Коротковолновый трансивер Урал Д-4. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Гражданская радиосвязь

 Комментарии к статье

В последнее время мне часто приходилось работать в вахтовых условиях. В связи с этим появилась необходимость в компактном трансивере - моноблоке. Желание работать в эфире в период вахты заставило засесть "за паяльник и напильник". Трансивер появился достаточно быстро, и я назвал его - "УРАЛ Д-04". Структурно он повторяет мою предыдущую конструкцию "УРАЛ-84М", но с существенными изменениями в принципиальной схеме. Учтены также и некоторые недостатки ранней модели, RX9JK.

Некоторые отличия от "УРАЛ-84М"

• более простая схемная реализация основных узлов, стала менее сложной настройка трансивера в целом;
• большее внимание уделено преселектору, в результате увеличился динамический диапазон, снизились шумы, и возросла чувствительность;
• более совершенный дизайн (внешне напоминает трансивер TS-140), используется квазисенсорное управление;
• ручка настройки размещается сбоку, стало удобнее настраиваться, особенно в вахтовых условиях;
• уменьшились размеры и, соответственно, вес.

Основные технические характеристики

Приемник

Рабочие частоты - все любительские диапазоны от 1.8 до 29 МГц + WARC;
Режим работы - CW / SSB.
Входной импеданс антенного входа - 50 Ом;
Динамический диапазон (измерен двухсигнальным методом на диапазоне 14 МГц, разнос частот 15 кГц) - не менее 94 дБ;
Избирательность по зеркальному каналу не хуже 80 дБ;
Полоса пропускания тракта ПЧв режиме SSB 2,4 кГц, в режиме CW 0,8 кГц;
Чувствительность (с/ш+ш 10 Б) - не хуже 0,3 мкВ;
Диапазон регулирования АРУ - 95 дБ;
Выходная мощность УНЧ- 2 Вт.

Передатчик

Выходная мощность - регулируемая до 60 Вт;
Уровень внеполосных излучений - не хуже 35 дБ;
Подавление несущей и неиспользованной боковой - не менее 60 дБ;
Габариты - 250 х 120 х 270 мм. Вес - около 6 кГ.

Структурная схема трансивера

Структурная схема трансивера приводится на рис. 1. Принимаемый сигнал с антенного входа через контакты реле (РПВ-2/7) и ступенчатый аттенюатор минус 6,12,18 дБ (собран по Т-образной схеме, коммутация на реле РЭС-60) проходит через диапазонные фильтры (3-х контурные на сердечниках СБ-12, СБ-9 и реле РЭС-49) и приходит на основную плату трансивера - блок А2 Этот блок - "сердце" трансивера. В нем находятся смесители RX-TX, кварцевые фильтры и усилитель промежуточной частоты.

Рис.1 Структурная схема трансивера "УРАЛ Д-04" (нажмите для увеличения)

Первый смеситель - обратимый, собран на диодах Шотки КД922. Кварцевый фильтр - самодельный (лестничный) с центральной частотой 9100 кГц, собран на резонаторах от музейных радиостанций "Гранит" (возможно применение более современных фильтров на частоты 8-9 МГц, с соответствующими согласованиями по входу-выходу). Основное усиление по промежуточной частоте обеспечивается в третьем каскаде микросхемой К174ХА2. На ней же собран балансный CW/SBB детектор, а также она обеспечивает и основное регулирование АРУ. Перед микросхемой находится малошумящий каскад с общим затвором на полевом транзисторе КП903, поэтому собственные шумы этой микросхемы практически незаметны. Для еще большего снижения уровня шумов на выходе НЧ сигнала используется готовый ФНЧ от р/ст "Гранит" - Д3,4. Основное усиление по низкой частоте обеспечивается микросхемой К174УН14. Она же позволяет подключить внешний динамик.

Узел А2 содержит и часть тракта передачи трансивера. Балансный модулятор собран на варикапах. DSB сигнал проходит через основной фильтр KF1, а далее отфильтованный SSB сигнал через согласующий каскад СК приходит на обратимый смеситель RX-TX. Пройдя через диапазонные фильтры, контакты реле "прием-передача", он поступает на усилитель мощности - блок А4. Широкополосный усилитель мощности собран по классической схеме на транзисторах КТ610, КТ921 и 2-х транзисторах КТ956А. Максимальная мощность этого усилителя около 60 Вт.

Собственно, весь трансивер состоит из 8-ми блоков (плат) А1 ... А8, на которых размещаются основные узлы - ГПД, опорный генератор ОКГ, микрофонный усилитель, ФНЧ и т.п. В этом номере сборника я более подробно расскажу об основой плате трансивера - блоке А2.

Принципиальная схема блока А2

Принимаемый сигнал, пройдя ДПФ, поступает на смеситель приемника, собранный на диодах VD1 ... VD8. Он представляет собой высокоуровневый широкополосный смеситель с использованием согласующих трансформаторов T1, T2 с объемным короткозамкнутым витком Их конструктивное выполнение многократно описывалось в радиолюбительской литературе. Я же (по бедности) использовал металлические чашки от старых транзисторов П605 и ферритовые кольца 1000 ... 2000НН, диаметром 10 мм Намотка каждой катушки рядовая, строго симметричная, производится одним проводом ПУЖ1Ю(ПЭВ)-0,21 (а не в два. как обычно) равномерно на три четверти кольца.

Принципиальная схема блока А2 (часть1, 29 Кб)
Принципиальная схема блока А2 (часть2, 39 Кб)
Принципиальная схема блока А2 (часть3, 42 Кб)

Потери в таком смесителе, как правило, составляют 4-6 дБ. Более лучшие показатели по "динамике" получаются, если в каждом плече смесителя установить последовательно по 2 диода Шоттки. Естественно, что придется при этом двести амплитуду сигнала гетеродина до 3 Вэфф. Следует обращать особое внимание на форму сигнала гетеродина. Чем она ближе к чистой синусоиде, тем меньше шумы и выше чувствительность приемника. Еще более высокие показатели получаются при подаче напряжения гетеродина прямоугольной формы (меандра) с хорошими фронтами.

На выходе смесителя (его нагрузка) установлен диплексер R11, С5 L1 и С6, L2. Чepeз согласующий трансформатор ТЗ, намотанный двойным скрученным проводом на ферритовом кольце 600 ... 1000НН, сигнал приходит на вход согласующего каскада (СК), собранного на полевом транзисторе КП903А. Он включен по схеме с общей базой и при токе 40 ... 50 мА он обладает высокими динамическими характеристиками, малыми шумами и необходимым усилением. Нет необходимости охватывать его сигналом АРУ. Трансформатор Т4 обеспечивает хорошее согласование с кварцевым фильтром, имеющим импеданс около 300 Ом. При тщательной настройке RC цепочками (R14, С9 и R15, С15) удается получить неравномерность в полосе пропускания фильтра 1 .. 2 дБ Выход кварцевого фильтра нагружен на широкополосный трансформатор Т5 с коэффициентом трансформации 1:9. Он намотан в три скрученных провода на ферритовом кольце 600 ... 1000НН и содержит 9 витков. Согласование обеспечивается резистором R26 2,7 кОм и через коэффициент трансформации 1:9 приводится к импедансу фильтра 300 Ом. Использование подобного включения позволяет получить хорошее согласование при реверсе по тракту передачи. Следующий каскад, также собранный на полевом транзисторе КП903А, преследует туже цель - малые шумы, высокую динамику и возможность обходиться без АРУ. А это, в свою очередь, не приводит к изменению характеристик следующего фильтра KF2 с переключаемой полосой пропускания. Основное усиление по промежуточной частоте, как уже отмечалось выше, обеспечивается микросхемой DA1 К174ХА2. Можно отметить некоторые особенности при ее работе. Управляющее напряжение АРУ поступает на нее через диоды VD15 и VD16. Диод VD15 -германиевый, в отличии от кремниевого VD16, поэтому напряжение АРУ поступает на выходной каскад микросхемы раньше, чем на предыдущие, так как он подвержен большим перегрузкам.

В составе микросхемы имеется детектор, который используется в качестве балансного для приема CW и SSB сигналов. Низкочастотный сигнал поступает на два усилителя низкой частоты. Через регулятор громкости на усилитель мощности и на отдельный усилитель АРУ. Подбором резистора R49, можно установить порог срабатывания АРУ, например, с 4 - 5 баллов. Подбором и переключением конденсаторов можно изменять постоянную времени. С49 - медленная и С50 - быстрая АРУ. Переключение обеспечивается контактами реле К4 отдельно при работе на поиск, CW или SSB.

Остальные нюансы схемы малозначительны и, чтобы закончить с приемным трактом ПЧ, могу посоветовать заменить при желании конденсатор С37 на простой, хотя бы, двухкристальный кварцевый фильтр. Получится известный "подчисточный" фильтр, обеспечивающий снижение шумов всего усилителя ПЧ.

Усилитель ПЧ повторялся несколько раз и показал постоянство параметров и достаточную устойчивость. Небольшую склонность к самовозбуждению можно устранить шунтированием контура L9, С36 резистором 5 ... 20 кОм.

В режиме передачи тракт ПЧ приемника от транзистора VT5 и далее закрыт. Для обеспечения самопрослушивания при работе CW, микросхема DA1 немного приоткрывается подбором резистора R38.

Балансный модулятор собран по хорошо известной схеме на варикапах VD12, VD13. Катушки L5, L6 намотаны в горшкообразных сердечниках СБ-12(9). На затвор транзистора VT4 подается управляющее напряжение от 0 до +6 В, с помощью которого регулируется выходная мощность передатчика или ALC.

В качестве нагрузки опять же используется трансформатор Т5 с соотношением 1:9 и далее по тракту кварцевый фильтр и т.д. Транзистор VT2 теперь становится истоковым повторителем, выход которого подключен к смесителю RX-TX. Здесь же следует учитывать соотношение амплитуд сигнал - сигнал гетеродина, примерно 1:10. Далее с выхода смесителя передаваемый сигнал, пройдя через диапазонные фильтры и буферный каскад, поступает на усилитель мощности.

Примечание

Анатолий, RX9JK сообщает, что этот трансивер существует и эксплуатируется около 2-х лет. Помимо обычной работы, испытывался в условиях очных соревнований в г.Заречный недалеко от Екатеринбурга за одним столом с FT-990 и по динамике превосходил соседа". По своим характеристикам, измеренным, правда, в любительских условиях он не уступает своему прототипу "УРАЛ-84м". Печатные платы существуют в единственном черновом варианте в самом трансивере. В чертежах их нет. Тем, кто заинтересуется повторением блока А2, можно посоветовать обратиться к основной плате трансивера "УРАЛ-84м ".

Конструкция - самой платы и расположение элементов примерно такое же, а линейные размеры несколько меньше. Для упрощения "печати" шины питания можно не делать, подвести проводом МГТФ в те места куда требуется. С целью уменьшения габаритов, фильтр Д3,4 вскрыт, разобран и снова собран на печатной плате блока А2.

Мне хочется поблагодарить Александра, RN3DK из г. Мытищи за помощь в подготовке этой статьи, RW3AY.

Автор: А Першин, RX9JK (ex UA9CKV) г.Сургут; Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Смотрите другие статьи раздела Гражданская радиосвязь.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Платформа Maxim hSensor для разработки носимых электронных устройств 05.11.2016 Ориентируясь на потребности разработчиков носимых электронных устройств для наблюдения за показателями физической активности пользователя, компания Maxim Integrated Products представила платформу hSensor. На миниатюрной плате hSensor находится одноканальный аналоговый интерфейс для оцифровки биопотенциалов MAX30003, датчик ЧСС и уровня насыщения крови кислородом MAX30101, датчик температуры MAX30205, микроконтроллер с пониженным энергопотреблением MAX32620 на ядре ARM Cortex-M4F и контроллер питания MAX14720. Кроме того, оснащение hSensor включает инерционные датчики, барометрический датчик, флэш-память и интерфейс Bluetooth LE. Помимо платы прототипа, в состав платформы входит отладочная плата, драйверы, графический интерфейс пользователя и встроенное ПО, доступное в исходных кодах. По словам Maxim, платформа hSensor подходит для создания носимых мониторов жизненных показателей, умных весов, средств биометрической аутентификации и других подобных устройств. По подсчетам производителя, начиная проектирование с использования hSensor, можно сэкономить от трех до шести месяцев, поскольку устраняется этап разработки аппаратной части прототипа и встроенного ПО для него. Цена MAXREFDES100# - $150.

Другие интересные новости:

▪ Пластырь, измеряющий уровень сахара в крови без проколов

▪ Зарегистрирован самый мощный всплеск энергии в космосе за время наблюдений

▪ Микроантенны для интерфейса мозг-компьютер

▪ LT5522 - смеситель для переноса частоты сигнала

▪ Интернету - нобелевскую премию мира

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Нормативная документация по охране труда. Подборка статей

▪ статья Химическое загрязнение атмосферы. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Кем создано фортепьяно? Подробный ответ

▪ статья Знакосинетезирующие индикаторы и блоки цифровой индикации. Радио - начинающим

▪ статья Автомат - переключатель светодиодов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Dendy: выбор, эксплуатация, ремонт. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025