Трансивер с преобразованием вверх Phoenix (Феникс)

[Relayer]

Существенным недостатком 1й версии трансивера является очень слабая динамика в пределах пропускания фильтра первой ПЧ 45MHz. Это связано с тем что вторым смесителем используется SA612, имеющая IP3=-12dBm. Еще больше ухудшает этот параметр каскад УПЧ перед вторым смесителем. К слову аналогичные проблемы имеют и все тракты трансиверов SW - слабенький второй смеситель на TA7358 с динамикой не лучше (если не хуже) чем у SA612.
При использовании узкого фильтра первой ПЧ на 7.5kHz это практически неощутимо. Но при использование распространенных фильтров с полосой 15kHz "соседи" с мощными сигналами будут создавать проблемы при приеме.

Все это привело к переработке схемы, основной целью которой было повышение динамики в полосе 1й ПЧ. Схема 2й версии приемного тракта получилась следующая:

 

 

Первый смеситель выполнен на коммутаторе FSA3157. Несмотря на отсутствие какого-либо привычного согласования с фильтром первой ПЧ параметр IP3 составляет +29dBm при разнице тонов в 10kHz (оба тона вне полосы пропускания первой ПЧ). Отфильтрованный сигнал поступает на каскад УПЧ на полевых транзисторах J1J2. Задача этого каскада согласовать достаточно высокое сопротивление первого фильтра (порядка 500ом) с вторым смесителем и ЭМФ. Каскад работает при суммарном токе порядка 50mA, имеет сравнительно небольшой Кус~=8dB и IP3=+21dBm. Учитывая ослабление первого смесителя и фильтра IP3 внутри полосы пропускания первой ПЧ имеет значение не хуже +28dBm.

Второй смеситель так же выполнена на коммутаторе FSA3157. Его нагрузкой является обмотка ЭМФ в режиме последовательного резонанса с C4.

Тракт после ЭМФ особенностей не имеет и повторяет схемотехнику 1й версии трансивера. УПЧ на BF998 нагружен на резонансный контур L3С3 (используется промышленный дроссель). АРУ реализована на диоде D1. На элементах D2C14R6Q3 реализована цепь быстрой АРУ. Ее можно отключить подав положительное напряжение на разъем P2.

Полученные параметры: чувствительность SSB не хуже 0,5uV при С/Ш 10dB, ДД 100dB в полосе 3kHz.

 

Печатка и инфа по сборке есть на хоум-пейдже проекта TRX Phoenix

[Relayer]

В результате тюнинга и доработок получилась 3я версия со следующей схемой

 

 

Первый смеситель заменен на активный на 4ке J310. Увеличено усиление 1го каскад УПЧ на транзисторах J1J2J8. Добавлен дополнительный каскад УПЧ на J7 с дополнительной цепочкой АРУ D4R9. В результате увеличилась глубина АРУ и снизились требования к диодам D1D4 - в случае отсутствия pin-диодов их можно заменить на любые кремниевые. Добавлен конденсатор C16 для защиты ЭМФ от пробоя обмотки постоянным током.

Параметры тракта: IP3=+30dBm (двухтоновый сигнал с разносом 10kHz), чувствительность SSB 3kHz не хуже 0,5uV при С/Ш=10dB. ДД не хуже 100dB.

 

Печатка и подробности сборки по ссылке

[Relayer]

В процессе работы с 3й версией тракта было выявлено несколько серьезных проблем. Во втором УПЧ на транзисторах Q5J7 усиление по каскадам распределено крайне неравномерно. Первый каскад за счет резонансной нагрузки дает почти 37dB усиления, а второй каскад - всего 2dB (при этом не забываем что он согласовывает высокое выходное сопротивление первого каскада со сравнительно низким входным сопротивлением SA612). В целом такой перекос пагубно влияет на устойчивость УПЧ.

Вторая проблема - первый УПЧ на тройке J310. Измерения показали что его входное сопротивление на частоте 1й ПЧ 45MHz составляет всего 150-180 ом, что приводит к ухудшению соотношения сигнал/шум в тракте, рассогласованию фильтра U4 и, как следствие, увеличение неравномерности в полосе пропускания. Одним из вариантов решения проблемы было CLC цепочка согласования (типа Т-тюнера) включенная между фильтром и входом УПЧ. Но это приводило к подстроечным элементам в тракте, от чего хотелось уйти.

 

 

Поэтому от такого варианта решено было отказаться. Для реализации сравнительно высокого входного сопротивления был использован каскад ОК+ОЭ.

 

 

Такое решение обеспечило идеальное согласование фильтра и плоскую АЧХ в полосе пропускания. Для обеспечения низких искажений ток коллектора транзисторов Q2Q1 составляет 20и 50 ма соответственно. Дополнительно снижает искажения цепочка ООС R1R41. Резистор R42 выравнивает АЧХ, так как каскад работает на реактивную нагрузку в виде второго смесителя и ЭМФ.

Второй УПЧ так же был переделан и стал апериодическим. Оба каскада выполнены на J310 с резистивной нагрузкой. При такой схемотехнике усиление каждого каскада составляет порядка 15dB.

В целом усиление покаскадно распределяется следующим образом

 

1й смеситель ......... +1dB
фильтр      ......... -2dB
1й УПЧ       ......... +18dB
2й смеситель ......... -6dB
ЭМФ      ......... +4dB
2й УПЧ    ......... +30dB
3й смеситель ......... +18dB
УНЧ       ......... > +25dB

Так как АРУ начинает работать примерно с 700мв на выходе УНЧ, то при минимальном усилении УНЧ порог срабатывания АРУ составляет 23мкв, что соответствует уровню S8. Увеличивая усиление УНЧ резистором R29 порог срабатывания АРУ можно уменьшить до уровней S2-S3.

В остальном схема не претерпела существенных изменений. Печатка и подробности сборки на хоумпейдже проекта

 

[седой]

@Relayer,

ЭМФ ......... +4dB - Как это понять ???

[Relayer]

@Relayer,

ЭМФ ......... +4dB - Как это понять ???

Обмотки ЭМФ совместно с соответствующими конденсаторами образуют колебательные контура. По входу - последовательный, по выходу - параллельный. Выход нагружен на высокое входное сопротивление УПЧ. Вот за счет трансформации сопротивлений и получаем +4dB