони реагують на зовнішній вплив електричного або магнітного шуму. Це дослідження зосереджено на теоретичних моделях та обчисленні того, як квантові біти можна захистити від цього шуму – важливе додавання до основного дослідження для квантового комп'ютера. Якщо ізолювати шум навіть на короткий період, за ці частки секунди все одно можна встигнути виконати тисячі комп'ютерних операцій – принаймні теоретично.

Далі фізики з Констанца почнуть експериментальну роботу зі своїми колегами, щоб випробувати теорію. Вперше в цих тестах буде задіяно чотири електрони, а не три, що потенційно може бути використане партнерами з Прінстона. У той час, як фізики в Констанці надають теоретичну основу, їхні колеги зі США проводять експериментальну частину роботи.

Інші цікаві новини:

▪ Лазня у індіанців майя

▪ Компактна система Shuttle DS57U на базі Broadwell

▪ Картинна галерея неоліту у Сомалі

▪ Новий Кубик Рубіка сам навчить себе збирати

▪ Приручений дисплей

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Музиканту. Добірка статей

▪ стаття Кохання сліпа. Крилатий вислів

▪ стаття У якій країні станційним доглядачем працювала кішка та залучила багато нових клієнтів? Детальна відповідь

▪ стаття Верстак-склоріз. Домашня майстерня