Kurzwellen-Transceiver Ural D-4. Schema, Beschreibung

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Kurzwellen-Transceiver Ural D-4. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Zivile Funkkommunikation

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In letzter Zeit musste ich oft im Rotationsverfahren arbeiten. In dieser Hinsicht bestand Bedarf an einem kompakten Transceiver - einem Monoblock. Der Wunsch, während der Schicht in der Luft zu arbeiten, veranlasste mich, mich "zum Lötkolben und zur Feile" zu setzen. Der Transceiver erschien schnell genug und ich nannte ihn "URAL D-04". Strukturell wiederholt es mein vorheriges Design "URAL-84M", jedoch mit erheblichen Änderungen im Konzept. Einige Mängel des Vorgängermodells RX9JK werden ebenfalls berücksichtigt.

Einige Unterschiede zu "URAL-84M"

eine einfachere Schaltungsimplementierung der Hauptknoten, es ist weniger schwierig geworden, den Transceiver als Ganzes zu konfigurieren;
Dem Vorwähler wird mehr Aufmerksamkeit geschenkt, wodurch der Dynamikbereich zugenommen hat, das Rauschen abgenommen hat und die Empfindlichkeit zugenommen hat.
fortschrittlicheres Design (äußerlich ähnelt einem TS-140-Transceiver), Quasi-Touch-Steuerung wird verwendet;
Der Stimmknopf befindet sich an der Seite, das Einstellen ist bequemer geworden, insbesondere bei Rotationsbedingungen.
reduzierte Größe und folglich Gewicht.

Wichtigste technische Merkmale

Empfänger

Betriebsfrequenzen - alle Amateurbänder von 1.8 bis 29 MHz + WARC;
Betriebsart - CW / SSB.
Antenneneingangsimpedanz - 50 Ohm;
Dynamikbereich (gemessen mit einem Zweisignalverfahren in einem Bereich von 14 MHz, Frequenzabstand 15 kHz) - nicht weniger als 94 dB;
Die Selektivität auf dem Spiegelkanal ist nicht schlechter als 80 dB;
ZF-Bandbreite im SSB-Modus 2,4 kHz, im CW-Modus 0,8 kHz;
Empfindlichkeit (s / w + w 10 B) - nicht schlechter als 0,3 μV;
AGC-Regelbereich - 95 dB;
Die Ausgangsleistung des ULF beträgt 2 Watt.

Sender

Ausgangsleistung - einstellbar bis 60 W;
Der Pegel der Außerbandemissionen - nicht schlechter als 35 dB;
Träger- und unbenutzte Seitenunterdrückung - nicht weniger als 60 dB;
Abmessungen - 250 x 120 x 270 mm. Gewicht - ca. 6 kg.

Strukturdiagramm des Transceivers

Das Blockschaltbild des Transceivers ist in Abb. 1 dargestellt. 2. Das empfangene Signal vom Antenneneingang durch die Relaiskontakte (RPV-7/6,12,18) und den Stufendämpfer minus 60 dB (zusammengebaut nach der T-förmigen Schaltung, Umschaltung auf das RES-3-Relais) durchläuft Bandfilter (12 Schleifen auf den Kernen SB-9, SB-49 und Relais RES-2) und kommt zur Hauptplatine des Transceivers - Block AXNUMX Dieser Block ist das "Herz" des Transceivers. Es enthält RX-TX-Mischer, Quarzfilter und einen Zwischenfrequenzverstärker.

Abb. 1 Blockschaltbild des Transceivers „URAL D-04“ (zum Vergrößern anklicken)

Der erste Mischer ist reversibel und auf KD922-Schottky-Dioden aufgebaut. Quarzfilter - selbstgebaut (Leiter) mit einer Mittenfrequenz von 9100 kHz, montiert auf Resonatoren der Radiosender des Granit-Museums (es ist möglich, modernere Filter für Frequenzen von 8-9 MHz mit entsprechender Eingangs-Ausgangs-Anpassung zu verwenden) . Die Verstärkung der Hauptzwischenfrequenz wird in der dritten Stufe von der Mikroschaltung K174XA2 bereitgestellt. Es enthält auch einen symmetrischen CW / SBB-Detektor und bietet auch eine grundlegende AGC-Steuerung. Vor der Mikroschaltung befindet sich eine rauscharme Kaskade mit einem gemeinsamen Gate auf einem KP903-Feldeffekttransistor, sodass das Eigenrauschen dieser Mikroschaltung kaum wahrnehmbar ist. Um den Rauschpegel am Ausgang des Niederfrequenzsignals weiter zu reduzieren, wird ein vorgefertigter Tiefpassfilter aus dem r / st "Granit" - D3,4 verwendet. Die Hauptniederfrequenzverstärkung wird von der K174UN14-Mikroschaltung bereitgestellt. Es ermöglicht Ihnen auch, einen externen Lautsprecher anzuschließen.

Knoten A2 enthält auch einen Teil der Übertragungsstrecke des Transceivers. Der symmetrische Modulator ist auf Varicaps aufgebaut. Das DSB-Signal durchläuft das Hauptfilter KF1, und dann kommt das gefilterte SSB-Signal durch die Anpassungsstufe SK zum reversiblen Mischer RX-TX. Nach dem Passieren der Bandfilter, der Kontakte des "Empfangs-Übertragungs" -Relais, tritt es in den Leistungsverstärker ein - Block A4. Der Breitband-Leistungsverstärker ist nach dem klassischen Schema auf Transistoren KT610, KT921 und 2 Transistoren KT956A aufgebaut. Die maximale Leistung dieses Verstärkers beträgt etwa 60 Watt.

Eigentlich besteht der gesamte Transceiver aus 8 Blöcken (Platinen) A1 ... A8, auf denen sich die Hauptkomponenten befinden - der GPA, der Referenzgenerator des OCG, der Mikrofonverstärker, der Tiefpassfilter usw. In dieser Ausgabe der Sammlung werde ich ausführlicher auf die Basisplatine des Transceivers - Block A2 - eingehen.

Kurzwellen-Transceiver Ural D-4
Schematische Darstellung von Block A2

Das empfangene Signal, das die DFT passiert hat, wird dem Empfängermischer zugeführt, der auf den Dioden VD1 ... VD8 montiert ist. Es handelt sich um einen Hochpegel-Breitbandmischer mit Anpasstransformatoren T1, T2 mit volumenkurzgeschlossener Windung, deren Aufbau in der Amateurfunkliteratur vielfach beschrieben wurde. Ich habe (aus Armut) Metallbecher aus alten P605-Transistoren und Ferritringen mit 1000 ... 2000 NN und einem Durchmesser von 10 mm verwendet Die Wicklung jeder Spule ist gewöhnlich, streng symmetrisch und besteht aus einem Draht PUZH1Yu (PEV) -0,21 (und nicht zwei, wie üblich) gleichmäßig über drei Viertel des Rings.

Schematische Darstellung Block A2 (Teil 1, 29 Kb)
Schematische Darstellung Block A2 (Teil 2, 39 Kb)
Schematische Darstellung Block A2 (Teil 3, 42 Kb)

Die Verluste in einem solchen Mischer betragen normalerweise 4-6 dB. Bessere „Dynamik“-Indikatoren werden erzielt, wenn in jedem Arm des Mischers zwei Schottky-Dioden in Reihe installiert werden. Dies erfordert natürlich zweihundert Amplituden des lokalen Oszillatorsignals auf 2 Veff. Besonderes Augenmerk sollte auf die Wellenform des lokalen Oszillators gelegt werden. Je näher es einer reinen Sinuswelle kommt, desto geringer ist das Rauschen und desto höher ist die Empfindlichkeit des Empfängers. Eine noch höhere Leistung wird durch Anlegen einer rechteckigen lokalen Oszillatorspannung (Mäander) mit guten Fronten erzielt.

Am Ausgang des Mischers (seiner Last) ist ein Diplexer R11, C5, L1 und C6, L2 installiert. Über den Anpassungstransformator TZ, der mit einem doppelt verdrillten Draht auf einen Ferritring 600 ... 1000 NN gewickelt ist, gelangt das Signal zum Eingang der Anpassungsstufe (SC), die auf einem Feldeffekttransistor KP903A aufgebaut ist. Es ist nach Basisschaltung geschaltet und hat bei einem Strom von 40 ... 50 mA hohe Dynamik, geringes Rauschen und die nötige Verstärkung. Es besteht keine Notwendigkeit, es mit einem AGC-Signal zu umgeben. Der Transformator T4 bietet eine gute Anpassung an ein Quarzfilter mit einer Impedanz von etwa 300 Ohm. Bei sorgfältiger Abstimmung der RC-Ketten (R14, C9 und R15, C15) ist es möglich, eine Ungleichmäßigkeit im Durchlassbereich des Filters von 1 .. 2 dB zu erhalten Der Ausgang des Quarzfilters wird mit einer Transformation auf einen Breitbandtransformator T5 geladen Verhältnis von 1:9. Es ist in drei verdrillten Drähten auf einen Ferritring 600 ... 1000HN gewickelt und enthält 9 Windungen. Den Abschluss bildet ein 26-kΩ-Widerstand R2,7, der über ein Übersetzungsverhältnis von 1:9 auf eine Filterimpedanz von 300 Ω gebracht wird. Die Verwendung eines solchen Einschlusses ermöglicht eine gute Anpassung beim Rückwärtsfahren entlang des Übertragungspfads. Die nächste Stufe, ebenfalls auf einem KP903A-Feldeffekttransistor aufgebaut, hat das gleiche Ziel - geringes Rauschen, hohe Dynamik und die Fähigkeit, auf AGC zu verzichten. Und dies wiederum ändert nichts an den Eigenschaften des nächsten zuschaltbaren KF2-Filters. Die Hauptverstärkung bei der Zwischenfrequenz wird, wie oben erwähnt, von der Mikroschaltung DA1 K174XA2 bereitgestellt. Es ist möglich, einige Besonderheiten in seiner Arbeit zu bemerken. Die Steuerspannung des AGC wird ihm über die Dioden VD15 und VD16 zugeführt. Die VD15-Diode ist im Gegensatz zum Silizium-VD16 Germanium, sodass die AGC-Spannung früher als die vorherigen in die Ausgangsstufe der Mikroschaltung eintritt, da sie großen Überlastungen ausgesetzt ist.

Die Mikroschaltung enthält einen Detektor, der symmetrisch zum Empfang von CW- und SSB-Signalen verwendet wird. Das Niederfrequenzsignal wird zwei Niederfrequenzverstärkern zugeführt. Über den Lautstärkeregler zur Endstufe und zu einem separaten AGC-Verstärker. Durch Auswahl des Widerstands R49 können Sie die AGC-Schwelle beispielsweise auf 4 bis 5 Punkte einstellen. Durch Auswählen und Schalten von Kondensatoren können Sie die Zeitkonstante ändern. C49 - langsame und C50 - schnelle AGC. Die Umschaltung erfolgt separat über die Relaiskontakte K4 bei Suchlauf, CW oder SSB.

Die restlichen Nuancen der Schaltung sind unbedeutend, und um mit dem ZF-Empfangspfad fertig zu werden, kann ich empfehlen, den Kondensator C37 bei Bedarf durch einen einfachen, mindestens zweikristallinen Quarzfilter zu ersetzen. Das Ergebnis ist ein bekannter „Cleanup“-Filter, der das Rauschen des gesamten ZF-Verstärkers reduziert.

Kurzwellen-Transceiver Ural D-4

Der ZF-Verstärker wurde mehrfach wiederholt und zeigte Parameterkonstanz und ausreichende Stabilität. Eine leichte Neigung zur Selbsterregung kann durch Überbrückung des Kreises L9, C36 mit einem 5 ... 20 kΩ-Widerstand beseitigt werden.

Im Sendebetrieb ist der ZF-Empfangspfad vom Transistor VT5 und weiter geschlossen. Um das Selbsthören im CW-Betrieb zu gewährleisten, wird der DA1-Chip durch Auswahl des Widerstands R38 leicht geöffnet.

Der symmetrische Modulator ist nach einem bekannten Schema auf Varicaps VD12, VD13 aufgebaut. Die Spulen L5, L6 sind in topfförmigen SB-12(9)-Kernen gewickelt. Das Gate des Transistors VT4 wird mit einer Steuerspannung von 0 bis +6 V versorgt, die die Ausgangsleistung des Senders oder ALC regelt.

Als Last wird wieder ein T5-Transformator mit einem Verhältnis von 1: 9 verwendet, und dann wird entlang des Pfades ein Quarzfilter usw. verwendet. Der Transistor VT2 wird nun zu einem Source-Folger, dessen Ausgang mit dem RX-TX-Mischer verbunden ist. Dabei ist auch das Verhältnis der Signalamplituden zum Lokaloszillatorsignal zu berücksichtigen, etwa 1:10. Ferner wird vom Ausgang des Mischers das übertragene Signal, nachdem es die Bandfilter und die Pufferstufe durchlaufen hat, dem Leistungsverstärker zugeführt.

Kurzwellen-Transceiver Ural D-4

Beachten

Anatoly, RX9JK berichtet, dass dieser Transceiver existiert und seit etwa 2 Jahren in Betrieb ist. Neben der üblichen Arbeit wurde es in Vollzeit-Wettbewerben in der Stadt Zarechny bei Jekaterinburg am selben Tisch mit dem FT-990 getestet und übertraf seinen Nachbarn in der Dynamik.“ In Bezug auf seine Eigenschaften gemessen jedoch in unter Amateurbedingungen steht es seinem Prototyp "URAL-84m" in nichts nach. Leiterplatten existieren in einer einzigen Entwurfsversion im Transceiver selbst. Sie sind nicht in den Zeichnungen enthalten. Interessenten, die Block A2 wiederholen möchten, können darauf hingewiesen werden an die Hauptplatine des URAL-84m-Transceivers.

Das Design des Boards selbst und die Anordnung der Elemente sind ungefähr gleich, die Längenmaße sind jedoch etwas kleiner. Um das „Drucken“ des Energiebusses zu vereinfachen, müssen Sie das MGTF-Kabel nicht an den Stellen anschließen, an denen es erforderlich ist. Um die Abmessungen zu reduzieren, wurde der Filter D3,4 geöffnet, zerlegt und wieder auf der Leiterplatte von Block A2 montiert.

Ich möchte Alexander, RN3DK von Mytishchi, für seine Hilfe bei der Vorbereitung dieses Artikels, RW3AY, danken.

Autor: A Pershin, RX9JK (ex UA9CKV) Surgut; Veröffentlichung: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

Siehe andere Artikel Abschnitt Zivile Funkkommunikation.

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