Обяснителна записка:

След направените първи опити на обхват 630 m (472-479 kHz) се поразрових из интернет и разгледах как "светилата" правят апаратурите си на посочените честоти.

Направи ми впечатление ниската степен на филтрацията на честотата на кварцовия генератор, а също и на изхода на предавателната част. Определящо беше и начинът на работа на усилвателя на мощност - клас D или Е. Това обуславя много висок коефициент на полезно действие - над 82%, а някъде и над 84%. Останалите 16-18% са разсейвана топлина и тя е много малко. Обаче следващият филтър трябва да е с повече от 3 звена, за да "изчисти" сигнала от хармонични.

В публикуваните схеми беше широко застъпено употребата на не повече от 2 звена, което не е достатъчно. Затова и реших да изградя крайния усилвател по стандартна схема на линеен усилвател. Описанието на всеки един възел от схемата е в следващите редове.

На снимковия материал се виждат и първообразите на някои модули и елементи, които после са преработени.

Входен ВЧ усилвател за 472-475 kHz:

Първоначалната схемата беше с транзистор КП103Л и се оказа с недостатъчно усилване. Входният двузвенен филтър има голямо затихване в лентата на пропускане и при входно напрежение от 150 mV(амплитудна стойност), на изхода се получават 200 mV. Като се има предвид и загубите които ще се получат при смесването, това усилване е крайно недостатъчно. Затова замених полевия транзистор с биполярен стар тип BFP520 (някогашно производство на Unitra) с коефициент на усилване около 400.

При направеното измерване със същото входно напрежение, изходното вече е 1 V. Смяната на транзистора предизвика и смяна на монтажа - сменени бяха местата на някои кондензатори филтриращи захранващото напрежение. Входните кръгове са изпълнени от тела за МЧ на джобни радиопреимници китайско производство. Индуктивността им може да се променя в обхвата 800-1200 µH.

Кварцов осцилатор:

Първата идея за преобразуване беше като се използва кварц с честота 4 или 4,332 MHz, тогава преобразуваният сигнал щеше да излиза към основното радио в честотния обхват 3,521-3,528 MHz или 3,853-3,860 MHz. Всъщност такава беше идеята защото най-лесно намерих кварцове с посочените честоти. Обаче LZ2WSG ми загатна, че в посочения честотен обхват може да предизвикам сравнително високи по амплитуда смущения при недобро филтриране в режим на предаване. Затова се реших да опитам с кварц на по-висока честота. И така намерих един модул от бракувана радиостанция РСД-69-ЧМ, обозначен като СМ672, в който имаше кварцов генератор на 10,6 MHz. Всъщност измерената честота се оказа 10,6013 MHz. В такъв случай преобразуваният сигнал е с честоти 10,1223-10,1293 MHz.

Освен това при първоначалната схема буферът (вторият транзистор) се използваше като усилвател с голям ток (20-30mA) за сравнително нискоомен товар, а изходният сигнал не беше достатъчно чист. След като дойде новата идея, изходният сигнал от посочения модул беше достатъчно чист, без хармонични. Затова вторият транзистор го поставих да работи като емитерен повторител, а за всеки случай след него включих две звена П-филтър с честота на срязване 12 MHz. Изходното напрежение се оказа малко под 1 V амплитудна стойност. При натоварване обаче със смесителя изходното напрежение спадна под 0,25 V, а това е крайно недостатъчно.

Затова все пак прибегнах до "стандартната" схема с усилване - в колектора на буфера включих бобина с малка стойност 2-3 uH и прехвърлящият кондензатор го включих между колектора и входа на филтъра. Така в изхода на филтъра след натоварване изходното напрежение вече беше 0,5 V.

Буферът и филтрите оформих на две платки прихванати една до друга хоризонтално със спойките нагоре, а модулът на същото ниво, само че до буфера.

Индуктивностите в П-филтъра са по 1,2 µH, изпълнени като са използвани феритни тела за дросели с по 13 навивки с емайлиран проводник 0,4 mm. Филтриращият дросел в захранването е фабричен ДМ-04, руско производство.

Смесител:

Смесителят е диоден, изпълнен с диоди 1N4148. Двата трансформатора са изпълнени с тороиди, руско производство К18 х 10 х 6, u = 1500. И двата тороида са изолирани с два слоя тънка тефлонова лента и са навити с емайлиран проводник с диаметър 0,3 mm, навити са едновременно с три усукани помежду си проводника с по 30 навивки. Изпълнен е на отделна платка. На схемата са обозначени като L3, L4, L5 и L6, L7, L8. За всяка схема си има отделна номерация, затова сякаш някои неща се повтарят.

Уточнявам "u" да се чете като "мю". Намирам го като най-близко по външен вид на гръцката буква.

Драйвер:

На пръв поглед той прилича по схема на обикновен НЧ усилвател с безтрансформаторен изход. Разликата е в това, че всички корекции са само за избрания радиочестотен обхват. Първоначално исках да повтарям разпространените схеми за атака на крайните транзистори с CMOS интегрални схеми. Идеята е крайните транзистори да работят в ключов режим клас D или Е. Тогава може да се реализира голяма мощност на изхода с малка разсейвана мощност.

В изхода обаче трябва да има много добър филтър, за да изчисти хармоничните които се получават от правоъгълния сигнал на крайните транзистори. Както гледах схемите на авторите, реших от любопитство да огледам и как са инсталирали антените си. Оказа се, че всички имат големи имения с огромна площ и ако изходният филтър не осигурява необходимата филтрация, то няма на кого да попречат наблизо, а при мен не е така - живея в гъсто населен район и няма начин да не попреча на някого. Освен това се оказа, че нивото на хармоничните които трябва да се отфилтрират е много високо, а само две звена на П-филтъра няма как да изчистят добре сигнала.

Затова се върнах към старата схема с усилване на синусоидален сигнал и съответно с голяма разсейвана мощност. Схемата на драйвера изпълних с голям ток на входния и изходните му транзистори. За входен използвах SF128D (стар тип транзистор от бившата ГДР), а за изходни - комплементарна двойка BD138-BD139.

На входа включих едно звено П-филтър с честота на срязване 600 kHz. Изходният трансформатор за връзка с крайните транзистори изработих от тороид, руско производство К18 х 8 х 6, u = 2000, изолиран с два пласта тефлонова лента и навит с два усукани емайлирани проводника 0,4 mm, 10 навивки. Така построеният драйвер го изпробвах на товарно съпротивление 50 Ома.

При сигнал на входа над 80 mV се получава насищане на крайните транзистори, а консумацията е максимум 160 mA. За всеки случай двата транзистора ги прихванах с радиатор представляващ медна S-образна пластина. При продължителна около 1 минута атака, пластината загрява съвсем малко.

При всички тороидни трансформатори и бобини правя по два слоя изолация от тефлонова лента, защото намерената от мен е много тънка и ако е един слой предполагам, че някой остър ръб на тороида може да я пробие.


Крайно стъпало с мощни транзистори IRLZ34N:

На двата гейта се подава преднапрежение 1,85 V получено от отпушването на един светодиод, при което единият транзистор се получи с начален ток 4,5 mА, а другият 5mА. При атака на драйвера свързан към крайното стъпало максималният консумиран ток е 4 А, което се достига с 60 mV ефективна стойност на входа на драйвера.

Консумираният ток от драйвера е около 100 mА. Отчетената изходна мощност е 30 W при захранващо напрежение 12.5 V. Това означава, че останалите 20 W са топлина за разсейване. Това се усеща по бързото затопляне на радиатора, на който са закрепени мощните транзистори. Последните са монтирани като са изолирани с подложки от слюда с дебелина 0,05 mm и предварително намазани с топлопровеждаща силиконова паста.

Затоплянето на радиатора е убедителен довод, че топлоотвеждането е изпълнено както трябва. Изходният трансформатор е изпълнен на два тороида К30х20х6, с u = 600, залепени за дебелина 12 mm, изолирани с два слоя тефлонова лента. Навити са едновременно с 4 проводника с винилитова изолация, навивките са 7.

На схемата са обозначени като L5, L6, L7, L12. По възможност се използват разноцветни проводници, за да може лесно да се свържат начало и край по посоченото на схемата. Кондензаторите в изходния П-филтър са слюдени за напрежение 500 V.

В конструкциите на други автори препоръките са за напрежение 1200 V. При първите опити двете бобини на звената бяха навити на тороиди българско производство К25 х 15 х 10, u = 50. Не разбрах защо, но първата бобина грееше много и затова реших да я направя на бакелитово тяло с диаметър 18 mm, 40 навивки плътно навити с емайлиран проводник 0.8 mm, дължина около 32 mm. Трябва да се получат 16 µH.

За втората бобина си остана тороида, навита е с емайлиран проводник 1 mm, 18 навивки. При всяко навиване на бобина обаче трябва да се контролира стойността ?, при мен се получи необходимата стойност със 17 навивки (вероятно при производството магнитната проницаемост се е получила u > 50). Дроселите по 10 uH в захранването на мощните транзистори са от компютърно захранване.

Автоматика и командване:

Командването става от основната апаратура, а именно FLEX-1500, като оттам в режим "предаване" се извежда изход тип отворен дрейн. Въведен в настоящия трансвертер, този сигнал се подава на базата на един мощен транзистор BD140, а той при отпушването си подава напрежение на 4 релета. Две са тип РЭС 49 и превключват сигналите между смесителя, драйвера и входния делител на мощност. Третото е някаква непозната изработка, с надпис JQC-3FC, превключва антената към изходния усилвател или входния усилвател и е с по-здрави контакти. Четвъртото е тип РЭС-22 и служи за превключване на 12 V за +RX и +TX.

За индикация на режим "приемане" и "предаване" са включени и два светодиода - зелен и червен съответно.


Монтаж:

Монтажът е извършен обемно, като съм се старал някои от възлите да ги изпълня като модули на платки. Иначе всичко е затворено в кутия от компютърно захранване (tnx LZ2WSG).

На задната стена е монтиран радиаторът за крайните транзистори.

На предната се намират изходният и входен куплунг за връзка с антена и FLEX-1500 съответно, предпазител 10А и двата светодиода - зелен и червен, индициращи режим приемане и предаване и вход за жак за командване.

На долната страна на дъното на кутията са закрепени гумени тампони като крачета, свалени са от стари бракувани апаратури.

На дъното е закрепена хоризонтално основната платка, на която е осъществен монтажът на всички модули. Пак от LZ2WSG разбрах как да направя монтажа на междинните връзки. Изрязах правоъгълни и квадратни плочки от фолиран текстолит и ги залепих на необходимите места с моментно лепило.

Тъй като използвам поялник с малка мощност и запояването на проводници върху "масата" понякога е невъзможно, реших да направя местата на спойките термично изолирани. Като запоявам, докато се разнесе топлината по фолиото, ще съм запоил всичко необходимо. Ще го наречем малка моя хитрост - на снимките се вижда като надрани правоъгълни части от основната платка.

По-нататък налепих(а с налепването на практика закрепих) модулите по "заплютите" вече места.


Настройка и проби:

Настройката се свежда до проверка на монтажа (по възможност няколко пъти), проверка на режимите на работа на всички модули и автоматиката. След това на входа на приемната част се включва сигнал-генератор и се подава ВЧ напрежение с висока стойност, а на изхода му се поставя измерителна сонда за измерване на изходното напрежение. После започва настройката на входните кръгове. След достигане на максимума се проверява лентата на пропускане като желаната от нас лента да е по средата. Другите проверки са на драйвера, кварцовия генератор и крайното стъпало. По-горе при описание на работата на посочените възли и модули донякъде е описана и предварителната настройка.

При пробите първо опитах действието на автоматиката заедно с основното радио, като преминавам от режим приемане в режим предаване и обратно няколко пъти. След това на куплунга за антена включвам сигнал-генератор, включвам захранването и в режим приемане намирам на очакваната честота нивото на сигнала. Намалявам входното ниво до минимално възможното и се оказа, че 1 uV от генератора се приемат по S-метъра на радиото на ниво 9, а това е чудесно. После вместо генератора на изхода включвам изкуствен товар 50 Ома и превключвам апаратурата в режим предаване и подавам възбуждане, като предварително съм го намалил до миминум. Някъде при 3-3,5 W се получава необходимата изходна мощност и консумация 4,5 А. С това пробите може да се каже, че са завършени.

За съжаление все още нямам необходимата за целта антена, но мисля по въпроса. Надявам се в скоро време и това да стане.

Докато разглеждате снимките, моля не бъдете критични към фона зад изделието. Виждат се какви ли не кухненски пособия .

Все пак важното е с подръчни средства да постигнем желаните резултати.