Jump to content
Sign in to follow this  
UN8GC

TR-2017HD

Recommended Posts

Сегодня пришел новый трансвертер для 70 МГц с высоким динамическим диапазоном по приему:

 

hd-70.jpg

Share this post


Link to post
Share on other sites

Всех приветствую.

Честно говоря, сначала раздумывал, приобретать ли готовую плату трансвертера или попробовать собрать самому аналогичную конструкцию. Но, посмотрев на стоимость комплектующих, решил всё таки приобрести собранную плату, с твёрдым намерением в дальнейшем использовать её как основу для всяческих доделок-переделок.

И так, плата трансвертера заказана, получена и у меня наконец-то дошли до неё руки.

Первым делом решил исследовать кварцевый гетеродин 42 МГц, подготовил приборы: частотомер, ВЧ-вольтметр и осциллограф.

Интересуют два ключевых параметра: выходной уровень гетеродина и температурная стабильность частоты, форма сигнала - для интереса.

В трансвертере применен пассивный 50 Ом двойной балансный смеситель ADE-1, у которого уровень гетеродина по даташиту должен находиться в пределах +4 дБм... +10 дБм.

Величина напряжения гетеродина в штатном варианте, измеренная ВЧ-вольтметром, составила 240 мВ (менее +1 дБм), что явно недостаточно.

При уменьшении сопротивления R6 с 1 кОм до 500 Ом напряжение возрастает до 350 мВ (почти +4 дБм) - уже минимально необходимый уровень.

Форма сигнала на осциллографе при этом - синусоида со "ступенькой", не очень...

Частота гетеродина при подаче питания оказалась на 567 Гц выше номинальной, затем за пару минут опустилась на 7 Гц в комнатной температуре.

Предварительно подключив частотомер, решил устроить гетеродину температурный стресс-тест, для этого взял паяльный фен. Температуру фена установил минимальную, измерил термопарой  "выхлоп" - оказался в районе 93 градусов. Принялся методично прогревать "гетеродинную область" на плате, наблюдая за частотой. Максимальное значение частоты, которое удалось "нагреть", составило около 1133 Гц выше номинала, таким образом дрейф частоты составил 573 Гц, что довольно неплохо, но может оказаться велик для работы в эфире при использовании "цифры".

Поиски достойной альтернативы в качестве гетеродина трансвертера, не увенчались успехом, поэтому, вероятнее всего, буду использовать внешний синтезатор частоты с отдельным высокостабильным опорным генератором, например, на микросхеме ADF4351. Плата синтезатора уже заказана и получена.

Сейчас занимаюсь подготовкой корпуса для трансвертера, платы трансвертера и усилителя мощности на 50 Вт планирую установить на общий массивный радиатор.

Немного позднее надеюсь заняться дальнейшими измерениями остальных параметров трансвертера, сначала приёмная часть. Результатами поделюсь обязательно.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Всех приветствую.

Проверил приёмную часть трансвертера, посмотрел почти всё кроме динамических характеристик (к сожалению, не позволяет измериловка).

При помощи измерителя АЧХ с высокоомной детекторной головкой, подключенной к выходу ПФ, посмотрел АЧХ и полосу пропускания фильтра.

В приложенных фото видно, что в оригинале АЧХ фильтра несимметрична. После небольшой подстройки удалось добиться симметричности АЧХ, но "двухгорбость" не удалось устранить, как и не удалось подвинуть немного вниз центральную частоту ПФ. Полоса пропускания ПФ - около 4 МГц, на фото видно внешнюю метку частоты 70,25 МГц.

Коэффициент усиления в режиме приёма проверил, подав от ВЧ генератора сигнал с уровнем -93 дБм (S9), измеренный на выходе анализатором спектра уровень составил -76,7 дБм, таким образом коэффициент усиления равен 16,3 дБ, что ниже заявленного.

Уровень гетеродина (LO) на выходе ПЧ: -54,3 дБм (подавление LO: около 58 дБ).

Уровень LO на антенном входе: -96,3 дБм (подавление LO: около 100 дБ).

Подавление зеркального канала (13 МГц): 66 дБ.

Измерение чувствительности проводил в паре с SDR трансивером Flex-1500, педусилитель: +10 дБ. При подключении трансвертера наблюдается прибавка шумов в 1 балл. Чувствительность MDS (при С/Ш = 3 дБ, полоса 500 Гц): -132 дБм (Кш около 15 дБ). Чувствительность при С/Ш = 10 дБ в полосе 2,7 кГц: -118 дБм. Чувствительность не очень..., может только у меня так....

BPF 70MHz After Adj.jpg

BPF 70MHz Before Adj.jpg

Share this post


Link to post
Share on other sites

Всех приветствую!

После замены некоторых деталей на плате удалось улучшить параметры трансвертера на приём.

Сквозная АЧХ платы (детекторная головка подключена к выходу ПЧ) после замены элементов фильтра обрела нормальный вид. На приложенных фото включены метки 1 МГц и одна внешняя метка 70,25 МГц.

Небольшая доработка в УВЧ позволила улучшить чувствительность на 4 дБ.

Не стану утомлять подробностями, желающие могут обратиться в личку.5b5f3d141dc06_70.25MHzBPF-2.thumb.jpg.65

70.25 MHz BPF.jpg

Share this post


Link to post
Share on other sites

Евгений, Отличные результаты. Спасибо за информацию и подробное описание. 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Всех приветствую!

Давно собирался разделить вход УВЧ для уменьшения количества реле и, возможно, под МШУ, нашел подходящий, на мой взгляд, вариант.

Извиняюсь за качество фото, суть доработки коротко: С40 удален; С29 перенесён и запаян сверху параллельно R21; С34 повернут на 90 гр.; контактные площадки под С29 изолированы (перерезаны дорожки).

Запаяны две новые емкости: 120 пФ (нижний на фото, ближе к кабелю) и 27 пФ (на "горячий" вывод L8), таким образом получится контур L8 с емкостным отводом на входной кабель.

После переделки требуется небольшая подстройка контура, чувствительность осталась на прежнем уровне.

RF In Mods.JPG

Share this post


Link to post
Share on other sites

Евгений,

мой трансвертер возвращается ко мне завтра после тестирования и настроек, сделанных любезно Сергеем (EX8MLE). Хочу проверить что получилось в эфире. Как раз у нас идет метеорный поток.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Михаил,

На мой взгляд, все-таки необходим МШУ, максимум, что смог выжать - это -122 дБм при С/Ш = 10 дБ в полосе 2,7 кГц. И только после установки вместо сопротивления индуктивности 220 нГн в сток транзистора УВЧ, и подборки сопротивлений по затворам, чтобы ток стока стал 10 мА (изначально был около 7 мА).

На ebay приобрел шикарный четырехзвенный полосовой фильтр на спиральных резонаторах для установки на выходе МШУ.

МШУ ещё не собирал.

BPF.jpg

Share this post


Link to post
Share on other sites

Всех приветствую!

Сегодня добрался до режима передачи в трансвертере, и выяснились новые "сюрпризы".

Ток "покоя" на передачу при снятой перемычке питания выходного каскада: 106 мА при напряжении ровно 12 В. С вычетом тока коллектора драйвера оконечного каскада (около 13 мА), по цепи +8 В получается потребляемый ток примерно 93 мА, что почти предельный для стабилизатора 78L08, при этом наблюдается его значительный нагрев. Стандартное напряжение питания 13,8 В только усугубит ситуацию, стабилизатор необходимо заменить на более мощный.

Так как полосовой фильтр уже настроен в режиме приёма, пытался только согласовать его с первым каскадом УМ. Мне не очень по душе авторский вариант с подстроечным резистором в ВЧ цепи и отсутствие развязки с ВЧ ключом по постоянному току.

Предварительно вместо R16 установил емкость 24 пФ (близкий модуль реактивного сопротивления с индуктивностью в УВЧ).

Для просмотра сквозной АЧХ подключил выход ГКЧ к входу ПЧ, детекторную головку через аттенюатор (40 дБ 100 Вт) подключил к выходу УМ. Минимальная неравномерность АЧХ получилась при сопротивлении подстроечного резистора около 300 Ом, что для меня было неожиданностью, возможно, влияние индуктивности резистора. По-хорошему планировал совсем исключить подстроечник, заменить перемычкой, подобрав величину емкости по минимальной неравномерности АЧХ.

После замены емкости на другую, большей величины (1 нФ), как назло вышел из строя транзистор (пробило эмиттерный переход), возможно, из-за статики (паяльник без заземления).

При проверке транзистор вдобавок оказался другого типа: BFR92A (маркировка "p2w"), отличный от указанного на схеме. Ранее измеренный ток коллектора этого транзистора был около 23 мА (почти максимум по даташиту). Необходимо искать "родной" транзистор BFR193 (он большей мощности), транзисторов, к сожалению, нет в наличии, буду заказывать.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Всех приветствую!

Недостающие детали давно получены, но пока всё не хватает времени вплотную заняться...

Кстати, сравнивал чувствительность Flex-1500 в диапазоне 50 МГц и с трансвертером 28/70 МГц с последними доработками, в результате на 50 МГц чувствительность выше на 2 дБ. Так что есть к чему стремиться.

Share this post


Link to post
Share on other sites
24 минуты назад, UN7IY сказал:

Всех приветствую!

Недостающие детали давно получены, но пока всё не хватает времени вплотную заняться...

Кстати, сравнивал чувствительность Flex-1500 в диапазоне 50 МГц и с трансвертером 28/70 МГц с последними доработками, в результате на 50 МГц чувствительность выше на 2 дБ. Так что есть к чему стремиться.

Евгений, чувствительность оказалась у Flex выше или у трансвертера?

Кстати, использую TR-2017HD уже давно на диапазоне. Вроде, работает не плохо.

Share this post


Link to post
Share on other sites
В 03.08.2018 в 10:02, UN7IY сказал:

На ebay приобрел шикарный четырехзвенный полосовой фильтр на спиральных резонаторах для установки на выходе МШУ.

Сегодня дошли руки подстроить фильтр с помощью NWT-500.

КСВ в участке 70-70,5 МГц менее 1,3 (измерял отдельно).

Прилагаю графики АЧХ и фото фильтра

Helical BPF-70.25 MHz.jpg

Helical BPF-70.25 MHz-2.jpg

IMG_100.jpg

IMG_200.jpg

Share this post


Link to post
Share on other sites

Удалил элементы гетеродина и добавил вход для внешнего LO.

На входе установлен П-образный аттенюатор 3 дБ.

EXT LO IN.JPG

Share this post


Link to post
Share on other sites

Евгений,

1) Что дал полосовой фильтра на выходе? Как это отразилось на общей чувствительности?

2) Что дал внешний LO?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Полосовой фильтр пока только настроен и подготовлен для установки в антенный блок.

В антенном блоке планируется МШУ на чипе SPF5122Z с упомянутым фильтром на выходе и антенное реле.

МШУ ещё пока не собран, но в наличии все комплектующие. Алюминиевый корпус тоже лежит и ждёт своей очереди.

К сожалению, не всегда на всё хватает времени (и настроения).

Сначала закончу трансвертер, осталось немного, готов примерно на 80%, потом займусь МШУ и антенным блоком. Весь комплект будет работать только в паре с антенным блоком (разделены фидеры приема и передачи).

В качестве LO буду использовать готовую отлаженную плату синтезатора частоты на чипе ADF4351 со встроенным TCXO и возможностью подключения внешней опорной частоты 10 МГц. Это должно решить проблему с точностью и стабильностью частоты.

Синтезатор можно приобрести тут https://www.ebay.com/itm/25-6000-Mhz-VCO-PLL-Reference-Generator-Quartz-Stability-Sinusoidal-Frequency/264145006635

Я приобрел себе сразу 3 платы на разные частоты: 42; 116 и 404 МГц для трех диапазонов, возможно договориться с продавцом чтобы отправил только плату без корпуса, выйдет значительно дешевле.

По мере готовности буду выкладывать информацию и фотоматериалы в этой ветке.

  • Like 1

Share this post


Link to post
Share on other sites

Плата синтезатора 42 МГц

Synt. 42 MHz.JPG

Edited by UN7IY
  • Like 2

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

×