ТРАНСВЕРТЕР 14 MHz ЗА ТРАНСИВЕР 144 MHz

I Z33T home page I страници на македонски јазик I

Во далечната 1998 година, имав за тоа време релативно солиден VHF-трансивер Icom IC-271E со CW/SSB/FM вид на работа. Желбата ми беше да направам еден трансвертер за да можам да работам на кратки бранови. Иако можеше да се направи трансвертер за повеќе краткобранови опсези, сепак, се одлучив трансвертерот да биде само за 20 метарскиот радиоаматерски опсег (14.000 до 14.350 MHz), кој покасно може да се надоградува и проширува и за другите радиоаматерски бандови.

Направениот трансвертер се покажа како одличен и на прием и на емитување. Приемот го споредував со неколку краткобранови трансивери (Yaesy FT1000, Icom IC-745 и Kenwood ТС430) при што, воопшто не беше инфериорен, напротив. Можам слободно да кажам дека приемот беше на ниво со перфектниот FT-1000. (не треба да заборавиме дека овде како меѓуфреквентен засилувач, демодулатор и филтер го користам одличниот VHF трансивер IC-271E). Поради високата меѓуфреквенција (144 MHz), огледалните фреквенции беа толку потиснати што воопшто немаше ниту трага од нив.

Моќта на излезниот степен на трансвертерот е околу 10 W, што е сосема доволно и за работа со DX-радио-станици. Многупати работев мошне ретки земји пробивајќи се преку голема „турканица“ на радио-станици (pile up) кои истовременo повикуваа обидувајќи се да остварат врска со реткиот DX. Рапортите кои ги добивав за силината на сигналот беа изненадувачки добри. Честопати коресподентите не веруваа дека работам со мала моќ. Сепак, доколку некој сака, секогаш може да се додаде помоќен засилувач. Антената што ја користев во тоа време беше вертикален дипол пуштен од балконот на станот на 4-тиот кат, долу до земјата, на растојание од зградата од околу 2 метри во највисоката точка на диполот, до околу 5 метри долу на најниската точка од диполот. На таков начин, зградата претставуваше еден вид рефлектор, што го засилува сигналот во насоката спротивна на зградата.

Блок шемата на трансвертерот е прикажана на следнава слика:

Трансвертерот е составен од неколку целини кои се изградени околу РФ-миксерот. Во миксерот се мешаат сигнали од две фреквенции и се добива сигнал со фреквенција која е еднаква на збирот или разликата од фреквенциите кои се мешаат.

Патот на сигналот при прием на сигнали од 14 MHz може да се види на следнава слика:

Сигналот од 14 МHz од антената поминува преку нископропусниот филтер и преку контактите (во мирување) на релињата Re4 и Re3, доаѓа до банд-пас филтерот (филтер пропусник на опсег) кој е нагоден да ги пропушта само сигналите од 20-метарскиот опсег. Од филтерот, сигналот доаѓа на влезот на пасивниот двоен балансен миксер. На другиот влез на миксерот се донесува сигнал од кристален осцилатор со фреквенција од 130 MHz. На излезот од миксерот се добива сигнал со фреквенција која е еднаква на збирот од фреквенциите на сигналите од влезовите на миксерот: 130 + 14 = 144 MHz. Потоа овој сигнал преку контактите (во мирување) на релињата Re2 и Re1, се донесува на влезот од VHF-трансиверот, притоа, иако дисплејот на трансиверот покажува 144.000 до 144.350 MHz, всушност се прима сигнал од 20-метарскиот опсег (14.000 до 14.350 MHz)

Во овој трансвертер се одлучив да употребам пасивен двојно балансиран диоден миксер кој се карактеризира со многу голема отпорност на јаки сигнали, а со тоа се постигнува одличен динамички опсег на приемникот. Исто така, изобличувањата се помали и несаканите продукти од мешањето се помалку во однос на другите миксери. За кратки бранови, со еднаков успех може да се употреби некој од миксерите SBL-1, IE-500, SRA-1 или некој миксер од понова генерација како што е ADE-1 на „Mini-Circuits“. Тие се евтини и одлични за ваква примена. Доколку се употреби миксерот ADE-1 треба да се внимава бидејќи има различни димензии и распоред на електродите.

Патот на сигналот при емитување може да се види на следнава слика:

Сигналот од VHF-трансиверот (со фреквенција од 144.000 до 144.350 MHz) и со моќ од 10 W, преку контактите (активирани) на релињата Re1 и Re2, се носи најнапред во атенуатор кој го ослабнува нивото на сигналот за 50 dB. (ако поседувате VHF уред со помала или поголема излезна моќ, атенуаторот треба да се прилагоди соодветно). Така ослабнатиот сигнал се доведува до миксерот каде се меша со сигналот од кристалниот осцилатор (130 MHz) и на излезот од миксерот се добива сигнал во опсегот од 14.000 до 14.350 MHz. Потоа, овој сигнал се води преку band-pass филтерот, а оттаму, преку контактите (активирани) на релето Re3, во засилувач кој го засилува сигналот до саканата моќ од 10 W и потоа преку контактите (активирани) на релето Re4 и преку нископропусниот филтер доаѓа до антената од каде се израчува во просторот.

Трансвертерот автоматски се префрла од состојба на прием во состојба на емитување со помош на еден едноставен електронски склоп (RF-VOX, односно COR = Carrier Operated Relay), кој кога на својот влез ќе детектира сигнал (кога VHF-трансиверот ќе почне да емитува), ги активира RX/TX релињата (Re1, Re2, Re3, Re4 и Re5) и трансвертерот од состојба на прием се префрла во состојба на емитување.

Шема на трансвертерот:

(кликнете на горната шема за да ја видете во висока резолуција)

На сликата долу е печатената плочка за миксерот од шемата горе (печатенатаплочка е со поглед од бакарните водови, односно од страната каде што се леми) Печатената плочка е димензионирана за двоен балансен миксер од типот SBL1, SRA1 или IE500. Исто така распоредот на изводите го направив согласно релињата кои ги најдов во „Логинг-електроник“. Слични такви можат да се најдат на ebay:

(кликнете на горнава слика за да ја симнете во PDF-формат со оригинални димензии за печатење)

Шема на предавателниот степен (TX PA):

(кликнете на горната шема за да ја видете во висока резолуција)

Шемата е стандардна. Засилувачот работи во АБ-класа. Преднапоните на транзисторите Т1 и Т2 се определени со отпорниците помеѓу базата и колекторот на Т1 и Т2, како и со отпорникот од база кон маса и отпорниците од емитер кон маса. Преднапонот на излезниот транзистор Т3 се добива со помош на отпорникот од 390 оми и диодата D1 во базата на транзисторот Т3.

На долната слика е печатената плочка за предавателот (14 MHz) погледот е од страната на бакарните водови, односно од долната страна каде што се леми, а елементите се монтираат од спротивната страна:

(кликнете на горнава слика за да ја симнете во PDF-формат со оригинални димензии за печатење)

Освен овој РФ засилувач, се разбира дека може да се користи и друг линеарен засилувач. Денес на ebay можат да се набават евтини РФ линеарни засилувачи во кит форма. Еден од нив, кој што слободно можам да го препорачам е прикажан на следниов линк!

Осцилаторот е прикажан на следнава шема:

(кликнете на горнава слика за да ја симнете во PDF-формат со оригинални димензии за печатење)

Калемите L1 и L2 во осцилаторот се мотаат со лакирана бакарна жица со дијаметар 0,3 mm на тело со дијаметар 6 mm со ВФ-јадро. Калемот L1 има 8 навивки, a калемот L2 има 7 навивки.

Калемите L3 и L4 имаат по 6 полни навивки и се мотаат со лакирана бакарна жица со дијаметар од 1,2 mm, на тело со дијаметар од 6 mm, а потоа се вадат од телото бидејќи калемите се самоносиви. Должината на калемите треба да биде 12 mm (точно колку што изнесува местото предвидено за нив на печатената плочка. Калемите L3 и L4 се лемат на плочката така што растојанието од плочката да биде околу 3 mm. Изводот на калемот L4 е на 1,25 намотка сметајки од „ладниот“ крај на калемот (кон позитивниот вод за напојување). На тоа место се иструга лакот од жицата и директно се леми едниот крај на кондензаторот од 10nF. Другиот крај на кондензаторот се леми на местото предвидено на печатената плочка.

Денес на „e-bay“ или „Aliexpress" може да се најде многу квалитетни и евтини стабилни кварцни осцилатори „TCXO“ (Temperature Compensated Crystal Oscillators), па многу подобро е ако се користи таков готов осцилатор. Ги има со РФ-излез во вид на синусоидален и или квадратен облик на сигналот. За овој трансвертер можат да се користат и двата видови на осцилатори, иако двојно балансираниот диоден миксер дури и подобро ќе работи со квадратен облик на РФ-сигналот од локалниот осцилатор, бидејќи диодите во РФ-миксерот работат во прекидачки режим. Освен тоа, тие осцилатори се поевтини од синусоидалните. Температурно стабилните кристални осцилатори најчесто се напојуваат со 5 или 3,3 Волти. Подолу е прикажана шемата во која со избор на отпорникот (R) и зенер диодата (ZD) може да се употребат осцилатори со 5 или 3,3 Волти напојување. Транзисторот може да биде било каков NPN транзистор, на пример, BC286, BC211 или пак, може и некој од фамилијата BD135, BD137, BD139...

Излезот од осцилаторот се води најнапред во еден филтер пропусник на опсег (band-pass) филтер со централна фреквенција од 130 MHz, а оттаму, со парче тенок коаксијален кабел се води до РФ-миксерот. Филтерот го сочинуваат L1, L2 и кондензаторот 2,2 покофаради како и тример-кондензаторите од 22 pF.

Калемите L1 иi L2 имаат по 6 полни навивки и се мотаат со лакирана бакарна жица со дијаметар од 1,2 mm, на тело со дијаметар од 6 mm, а потоа се вадат од телото бидејќи калемите се самоносиви. Должината на калемите треба да биде 12 mm (точно колку што изнесува местото предвидено за нив на печатенат плочка. Калемите L1 и L2 се лемат на плочката така што растојанието од плочката да биде околу 3 mm. Изводот на калемот L2 е на 1,25 намотка сметајки од „ладниот“ крај на калемот (крајот што е поблиску до масата). На тоа место се иструга лакот од жицата и директно се леми едниот крај на кондензаторот од 10nF. Другиот крај на кондензаторот се леми на местото предвидено на печатената плочка. Изводот на калемот L1 е исто така на 1,25 намотка сметајќи од „ладниот“ крај на калемот (крајот што е поблиску до масата) - Види ја горната слика.

Вредноста на отпорникот R се пресметува на следниот начин: R = (Uvlez-Utcxo) / I

каде што струјата (I) е искажана во mA, а вредноста за (R) се добива во килооми. Вредноста на струјата ја определуваме во зависност од базната струја на транзисторот, која пак, зависи од струјното засилување на транзисторот и потребната струја за напојување на осцилаторот. Со доволна резерва за различни типови на транзистори, струјата ја определуваме да биде околу 20 mA.

Ако TCXO осцилаторот е со 5V напојување, тогаш зенер диодата ќе биде 5 волти, а отпорникот R=(13.8-5)/20 = 0.44 килооми или 440 оми (ја определуваме најблиската стандардна вредност од 470 оми).

Ако TCXO осцилаторот е со 3.3V напојување, тогаш зенер диодата ќе биде 3.3 волти, а отпорникот R=(13.8-3.3)/20 = 0.525 килооми или 525 оми. (ја определуваме најблиската стандардна вредност од 560 оми).

На долната слика е пркажана печатената плочка за командните релиња (поглед од страната на бакарните водови):

(кликнете на горнава слика за да ја симнете во PDF-формат со оригинални димензии за печатење)

На следнава шема е прикажан автоматски преклопник прием/емитување. Некои го нарекуваат RF-VOX (или COR - Carrier Operated Relay). Автоматскиот преклопник при пoјава на РФ-напон на својот влез го вклучува релето кое понатаму ги командува сите релиња кои вршат префрлување од состојба на прием, во состојба на емитување:

Како Т1 може да се употреби некој универзален NPN транзистор (BC107, 108, 109, 547, 548, 549 и сл.) а како Т2 може да се употреби BC286, BC211, BC141 или сличен. Не е лошо за овој склоп да се одберат транзистори со поголемо струјно засилување. Отпорникот R* има вредност околу 4к7 до 10к, во зависност од моќноста на базниот трансивер. Со тример потенциометарот „P“ се нагодува времето на исклучување на релето откако ќе снема РФ-напон на влезот. Ова е потребно при CW и SSB работа за да се спречи релето да се вклучува во тактот на морзеовите знаци, односно да се вклучува во ритамот на говорот при SSB. Доколку базниот трансивер има „PTT“ излез, кој додека предавателот е активен, овој излез е споен на маса (приклучокот служи за вклучување на надворешен линеарен засилувач), тогаш може да се искористи тој излез на трансиверот за командување на овој склоп, а со тоа и автоматско преклопување прием/емитување со „PTT“ излезот од трансиверот.

Овој трансвертер го сместив во алуминиумска кутија, а во CorelDRAW ја изработив предната „слика“ која ја испечатив, пластифицирав и залепив. Така, овој одличен уред доби „професионален изглед“. На средината, го исеков отворот за двојниот аналоген инстриумент (SWR-метар) Еве го изгледот на предната плоча:

За жал, не можам да го прикажам готовиот уред бидејќи беше украден. Беше сместен во подрумот во станот во Штип, па во годините кога живеев и работев во Скопје, некој помислил дека е нешто вредно па го украл, иако сигурен сум дека не знае за што служи. Така останав без овој вреден уред со кој неколку години одржував врски на 14 MHz со големо задоволство...

I Z33T home page I страници на македонски јазик I