Плата диапазонных полосовых фильтров

На плате ДПФов расположены широкополосный усилитель высокой частоты (VT1), первый каскад усилителя передатчика (VT2), аттенюатор, девять полосовых фильтров, которые включаются дешифратором DD1 управляемым двоично-десятичным кодом по шине D, поступающим от синтезатора частоты. В режиме приема, сигнал с антенного гнезда, которое коммутируется при помощи контактов реле, установленного на плате усилителя мощности (Кум.), поступает на контакты К4,К3 реле Р4,Р3. В случае надобности эти контакты подключают аттенюатор из резисторов R7,R8,R9 с затуханием 15-20Дб. Далее сигнал поступает на контакты К5 реле Р5, управляемого напряжением TХ и с них на полосовые фильтры.

Применены трехконтурные полосовики с индуктивной связью с нагрузкой и емкостной между катушками. Применение такого варианта вызвано по нескольким причинам:

1. На радиорынках есть достаточно удобные каркасы диаметром 6,5 мм (от последних советских телевизоров) с подстроечными сердечниками различной проницаемости,
2. Не требуется большое количество подстроечных конденсаторов, как в случае емкостной связи с нагрузкой (RA3AO),
3. Удобство разводки на печатной плате без длинных концов катушек (RА3AO),
4. Самое главное - антенна через катушку связи гальванически связана с корпусом, этот момент облегчает ситуацию с наводками статического электричества в антенне. В крайнем случае залипнут контакты реле от достаточно мощного разряда, но напряжение не попадет в радиочастотный тракт усиления и полупроводники останутся целыми.

Шунтирование антенного гнезда разрядниками, дросселями, резисторами не давало положительного эффекта. Разрядники не имеют 100% надежности - это подтверждает опыт эксплуатации Р339А ("Катрана"), хотя там и установлен разрядник, полевые транзисторы смесителя приходилось неоднократно заменять после гроз, пока не был сделан антенный коммутатор. Дроссели обладают собственным реактивным сопротивлением, а резисторы активным, поэтому на них остается определённое напряжение, которого бывает достаточно для пробоя полупроводников, даже таких мощных как КП904, что неоднократно происходило в трансивере “Урал 84М”. Конечно, катушка связи тоже имеет реактивное сопротивление, но оно намного ниже чем у дросселя и к тому же имеем две заземленные катушки связи (L5,L1), прежде чем статика попадет в радиочастотный тракт и наведет там “свои порядки”. Реальные испытания трансиверов с такой версией построения полосовых фильтров показали, что можно без дополнительных мер предосторожности работать во время наводок статического электричества, конечно, если нет опасности прямого попадания молнии в антенну и в эфире среди разрядов еще кого-то можно разобрать. Количество витков катушек связи подобрано под входное сопротивление антенного входа 50 Ом и приведенными данными соотношения обмоток трансформатора Т1 на основной плате.
Хотя все полосовые фильтры разведены на печатной плате как трехконтурные, в реальной конструкции на WARC диапазонах используются двухконтурные полосовики (см. фото платы), что связано с узостью этих диапазонов. Если появится желание и здесь применять трехконтурные, данные L3,C10 можно приблизительно оценить, руководствуясь данными полосовиков соседних диапазонов.

Переключение фильтров происходит при помощи реле РЭС49, РЭК23 паспорт 201,202 (сопротивление обмотки 270-300 Ом). Можно применять реле паспортов 001,423,428 с сопротивлением обмотки 1,7-1,9Ком. В этом случае реле включаются параллельно. Их предварительно нужно подобрать по надежному срабатыванию от 11-12В. Печатная плата разведена таким образом, что допускает оба варианта включения реле. Управление на переключение реле поступает от синтезатора по шине D, кодом, который дешифрируется микросхемой DD1. На входе микросхемы установлены RC фильтры (R16-R19,C29-C32), которые служат для устранения наводок от цифровой части синтезатора. В дешифраторе DD1 довольно мощные ключи с открытым коллектором, предельные значения одного ключа - рабочий ток до 80мА и напряжение питания нагрузки до 15В. Диоды VD1-VD9, а так же и VD11,VD10 служат для защиты ключей от бросков обратного напряжения возникающих при переключении реле. При управлении переключением реле от микропроцессора синтезатора появилась возможность работать на разнесенных диапазонах (CrossBand). Если не предполагается использование синтезатора в трансивере, микросхему DD1 можно исключить и переключать полосовые фильтры например автоматикой, используемой в TRX RA3AO или применить обычный переключатель на девять положений. Далее отфильтрованный сигнал поступает на отключаемый широкополосный усилитель высокой частоты VT1. Применение УВЧ иногда требуется на высокочастотных диапазонах, подключается контактами К1,К2 реле Р1,Р2. Реле запитываются напряжением RX, поэтому при переходе на передачу УВЧ отключается. Это же каскад можно было задействовать и на передачу, но как было отмечено ранее - если упрощение конструкции приводит к ухудшению параметров трансивера - такое решение не используется. При наличии двух разных каскадов на прием и на передачу, можно оптимально подобрать характеристики, которые отличаются для приемника и передатчика. В качестве VT1, в зависимости от требуемой задачи, можно использовать любые высокочастотные, желательно малошумящие транзисторы. Если нужно сохранить максимальные цифры динамического диапазона, следует применять мощные транзисторы КТ610,КТ606,КТ939,КТ911 и им подобные. Если нужно обеспечить максимальную чувствительность - больше подойдут малошумящие КТ368, КТ399. Элементы отрицательной обратной связи определяют параметры каскада. Общий коэффициент усиления определяют R6,R3. Амплитудно-частотную характеристику R4,C7 и немного R2,C2. Приведены оптимальные значения для транзистора КТ368А, с максимальным подъемом усиления в районе 29 МГц. Усиление можно поднимать до 22Дб и вплоть до самовозбуждения, уменьшая значение R3 и увеличивая R2. Небольшая доработка от Андрея US4IWC – если требуется получить максимально возможную чувствительность на диапазоне 24-28Мгц параллельно цепочке R3,R4 с коллектора VT1 на корпус включаем последовательную цепь из катушки с конденсатором. Катушка – бескаркасная диаметр оправки 5мм 9 витков провода 0,4мм, конденсатор 91-100пф. Растягивая-сдвигая витки катушки настраиваем этот контур на требуемую частоту. Реле Р1,Р2,Р3,Р4 управляются через порт контроллера синтезатора и дополнительные транзисторные ключи или логические элементы, умощняющие выходы порта К580ВВ55, которые установлены на плате индикации непосредственно возле кнопок (плата индикации-фальшпанель – см. фото платы) или плате контроллера (МС DD1 К155ЛН3 на плате контроллера). Здесь так же, как и в случае с переключением реле фильтров, если не будет применяться синтезатор, можно заимствовать автоматику TRX RA3AO или применить обычные тумблеры. Все реле следует проверить на надежность переключения напряжением 11-12В. Реле РЭС 55 лучше применять 12В паспорта (0102) с сопротивлением обмотки 390-430Ом, но с предварительной проверкой можно использовать и паспорта 001,002,0502 (сопротивление обмотки 1,7-2Ком). В режиме передачи сигнал с основной платы через контакты К1,К2 поступает на фильтры. В зависимости от диапазона, отфильтрованный сигнал уровнем 80-120мВ поступает через контакты К5 на первый каскад передатчика VT2. Транзистор работает в классе А с током покоя 20мА. Схема этого каскада аналогична УВЧ. Трансформаторы Т1,Т2 наматываются одновременно двумя проводами без скрутки на ферритовых кольцах проницаемостью 600-1000. Кольца диаметром 7-10 мм, провод диаметром 0,15-0,18 мм. Достаточно 7-9 витков. Начало одной обмотки соединяется с концом второй. Не следует пытаться получить максимальный коэффициент усиления с первого каскада передатчика - в этом случае линейка ШПУ будет склонна к “возбуду”. Достаточно получить на выходе каскада VT2 амплитуду ВЧ сигнала в пределах 0,8-1,5В (эффективное значение в ненагруженном на ШПУ положении). Главное - обеспечить подъем на 29МГц, т.к. в последующих более мощных каскадах намного сложнее получить подъем усиления на высокочастотных диапазонах. Затухание в полосовых фильтрах с ростом частоты падает, поэтому требуемые характеристики получаются довольно легко. Формировать АЧХ проще всего при помощи С15, общее усиление - R13. Усиленный сигнал с каскада VT2 поступает в линейку ШПУ, которая расположена на задней панели - радиаторе трансивера.