Показать содержимое по тегу: кв

Воскресенье, 18 декабря 2016 12:56

Автоматический антенный тюнер

 Имея в своем вооружении КВ-трансивер или передатчик, выходной каскад в котором построен с применением мощных высокочастотных транзисторов, радиолюбители зачастую не задумываются о самом главном для такой техники – о согласовании выходного каскада с нагрузкой, в случае для радиолюбителей КВ радиосвязи – антенной. При работе передатчика на несогласованную нагрузку КСВ имеет неизвестную величину, в зависимости от КСВ и запаса «прочности» выходных транзисторов есть шанс не выпалить выходной каскад. Хорошо если транзисторы недорогие, а если это импортный трансивер? Сразу напрашивается ответ на мой вопрос – надо приобретать импортную технику с автоматическим антенным тюнером, а если вам попался аппарат без тюнера, приходится приобретать его отдельно либо мудрить какое то согласование вашего трансивера с антенной или усилителем мощности. Как правило, автоматические антенные тюнеры импортного производства имеют цену, на которую простой радиолюбитель не рассчитывает вообще при приобретении трансивера.
 
 Но после выпаленного выходного каскада трансивера при применении «неизвестной» нагрузки горе-радиолюбитель начинает понимать насколько важно согласование трансивер-антенна или трансивер-усилитель мощности. Можно, конечно же, изготовить согласующее устройство с ручной настройкой, как правило, это индуктивность, переключаемая керамическим переключателем галетного типа и переменная емкость. Сам процесс ручной настройки таким согласующим устройством имеет сложный алгоритм и занимает немало времени, за которое выходной каскад трансивера успевает выгореть при высоких значениях КСВ. Контроль КСВ большинство радиолюбителей осуществляют примитивными ручными КСВ метрами. Такие КСВ метры для вычисления КСВ требуют измерения падающей, а затем отраженной волны, только после этого по формуле (Uпад+Uотр)/(Uпад-Uотр) можно получить значение КСВ. Это вносит неудобства при настройке простыми СУ. Можно применять автоматические КСВ метры, построенные на микроконтроллере с цифровой индикацией - этим мы автоматизируем измерение КСВ, тем самым сокращается время процесса настройки СУ. 

 Разработке автоматического антенного тюнера меня побудила конструкция RA3DNQ "Почти автоматический антенный тюнер", но алгоритм работы данного ААТ такой, что при любом минимуме КСВ он останавливает настройку. Это, конечно же, неправильно и такой тюнер малоэффективен при работе передатчика, так как идеальное согласование достигается при КСВ=1. При разработке данного тюнера была поставлена задача, заложить в конструкцию многофункциональность и относительную доступность при повторении радиолюбителями. На этапе разработки ААТ я имел понятие о разработке устройств на микроконтроллерах на уровне «зажигания светодиодов», но, изучив литературу по разработке таких устройств, было принято решение разработать ААТ с алгоритмом работы учитывающим недостатки подобных конструкций. Самая первая задача состояла о выборе микроконтроллера для ААТ, чтобы был достаточно мощным с необходимыми аппаратными средствами на борту, доступность и цена. Выбор пал на МК ATmega8 как недорогой с хорошими характеристиками и достаточно большим объемом FLASH-памяти (8 кбайт).
 
Шаг за шагом, изучая курс С.М.Рюмика «Микроконтроллеры AVR», были выполнены все практические задания данного курса. Вначале простые, затем с ЖКИ, а далее работа с АЦП микроконтроллера, так при выполнении задачи по цифровому вольтметру у меня проскочила идея задействовать еще один канал АЦП и сделать двухканальный вольтметр с одновременной индикацией измеряемого напряжения на двух входах с выводом значений на ЖКИ. Вольтметр заработал и я подумал, если я могу измерять одновременно два независимых напряжения, то почему бы из их значений не вычислить значение КСВ? Немного дописав программу, мое устройство уже могло в автоматическом режиме измерять КСВ. Напряжение падающей (Uпад) и отраженной (Uотр) волн были сымитированы переменными резисторами. КСВ метр мог измерять КСВ от 1 до 99, если значение Uотр превышало значение Uпад или значение КСВ было выше 99,99, то на индикаторе отображалось “ERROR”. КСВ метр был опробован с ответвителем примененным в схеме ААТ приведенной ниже по тексту. КСВ метр измерял значение КСВ между трансивером и антенной, выходная мощность трансивера порядка 50-ти Ватт. На основе измеренных значений КСВ была составлена программа автоматического антенного тюнера КВ трансивера.
 
 Автоматический антенный тюнер предназначен для согласования выходного каскада передатчика с волновым сопротивлением 50 или 75 Ом с нагрузкой от 25 до 1500 Ом в диапазоне частот от 1,5 до 30 МГц. Максимальная пропускная ВЧ мощность тюнера не более 100 Ватт, минимальная необходимая для работы мощность порядка 5 Ватт. Значение КСВ после выполнения тюнером автоматической настройки равно 1. Запоминание значений емкости и индуктивности при минимальном КСВ на 9-ти КВ диапазонах, сохранение этих данных в EEPROM при отключении питания. Максимальное время автоматической настройки около 30 сек. На ЖКИ отображаются значения емкости в пФ, индуктивности в мкГн, диапазона и КСВ.

   Принципиальная электрическая схема

автоматический антенный тюнер

 

схемы антенных тюнеров кв

 

 

 Блок согласователя состоит из ВЧ-ответвителя, переменной индуктивности и емкости, переключаемых с помощью реле, которыми управляет цифровая часть тюнера. Согласующий элемент Г-образного типа, индуктивность, включенная последовательно между трансивером и антенной и емкость подключаемая либо на входе, либо на выходе индуктивности. Такой вариант построения блока согласователя применяется в большинстве конструкций подобного типа и в импортных трансиверах. Ответвитель выполнен по общеизвестной схеме и от качества его работы зависит правильность работы всей системы. 

Автоматический антенный тюнер

Автоматический антенный тюнер

    При мощности около 100вт можно использовать индуктивности выполненные на ферритовых кольцах марки 50ВЧ , диаметром 30мм . Намотка ведется проводом ПЭВ диаметром 0.8мм.

L2 - 28 вит, L5 - 18 вит, L8 - 12 вит, L11 - 11 вит, L14 - 5 вит, L17 - 4 вит, L20 - 3 вит, L23 - 2 вит 

Витки катушек L20,L23 расположены внизу , витки на остальных катушках нужно равномерно распределить по длине кольца . Катушки L1, L3, L4, L6, L7, L9, L10, L12, L13, L15, L16, L18, L20, L21, L22, L24, L25 - любые дроссели на 100мкГн.Конденсаторы С16, C19, C22, C25, C28, C31, C34, C37 подбираются с точностью 10 % , при необходимости можно использовать параллельное соединение для получения нужной емкости . Рабочее напряжение конденсаторов желательно не менее 500в.

 Скачать печатную плату

 Скачать прошивку

Источник: http://ur4qbp.ucoz.ua/publ/3-1-0-18

Опубликовано в Для трансивера
Вторник, 08 ноября 2016 23:46

Простые согласующие устройства

При работе в полевых условиях, на даче или в экспедиции не всегда возможно использование резонансных антенн для каждого диапазона. Выбор их конструкции при этом зависит от месторасположения радиостанции и от наличия опор под установку антенны.
Во многих случаях возможно использование только нерезонансных проволочных антенн или затруднена настройка антенн в резонанс из-за отсутствия необходимых приборов и времени для этого. Для успешной работы с нерезонансными антеннами необходимо использовать согласующие устройства (СУ).

Схема согласующего для кв антенны

СУ, используемые в QRP-экспедициях, имеют свои особенности. Они должны быть малыми по весу, иметь высокий КПД и выдерживать мощность до 50 ватт. Большинство известных согласующих устройств имеют в своем составе переменную индуктивность.

Трудно создать малогабаритное СУ, используя переменные индуктивности, которые для эффективной работы СУ должны иметь достаточно большие габариты.

Поэтому и были изготовлены два согласующих устройства с использованием только переменных конденсаторов для их настройки. Одно было выполнено для работы в диапазоне частот 1,8-14 МГц, другое - для диапазона 18-30 МГц.

Схема СУ для 1,8-14 МГц показана на рис.1, а для 18-30 МГц - на рис.2. При работе низкочастотного СУ на 160 метров параллельно С1 включается дополнительный конденсатор С2 емкостью 560 пФ.

При работе на 40, 30 и 20 метров используется часть катушки L2. С1 и С4 (рис. 1) - переменные, сдвоенные с воздушным диэлектриком максимальной емкостью 495 пФ. Секции этих конденсаторов включены последовательно для увеличения рабочего напряжения.

В СУ для работы на высокочастотных диапазонах используются переменные конденсаторы типа КПВ с максимальной емкостью 100 пФ. В каждом СУ имеется ВЧ-амперметр в цепи антенны. Трансформатор, используемый в нем, содержит 20 витков вторичной обмотки. Первичная обмотка - продетый сквозь кольцо антенный провод.

Для токового трансформатора можно использовать ферритовое кольцо внешним диаметром от 7 до 15 миллиметров и проницаемостью 400-600. Можно использовать и высокочастотные ферриты с проницаемостью 50-100, в этом случае легче получить линейную АЧХ измерителя тока антенны.

Схема согласующего устройства

Для линеаризации АЧХ измерителя тока необходимо использовать шунтирующий резистор R1 как можно меньшего значения. Но чем он меньше, тем ниже чувствительность измерителя тока антенны. Компромиссный номинал этого резистора - 200 Ом. При этом чувствительность амперметра составляет 50 мА.

Желательно с помощью стандартных приборов проконтролировать правильность показаний амперметра при работе на разных диапазонах. С помощью резистора R2 можно пропорционально уменьшить показания прибора. Это дает возможность измерять ток как высокоомных, так и низкоомных антенн.

Ток высокоомных антенн лежит в пределах 50-100 мА при подводимой к ним мощности 10-50 Вт.

Детали

Индуктивности для СУ на рис.1 наматываются на каркасе диаметром 30 мм, L1 - 5 витков ПЭЛ 1,0 в нижней части L2, длина намотки 12 мм, L2 - 27 витков ПЭЛ 1,0 с отводом от 10 витка считая от заземленного конца, длина намотки 55 мм. Индуктивности для СУ на рис.2 - на каркасе диаметром 20 мм, L1 - 3 витка ПЭВ 2,0, длина намотки 20 мм, L2 -14,5 витков ПЭВ 2,0 с длиной намотки 60 мм.

Настройка

Пользуются СУ следующим образом. Подключают его к трансиверу, “земле” и антенне. Конденсатор связи С4 (рис.1) или СЗ (рис.2) выводят на минимум. При помощи С1 настраивают контур в резонанс по максимальному свечению неонки VL1. Затем, увеличивая емкость конденсатора связи и уменьшая при этом емкость контурного конденсатора С1, добиваются максимальной отдачи тока в антенну. Согласующие устройства (рис. 1, рис.2) обеспечивают согласование нагрузки, имеющей сопротивление от 15 Ом до нескольких килоом.

СУ для низкочастотных диапазонов было выполнено в корпусе из фольгированного стеклотекстолита размерами 280*170*90 мм, СУ для высокочастотных диапазонов - в таком же корпусе размерами 170*70*70 мм.

И. Григоров RK3ZK
http://ra1ohx.ru/publ/skhemy_radioljubitelju/soglasujushhie_ustrojstva_antennye_tjunery/prostye_soglasujushhie_ustrojstva/19-1-0-179

Опубликовано в Для трансивера

 Разработка  UV7QAE. 
Синтезатор для КВ (160м, 80м, 40м, 20м, 15м, 10м) трансивера с преобразованием "вниз".

Контроллер STM32F100C8T6B в корпусе LQFP48. Синтез на Si5351a. Экран цветной 1,8" (ST7735), черно белый NOKIA 5510 (эконом вариант).
Энкодер решили не ставить на плату, это позволит применить энкодер любой по размерам так же разместить его в любом месте конструкции.
Можно отказаться вообще от энкодера так как можно управлять частотой кнопками INC и DEC.

Внешний вид синтезатора

внешний вид синтезатора Si5351

 Схема рассчитана на подключение оптического энкодера, так что если кто будет повторять ее с мех.энкодером поставьте RC фильтра по входам энкодера.


Печатная плата 85мм х 45мм в формате Sprint-Layout 6 под кнопки размером 6х6мм synthesizer_si5351_buttons_6x6M.lay

печатная плата синтезатора частоты Печатная плат синтезатора частоты на Si5351

внешний вид синтезатора частоты

 

 

 

Схема синтезатора частоты для кв трансивера

Для увеличения схемы, кликните левой клавишей мышки. Или просто скачать

Выход CLK0 - частота VFO.
Выход CLK1 - частота SSB BFO.
Выход CLK2 - частота CW BFO + CW TONE.
Можно установить реверс частот при передачи в "SYSTEM MENU" опция "TX REVERSE". 
Опция "TX REVERSE" = ON, 

OUTPUT RX TX
CLK0 VFO SSB BFO
CLK1 SSB BFO VFO
CLK2 CW BFO CW BFO

 

Кнопки.
Up, Dn - Вверх, вниз по диапазонам, меню.
Mode - Смена LSB, USB, CW в рабочем режиме, в меню для быстрого ввода частоты.
Menu - вход/выход в меню.
Выбор функций кнопок в "SYSTEM MENU" опция "BUTTON MODE". 
VFO, Step - Переключение VFO A/B, Шаг перестройки частоты. В меню изменяет значения.
Или.
Inc(+), Dec(-) - перестройка по частоте в рабочем режиме. В меню изменяет значения. 

Вход в "USER MENU" короткое нажатие кнопки Menu.
Вход в "SYSTEM MENU" нажатие и удержание кнопки Menu больше 1сек.
 
 USER MENU.
01.FREQUENCY STEP 1/5/10/50/100/500/1000 Hz Шаг перестройки частоты
02.ENC. DYNAMIC ON/OFF Динамическая скорость перестройки частоты.
03.ENC. PRESCALER 1-300 Делитель энкодера. Перестройки частоты на один оборот энкодера.
04.RIT FUNCTION ON/OFF Включение и выключение RIT.
05.RIT SHIFT +-1000Hz Смещение частоты приема.
 
 SYSTEM MENU.
01.BUTTON MODE VFO/Step or Frequency Функции кнопок
02.ENC. REVERSED YES/NO Реверс энкодера
03.ADC PRESCALER 4-12 Входной делитель напряжения 4 - 12
04.TX REVERSE ON/OFF Реверс частот на выходах VFO и BFO при передаче.
05.OUTPUT CURRENT 2mA - 8mA Регулировка выходного напряжения CLK0, CLK1, CLK2 установкой тока выходов.
06.BANDWIDTH SSB 1000Hz - 10 000Hz Полоса пропускания фильтра SSB.
07.BANDWIDTH CW 100Hz  - 1000Hz Полоса пропускания фильтра CW.
08.VFO MODE FREQ+IF,FREQ,FREQx2,FREQx4 CLK0=VFO+BFO, CLK0=VFO, CLK0=(VFOx2), CLK0=(VFOx4)
09.FREQ. BFO LSB 100kHz - 100mHz Частота ПЧ НБП.
10.FREQ. BFO USB 100kHz - 100mHz Частота ПЧ ВБП.
11.FREQ. BFO CW 100kHz - 100mHz Частота ПЧ CW.
12.FREQ. SI XTAL 100kHz - 100mHz Тактовая частота Si5351a (коррекция).
13.BANDS CODE YES/NO Формировать на выводах двоичный код управления для дешифратор/мультиплексор.
14.BINARY CODE YES/NO Двоичный код для дешифратора иначе код для мультиплексора FST3253.
15.S-METER 1 0mV - 3300mV Калибровка S Метра.
16.S-METER 9 0mV - 3300mV Калибровка S Метра.
17.S-METER +60 0mV - 3300mV Калибровка S Метра.
18.RANGE 1-30 MHz YES/NO Сплошной диапазон 1 - 30 МГц. WARC 30М, 16М, 12М.
19.BAND WARC ON/OFF Только в режиме RANGE 1-30MHz = YES
20.BAND 160M ON/OFF Выбор работающих диапазонов трансивера (приемника)
21.BAND 80M ON/OFF Выбор работающих диапазонов трансивера (приемника)
22.BAND 40M ON/OFF Выбор работающих диапазонов трансивера (приемника)
23.BAND 20M ON/OFF Выбор работающих диапазонов трансивера (приемника)
24.BAND 15M ON/OFF Выбор работающих диапазонов трансивера (приемника)
25.BAND 10M ON/OFF Выбор работающих диапазонов трансивера (приемника)
26.LSB MODE ON/OFF Выбор модуляции трансивера (приемника)
27.USB MODE ON/OFF Выбор модуляции трансивера (приемника)
28.CW MODE ON/OFF Выбор модуляции трансивера (приемника)
29.LOW POWER OFF ON/OFF Авто выключение, сохранение текущих данных.
30.LOW VOLTAGE 5.0V - 14.0V Порог напряжения авто выключения.
31.STATUS RCC RCC HSI/RCC HSE Источники тактирования, Внутренний/Кварц.
 
Для управления дешифратором/мультиплексором используются выводы BAND 160, BAND 80, BAND 40, BAND 20 (смотрим схему).

Управляющие выходы.
Pin BAND 160 = DATA1/A
Pin BAND 80 = DATA2/B
Pin BAND 40 = DATA4/C
Pin BAND 20 = DATA8/D

Двоичный код для дешифратора.
BANDS Pin BAND 160 Pin BAND 80 Pin BAND 40 Pin BAND 20
01.BAND 160M 0 0 0 0
02.BAND 80M 1 0 0 0
03.BAND 40M 0 1 0 0
04.BAND 30M 1 1 0 0
05.BAND 20M 0 0 1 0
06.BAND 16M 1 0 1 0
07.BAND 15M 0 1 1 0
08.BAND 12M 1 1 1 0
09.BAND 10M 0 0 0 1
                   Прошивка 

  

Источник: https://ut5qbc.blogspot.com

Опубликовано в Синтезаторы частоты

Представляю Вашему вниманию усилитель мощности для КВ трансивера на полевых транзисторах IRF510.

 При входной мощности порядка 1 ватта, на выходе легко получается 100-150 ватт.

УМ дkz кв трансивера на irf510

сразу прошу извинения за качество схемы.

Усилитель двухкаскадный. Оба каскада выполнены на популярных и дешёвых ключевых мосфетах,что выгодно отличает данную конструкцию от многих других.Первый каскад - однотактный. Согласование по входу с источником сигнала 50 Ом достигнуто не самым лучшим, но простым способом - применением на входе резистора R4 номиналом 51 Ом. Нагрузкой каскада является первичная обмотка междукаскадного согласующего трансформатора. Каскад охвачен цепью отрицательной обратной связи для выравнивания частотной характеристики. L1, входящая в эту цепь, уменьшает ООС в области высших частот и тем самым поднимает усиление. Такую же цель преследует установка C1 параллельно резистору в истоке транзистора. Второй каскад - двухтактный. С целью минимизации гармоник применено раздельное смещение плеч каскада. Каждое плечо также охвачено цепью ООС. Нагрузка каскада - трансформатор Tr3, а согласование и переход на несимметричную нагрузку обеспечивает Tr2. Смещение каждого каскада и соответственно - ток покоя, выставляются раздельно при помощи подстроечных резисторов. Напряжение на эти резисторы подаётся через ключ PTT на транзисторе Т6. Переключение на TX происходит при замыкании точки PTT на землю. Напряжение смещения стабилизировано на уровне 5в интегральным стабилизатором. В целом очень несложная схема с хорошими эксплуатационными характеристиками.

Теперь о деталях. Все транзисторы усилителя - IRF510. Можно применить и другие, но с ними можно ожидать увеличения завала усиления в области частот выше 20Мгц, так как входная и проходная ёмкости транзисторов IRF-510 наиболее низкие из всей линейки ключевых мосфетов. Если удастся найти транзисторы MS-1307, то можно рассчитывать на значительное улучшение работы усилителя в области высших частот. Но вот дорогие они… Индуктивность дросселей Др1 и Др2 некритична - они намотаны на кольцах из феррита 1000НН проводом 0.8 в один слой до заполнения. Всё конденсаторы - smd. Конденсаторы С5,С6 и особенно - С14, С15 должны иметь достаточную реактивную мощность. При необходимости можно применить несколько конденсаторов,включённых в параллель. Для обеспечения качественной работы усилителя необходимо особое внимание уделить изготовлению трансформаторов. Тr3 намотан на кольце из феррита 600НН внешним диаметром 22мм и содержит 2 обмотки по 7 витков. Наматывается в два провода, которые слегка скручиваются. Провод - ПЭЛ-2 0.9.

Тr1 и Tr2 - выполнены по классической конструкции одновиткового ШПТ (aka "бинокль"). Tr1 выполнен на 10 кольцах (2 столба по 5) из феррита 1000НН диаметром 12мм. Обмотки выполнены толстым проводом МГТФ. Первая содержит 5 витков,вторая - 2 витка. Хорошие результаты даёт выполнение обмоток из нескольких включенных в параллель проводов меньшего сечения. Tr2 выполнен с использованием ферритовых трубочек,снятых с сигнальных шнуров мониторов. Внутрь их отверстий плотно вставлены медные трубки,которые и образуют один виток - первичную обмотку. Внутри намотана вторичная обмотка, которая содержит 4 витка и выполнена проводом МГТФ. (7 проводов в параллель). В данной схеме отсутствуют элементы защиты выходного каскада от высокого КСВ, кроме встроенных конструктивных диодов, которые эффективно защищают транзисторы от "мгновенных" перенапряжений на стоках. Защитой от КСВ занимается отдельный узел, построенный на базе КСВ-метра и снижающий питающее напряжение при росте КСВ выше определённого предела. Эта схема - тема отдельной статьи. Резисторы R1-R4,R7-R9,R17,R10,R11 - типа МЛТ-1.R6 - МЛТ-2. R13,R12 - МЛТ-0.5. Остальные - smd 0.25 вт.

Немного о конструктивен:

Усилитель должен быть смонтирован на достаточно большом радиаторе, принудительное воздушное охлаждение весьма желательно. Вся схема располается на печатной плате из двухстороннего стеклотекстолита, где одна сторона используется как сплошной экран, а на второй сформированы резаком дорожки. Выводы резисторов должны быть максимально короткими для уменьшения паразитных индуктивностей. Особенно это касается резисторов в истоках транзисторов. Иногда даже полезно удалить их начисто,а пайку осуществлять прямо за колпачки выводов. При испытании двухтоновым сигналом усилитель развил мощность до 150 ватт при сохранении высокой линейности и имеет завал АЧХ на наивысшей частоте КВ диапазона около 4дб относительно 3Мгц. Настройка сводится к установке токов покоя каскадов по наименьшей величине гармоник. При отсутствие приборов это можно сделать, прослушивая частоты второй-третьей гармоники приёмником.

Опубликовано в Для трансивера

Схема абсолютно не склонна к самовозбуждению, и устойчиво работает не только на 144, но и на 430 Мгц, с другими данными LC. Кроме того, следует отметить низкий уровень шумов ВЧ тракта на используемых транзисторах. Его отключение-подключение, без антенны, к ПЧ в настроенном виде практически не изменяет уровень шума, несмотря на большое усиление.

Чувствительность в диапазоне 144 Мгц лучше 0.1 мкв, а запас по усилению позволяет применить на входе, для тяжелых условий приема, дополнительные узкополосные спиральные резонаторы без применения внешних УВЧ. Схема приемника приведена на Рис 1.

Простой приемник для любительской УКВ радиостанции.

Простой приемник для любительской УКВ радиостанции.

Все катушки одинаковые, без отводов, и содержат по 4 витка провода ПЭЛ 0.5, намотанных на оправке 3 мм. В смесителе на VT2, по гетеродинному входу вместо резистора установлен контур L4,C10. В качестве фильтра F1 первой ПЧ установлено два последовательно включенных фильтра 10.6М15А, что повысило динамический диапазон по забитию до 80 Дб. В связи с этими изменениями пришлось изменить и печатную плату. Побудило к этому так же то, что микросхема МС3371, в планарном исполнении, подорожала резко в 7 раз! А кое-где и больше. И кроме этого на рынке пошли подделки, которые вовсе не работают, но цена та же – 7 долл. Так что плата переделана под DIP корпус, под недорогую микросхему, и на всякий случай ставится панелька. Размер печатной платы остался почти такой же 37Х72 мм. Ниже приводятся внешний вид приемника.

trx24 1   trx24 2

Рисунки печатных плат

Скачать рисунки печатной платы в lay

Шатун Александр Николаевич. UR3LMZ Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Харьковская обл, г. Дергачи
http://www.cqham.ru

Опубликовано в Приемники и передатчики