Трансвертер 144/28 МГц с ключевым смесителем на микросхеме ADG774A

                                                                                           (Продолжение. Начало в №5/12)

По-видимому, можно изготовить трансформаторы самостоятельно и без заметного ухудшения парамет­ров смесителя. Для их изготовления 4—5 витков наматываем в три слег­ка скрученных вместе провода на трансфлюкторе из ВЧ феррита или на ферритовом колечке с наружным диаметром 5—7 мм. Потом одну об­мотку выделяем — это будет вход­ная/выходная, а две других включа­ем синфазно, т.е. нужно соединить начало одной и конец другой (это будет середина обмотки — точка, куда подается смещение и где сто­ит блокировочный конденсатор), а крайние выводы распаять в соот­ветствии со схемой.

Несколько слов по выбору магнитопровода для этих трансформато­ров. Сергей Макаркин, RX3AKT, применяет в ШПТЛ на 144 МГц фер­рит 600—1000НН. Сергей написал весьма познавательную статью [6] о выборе сердечника для ШПТЛ.

По сообщению Ивана, RA3WDK, кольца в смесителе на 144 МГц лучше выбирать от 100НН до 50ВЧ, на 432 МГц — от 50ВЧ до 10ВЧ, на 1296 МГц — от 20ВЧ до 5ВЧ. Это наработанный опыт с использова­нием отечественных магнитопроводов. Можно попробовать на 144 МГц и 400—600НН, но потери будут повыше. Ферритовые кольца — диаметром не более 7 мм (лучше 4—5 мм), с большими по диаметру кольцами трудно получить симмет­ричность в монтаже. Импортные материалы работают в более ши­рокой полосе. Использую готовые SMD-трансформаторы МАСОМ — благо, они стоят копейки.

На ключи смесителя через дели­тели подается постоянное напряже­ние около 1,25—1,3 В. Такой же де­литель установлен и на гетеродин­ном входе. Если у кого-то из радио­любителей есть возможность ис­пользовать при настройке анализа­тор спектра, то есть смысл точнее подобрать эти делители, подавая большой уровень входного сигнала на смеситель и добиваясь миниму­ма побочных составляющих на его выходе.

В данном варианте смесителя используется только половина эле­ментов микросхемы, но при одно­слойной печатной плате сделать более сложный вариант смесителя я не сумел. Возможно, более слож­ный и не требуется.

Тем не менее, на одной микро­схеме ADG774A, используя все ее элементы, можно было бы сделать раздельные тракты приема и пе­редачи с двумя одинаковыми сме­сителями. Общим блоком был бы только кварцевый генератор на частоту 116 МГц. В таком вариан­те можно было бы оптимально выполнить и согласовать все кас­кады для каждого режима при ми­нимуме коммутаций. Такая струк­турная схема с раздельными трак­тами приема и передачи примене­на в популярном трансвертере Javornik [7, 8].

На выходе смесителя установлен аттенюатор с затуханием -2 дБ, слу­жащий для дополнительного ослаб­ления внеполосных продуктов пре­образования, отразившихся от на­грузки смесителя и попадающих обратно в смеситель (для них зату­хание будет уже -4 дБ). Аттенюатор

расположен на плате ПЧ 28 МГц. С его помощью также можно подо­брать усиление всего тракта, необ­ходимое для конкретного базового трансивера.

Затем через нормально замкну­тые контакты реле полезный сиг­нал поступает в диплексер, обес­печивающий поглощение внепо­лосных продуктов преобразования смесителя и постоянство нагрузки смесителя в широкой полосе час­тот. Расчет номиналов диплексера взят из [9]. Индуктивности в диплексере — малогабаритные, для SMD-монтажа.

После диплексера сигнал прохо­дит через 3-контурный полосовой фильтр 28—30 МГц и через нор­мально замкнутые контакты реле поступает на выходной разъем, к которому подключен базовый трансивер, работающий в диапа­зоне 28 МГц. Реле используются не­дорогие, G5V-2-H1 (такие же, как и на выходе УВЧ).

Данные полосового фильтра так­же взяты из [9]. Реальная полоса пропускания фильтра составляет 21—30 МГц, при этом фильтр обеспечивает высокую селекцию в полосе задержания и минимум за­тухания в полосе пропускания. Катушки фильтра имеют высокую добротность и выполнены на магнитопроводах Т50-6 из порошково­го железа (фирмы Amidon). Они содержат по 14 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,8 мм.  Никаких других каскадов усиле­ния после смесителя нет. УВЧ пол­ностью компенсирует затухание во всех последующих каскадах и "еще и остается" 9—10 дБ общего усиле­ния от антенного входа 144 МГц до входа базового трансивера 28 МГц. При подключении трансвертера к базовому трансиверу, включенному в режиме приема JT65A, эти +10 дБ я вижу на спектране в виде прирос­та шумов.

В режиме передачи сигнал часто­той 28 МГц поступает на аттенюа­тор с затуханием примерно -15 дБ, что необходимо для уменьшения уровня сигнала от передатчика трансивера до 1,5—2 В. Аттенюа­тор выполнен по Т-образной схе­ме. Резистор вертикальной ветви — 18 Ом с мощностью рассеива­ния 2 Вт, резисторы горизонтальной ветви — по 2 шт. в параллель со­противлением 68 Ом с мощностью рассеяния 2 Вт.

Трансвертер выдает полную мощность примерно при мощнос­ти 3—5 Вт с выхода базового тран­сивера. Если у кого-то из радиолю­бителей есть возможность в режи­ме передачи подавать на трансвер­тер малый уровень мощности, то этот аттенюатор можно из схемы ис­ключить.

После аттенюатора сигнал про­ходит через ФНЧ 5-го порядка с ча­стотой среза около 40 МГц. ФНЧ выполнен на SMD-индуктивностях, но на плате предусмотрено место и для катушек, намотанных вручную.

После ФНЧ сигнал поступает на смеситель, а после него — на общий для трактов приема и передачи по­лосовой фильтр 144—146 МГц. От­фильтрованный сигнал подается на драйвер, представляющий со­бой широкополосный усилитель на транзисторе BFG591 с 50-омными входом/выходом (ток коллек­тора — около 50 мА). Схема уси­лителя и номиналы элементов без изменений взяты из [3]. Трансфор­матор используется промышлен­ный, фирмы Масот. Его можно на­мотать на ферритовом кольце 5—7 мм или на трансфлюкторе. Обмотка содержит 4—5 витков сложенного в 2 провода ПЭВ-0,25. Затем начало одной обмотки со­единяем с концом другой. Точка соединения образует среднюю точку по схеме. Крайние выводы подключаются в соответствии со схемой.

С выхода драйвера сигнал посту­пает на оконечный усилитель мощ­ности (схема также заимствована из [3]), выполненный на модуле RA60H1317M1А фирмы Mitsubishi. В режиме передачи телеграфной несущей измеренная мощность со­ставила 94 Вт (напряжение питания — 14 В) при ВЧ напряжении на вхо­де модуля всего около 1,5 В. Если такая мощность не требуется, мож­но установить модуль RA30H1317 (выходная мощность — около 50 Вт) или RA13H1317 (выходная мощ­ность — около 20 Вт), ничего при этом не меняя в схеме и на печат­ной плате. Очевидно, что модули RA30H1317 и RA13H1317 дешевле, чем RA60H1317M1A.

При использовании менее мощ­ных модулей нужно лишь подобрать уровень входного сигнала и ток по­коя модуля для получения неиска­женного сигнала в режиме SSB при оптимальном КПД каскада около 60%. Ток покоя модуля задается с помощью каскада на микросхеме стабилизатора параллельного типа TL431C (К142ЕН19).

Ток покоя для примененного мною модуля RA60H1317M1A выбран около 3 А, и его можно изменять с помощью подстроечного резистора. Ток покоя для каждого конкретного модуля подбирается по достижению максимального коэффициента уси­ления.

Гетеродин 116 МГц — готовый ге­нератор в стандартном корпусе DIL-14 с низким уровнем фазовых шумов (такие генераторы изготавли­вает Юрий, UA3AOH). Фазовый шум генераторов заявлен лучше чем - 150 дБн/Гц при отстройке 10 кГц.

Такой генератор удобно исполь­зовать, т.к. он имеет стандартный "большой" корпус и 50-омный вы­ход. Уровень выходного синусои­дального сигнала — около +5 дБм.

Сигнал гетеродина усиливается широкополосным каскадом на транзисторе BFG591, затем про­ходит через "подчисточный" ФНЧ 5-го порядка с частотой среза око­ло 120 МГц и поступает на управ­ляющий вход смесителя. Индуктив­ности ФНЧ — под SMD-монтаж. Для согласования с выходом генерато­ра и соединительным 50-омным ка­белем гетеродинный вход смесите­ля нагружен на резистор сопротив­лением 51 Ом.

Все напряжения для питания кас­кадов и коммутирующих реле полу­чены с помощью простого секвен­сора [8]. Секвенсор выполнен на базе компаратора LM339 и содер­жит 4 канала: +13 В RX, +13В ТХ, управления антенным реле и управ­ления внешним усилителем мощно­сти или другим устройством.

Все платы, за исключением ПФ 28 МГц и секвенсора, изготовле­ны из двустороннего стеклотексто­лита. Со стороны установки вы­водных (не smd) деталей оставле­на металлизация (сплошной "об­щий провод"). Между сторонами плат сделано много переходов по "общему проводу" (на рисунках печатных плат это видно). Жела-.............тельно сделать эти переходы до начала монтажа SMD-элементов. У себя я их делаю одножильным медным проводом, служащим для кроссировки.

Печатные платы (рис.6—12) ри­совались в программе Sprint Layout 5 и сделаны для каждого блока от­дельно. Номиналы элементов на платах проставлены не везде, но схемы блоков достаточно просты и все наглядно видно. Прошу изви­нить, что кое-где использовал ред­кие детали, но раз уж была у меня такая возможность, то хотелось "вы­жать" из конструкции "все по мак­симуму".

Рисунки печатных плат в форма­те программы Sprint Layout можно скачать с сайта журнала (http:// www.radio-mir.com).

 

В.ЕРМАШКЕВИЧ, EW6BA

г.Витебск. E-mail: ew6ba@yandex.ru