КВ трансивер с преобразованием вверх

  Слепое копирование не всегда возможно и всегда непохвально
 

Прежде, чем начать описание узлов трансивера, хочу поделиться с читателями предысторией его создания. Стоимость настоящего профессионального трансивера исчисляется десятками тысяч долларов, разработкой и изготовлением его занимается не один человек, а целые коллективы высококлассных специалистов. Пытаться создать что-то подобное или сравнивать самоделки с такой техникой - просто смешно. Реалии XXI века таковы, что "по-соперничать" можно разве что с самыми дешёвыми импортными трансиверами. Но для настройки и изготовления потребуется как минимум комплект приборов, состоящий из измерителя частотных характеристик (Nano VNA), высокочастотного осциллографа (хотя бы до 100 МГц), генератора сигналов от звуковых частот до 20-30 МГц, контрольного SDR приемника, ну и конечно, мультиметра. Кроме того, не нужно надеяться на то, что даже высшего технического образования по специальности «Радиотехника» будет достаточно для постройки трансивера, если нет опыта конструирования подобной техники,

Прекрасно осознавая все это, я решил сделать классический SDR трансивер с цифровой обработкой сигнала на звуковой частоте. Что-то в духе популярного в свое время SDR-1000. Синтезатор решил собрать на Si5351 смирившись с его не очень качественным сигналом и наличием пораженных точек. Можно найти массу вариантов подобных любительских разработок, которые отличаются только мелкими деталями. К сожалению, при наладке схемы возник ряд проблем. Самое главное, никакими ухищрениями не удалось подавить несущую и вторую боковую полосу на частотах до 30 МГц даже на -30 db. На 7 МГц можно добиться -40 db, а выше подавление снижалось. Подавление второй боковой зависит от точности соблюдения амплитуд и фаз IQ сигналов. После Si5351 у меня стояли триггеры 74LVC74, их быстродействия оказалось недостаточно для формирования точного фазового сдвига на 90 градусов на частотах выше 10-15 МГц. Программа PowerSDR позволяет корректировать амплитуду и фазу IQ сигналов, но только в одной точке, а нужна индивидуальная коррекция на каждом диапазоне. С несущей ситуация еще хуже. Ее остаток проникает через емкость монтажа и внутреннюю емкость смесителей FST3253, которые я использовал. Частота гетеродина близка к частоте формируемого сигнала, поэтому улучшить подавление остатка несущей никаким фильтрами не получится, программными средствами сделать это также невозможно. Ну и в завершение проблема со звуковой картой. Хорошие звуковые карты сейчас очень дорого стОят, их приобретение исключительно для трансивера совершенно не рентабельно. Тем более, что основное внимание в них уделяется ЦАП, а АЦП на втором месте. Ведь болшинство пользлователей только слушают музыку. Дешевые однокристальные USB звуковые карты, как показали эксперименты, в лучшем случае имеют динамический диапазон 50...60 db несмотря на то, что в datasheet может быть заявлено более 90.

В общем, потратив массу времени, сил и средств, перепробовав несколько вариантов основных плат SDR трансивера и не получив сколько-нибудь приемлемого результата, я вынужден был отказаться от этой идеи. Тем более, что технология обработки сигнала на звуковой частоте устарела и плохо поддерживается программистами, которые пишут новые версии SDR программ.

Решил попробовать классический вариант КВ трансивера с кварцевым фильтром. Привлек внимание своей простой трансивер STEP-2 от US5MSQ.
https://us5msq.com.ua/kv-transiver-step-ii-osnovnaya-plata/

На первый взгляд все просто и логично. Но при наладке все те же проблемы. Смесители SA612, которые использовал автор, тоже недостаточно подавляют несущую. Может быть, в балансном включении и можно улучшить результат, но это усложняет схемотехнику. Кроме того, вылезла проблема с ключами 74HC4053. По непонятным причинам один из ключей в схеме постоянно выгорает, хотя все параметры его включения соответствуют datasheet. Но эту проблему удалось обойти заменив выгорающий ключ транзистором. В довершение всех проблем еще и кварцевый фильтр у меня не получился. Правда, я использовал не авторскую схему, а популярную схему на одинаковых кварцах и одинаковых конденсаторах. Так называемый QER filter, где QER расшифровывается как Quasi-EquiRipple. Более подробно, с самыми похвальными отзывами и результатами измерений параметров схема такого фильтра описана, например, здесь.
https://eax.me/2021/2021-02-10-crystal-filters-part-3.html

Но даже с 10-ю кварцами я не получил желаемого результата – либо слишком широкая полоса и пологие скаты, либо большое затухание в полосе пропускания. Возможно, мои кварцы на 11 МГц оказались плохого качества, хотя я и подбирал их по частоте резонанса. В общем, опять зря потраченное время, силы и средства...

Спустя некоторое время, немного оправившись от постигших меня неудач, решил попробовать преобразование вверх. Привлек внимание трансивер uBITx. http://ubitx.net/

Не вдаваясь в подробности скажу, что получить заявленные автором параметры тоже не удалось. Диодные смесители, которые использовал автор, сложно сбалансировать на высоких частотах, опять проблема с кварцевым фильтром, плюс отсутствие АРУ, на что я вначале не обратил внимания. Все время думаешь, вот оно счастье, но нет, опять только опыт...

После такого вступления перейду, наконец, к описанию относительно удачного варианта трансивера, который я разработал и изготовил. Конечно, у него не HiEnd параметры, но он вполне пригоден для работы в эфире SSB и цифровыми видами связи. Трансивер собран по схеме с преобразованием вверх, что позволяет снизить требования к диапазонным полосовым фильтрам. Вот так выглядит его функциональная схема.

Радиотракт полностью обратимый, все элементы работают как на прием, так и на передачу. Вместо диапазонных полосовых фильтров используются по 6 переключаемых фильтров нижних и верхних частот. В режиме приема предусмотрены отключаемые аттенюатор и предварительный усилитель ВЧ. Первая промежуточная частота равна 45 МГц, это значение определилось имеющимся полосовым фильтром. Смесители выполнены на FST3253, они удобны тем, что не требуют инверсных сигналов гетеродина. Кроме того, они остались у меня после неудачных экспериментов с SDR. Усилители реверсивные, на полевых транзисторах J310. Фильтр на 45 МГц имеет полосу пропускания 30 КГц. На втором смесителе в режиме приема частота преобразуется из 45 МГц в 500 КГц, в режиме передачи – наоборот. Тактовые сигналы для смесителей формирует синтезатор Si5351.

В тракте 500 КГц также используются реверсивные усилители на полевых транзисторах BF998. Фильтр основной селекции – ЭМФ с полосой пропускания 3 КГц. Он по определению обратимый. Усилитель ПЧ 500 КГц охвачен системой АРУ. Модулятор – демодулятор выполнен на ключах CD4052. Тактовый сигнал для него формируется отдельным кварцем. Хотя Si5351 и позволяет сформировать сигналы сразу трех частот, но в таком режиме получается уж слишком много пораженных точек.

Рассмотрим каждый блок более подробно, начнем от антенны слева направо. Измеритель КСВ собран на "бинокле", он удобен тем, что не требует наладки и калибровки. Принцип действия и параметры такого КСВ-метра подробно описаны на сайте DL2KQ. http://dl2kq.de/ant/3-108.htm

Фильтры нижних частот – обязательный элемент любого трансивера. Ведь усилитель мощности вносит какие-то искажения в сигнал, что приводит к повышению уровня внеполосных излучений, а это серьезное нарушение правил любительской радиосвязи. Фильтры собраны по типовой схеме, переключаются электромагнитными реле, катушки намотаны на кольцах «Амидон». Конденсаторы – обычные SMD типоразмера 1206. Каждый конденсатор набран из нескольких, включенных последовательно-параллельно. На печатной плате предусмотрено место для 8 штук, я ограничился 4 штуками. Чертежи печатных плат здесь не привожу, ссылка на них в формате Sprint Layout в конце странички. Вид на всех платах со стороны монтажа, при печати нужно ставить галочку «зеркально».

Схема усилителя мощности на RD16HHF1 тоже, в общем-то типовая. Мне нужна была выходная мощность 5 ватт, но на таких транзисторах можно получить и 20-30 ватт. По крайней мере так пишут. Может быть на настоящих RD16HHF1 и можно, но на китайских – вряд ли. Предварительный усилитель собран на транзисторе 2N5109. Этот транзистор удобен тем, что не требует теплоотвода и имеет достаточно высокую рабочую частоту. После предварительного усилителя сигнал усиливается сдвоенным операционным усилителем OPA2674 и подается на затворы силовых транзисторов. Выходной трансформатор намотан на бинокле или двух ферритовых трубках от кабелей. В последнем случае их нужно подобрать с одинаковой магнитной проницаемостью. У меня был BN-43-7051. Его я и использовал, хотя для выходной мощности до 10 ватт можно использовать феррит и меньшего размера.

Из особенностей схемы и конструкции необходимо отметить следующее. Бинокль на выходе содержит в первичной обмотке два витка, а не один, как обычно. Вторичная обмотка – три витка. Это оптимальное соотношение, при котором усилитель вносит минимальные искажения в сигнал. Правда, выходная мощность при этом получается не более 8 ватт на частотах до 10- 14 МГц и напряжении питания 14 В. К сожалению, на более высоких частотах она падает. На 28 МГц получить более 3 ватт мне не удалось. От материала и размеров бинокля мощность практически не зависит, применение других схем согласования тоже не позволило улучшить этот параметр. Склоняюсь к мысли, что все дело в качестве китайских транзисторов. Но другие взять негде... Трансформатор T1 на входе я использовал вот такой.

При заказе следует обратить внимание на полосу рабочих частот, она должна быть явно указана. Дело в том, что на Aliexpress есть в продаже очень похожие трансформаторы чуть большего размера, у которых полоса пропускания примерно 5-50 МГц.

Диоды VD1 и VD2 должны иметь тепловой контакт с выходными транзисторами. Это некое подобие термокомпенсации. Конструктивно усилитель собран на трех платах – основной усилитель, предварительный усилитель и коммутируемый стабилизатор для питания ОУ. Лучше, конечно, объединить все это на одной плате, но сразу все предусмотреть невозможно. Необходимость стабилизатора для OPA2674 объясняется тем, что их предельно допустимое напряжение питания равно 12 В. Кроме того, эта схема стабилизатора имеет очень малое падение напряжения и позволяет коммутировать режимы прием – передача. Номинал и необходимость установки конденсатора C10 определяется при наладке. С одной стороны он позволяет несколько увеличить отдачу на высоких частотах, с другой – может ухудшить отдачу, линейность и стабильность работы усилителя на средних частотах 14 – 21 МГц.

Фильтр верхних частот собран также по типовой схеме и каких-либо особенностей не имеет. Строго говоря, его применение не обязательно, но без него в режиме приема помехи на низкочастотных диапазонах могут ухудшить прием на высокочастотных диапазонах.

Сигналы переключения диапазонных фильтров с синтезатора поступают в двоичном коде. Для того, чтобы их можно было использовать для переключения реле, используется двоично-десятичный декодер на CD4028 (561ИД1) и силовые ключи ULN2003.

Предварительный усилитель ВЧ приемного тракта собран по схеме, аналогичной предварительному усилителю мощности передатчика. На одной с ним плате смонтирован также аттенюатор RX. Усилитель ВЧ и аттенюатор подключаются при необходимости с помощью реле, в режиме передачи они отключаются. Сигналы на переключение формируются в синтезаторе.

Усилитель мощности, фильтры верхних частот, усилитель ВЧ RX и декодер диапазонов смонтированы в корпусе от старого CDROM. Вот так все это выглядит. Не буду показывать, где какой блок, и так все понятно.

Перейдем к блоку промежуточной частоты 45 МГц.

В левой части схемы дополнительный фильтр нижних частот с частотой среза около 35 МГц. Затем идет реверсивный смеситель на FST3253. Тактовый сигнал VFO формируется синтезатором Si5351 на выводе CLK0. Трансформаторы T1-T4 аналогичны тем, какие использованы в усилителе мощности. Затем идет реверсивный усилитель первой ПЧ 45 МГц на транзисторе VT1 J310. Направление прохождения сигнала определяется подачей напряжения питания. Схема широко известна и довольно популярна, но в данном случае она имеет одну очень важную особенность. Дело в том, что усилитель по такой схеме обычно используется как широкополосный. Но, как показали эксперименты, в широкополосном варианте его частотная характеристика и коэффициент усиления, мягко говоря, оставляют желать лучшего. Поэтому вместо широкополосного трансформатора я использовал настроенный на промежуточную частоту колебательный контур L8, C12. Усилитель сразу преобразился. К сожалению, не все получилось идеально, при изменении направления прохождения сигнала контур немного расстраивается. Для компенсации этой расстройки я добавил подстроечный конденсатор C11. В режиме прохождения сигнала слева направо (RX) этот конденсатор оказывается подключен параллельно контурному конденсатору C12. В режиме справа налево (TX) подстроечный конденсатор закорачивается открытым диодом VD1. Это позволяет скомпенсировать расстройку контура, но несколько усложняет наладку. В режиме передачи контур нужно настраивать сердечником катушки L8, а затем, в режиме приема корректировать настройку подстроечным конденсатором C11. Возможно, эти манипуляции придется повторить 2-3 раза.

Затем сигнал проходит через фильтр первой ПЧ 45 МГц. Я использовал 45F30B с полосой пропускания 30 КГц. Фильтр состоит из двух корпусов, номинал конденсатора C16 очень важен, он в значительной степени влияет на неравномерность и потери в полосе пропускания. Подобрать емкость этого конденсатора поможет Nano VNA. После фильтра предусмотрен второй усилитель ПЧ, он собран по схеме, аналогичной первому, но включен зеркально. Это следует иметь в виду при наладке. Так сделано для лучшего согласования с фильтром. Затем еще один смеситель FST3253, который переносит сигнал ПЧ с частоты 45 МГц на 500 КГц. Частота этой второй ПЧ не очень высокая, поэтому подавление зеркального канала тут полностью зависит от затухания за пределами полосы пропускания фильтра 45 МГц. Тактовая частота подается с того же синтезатора Si5351 с вывода CLK1. Переключение боковых полос осуществляется коммутацией этой частоты – 45500 КГц или 44500 КГц. Этим занимается синтезатор, который будет описан ниже.

Рассмотрим блок второй промежуточной частоты 500 КГц. Выбор именно этой частоты обусловлен наличием хороших ЭМФ с полосой пропускания около 3 КГц и довольно крутыми скатами. Благодаря тому, что выбор верхней или нижней боковой полосы производится изменение частоты гетеродина 44,5 МГц или 45,5 МГц, в тракте второй ПЧ можно использовать ЭМФ как с верхней, так и более распространенный, с нижней боковой полосой.

Схема также полностью реверсивная, направление прохождения сигнала определяется подачей напряжения питания. Катушки контуров 500 КГц L2 и L7 намотаны вот на таких каркасах.

Только пришлось сточить грани, разделяющие каркас катушки на секции. Иначе обмотка не помещается. Материал каркаса - мягкий полиэтилен, поэтому удалить перемычки не просто, но миниатюрные кусачки и надфиль помогут. Дроссели L3 и L6 включены параллельно обмоткам ЭМФ, поэтому они должны иметь максимально возможную индуктивность чтобы не сильно шунтировать ЭМФ. Я нашел в продаже на 6,8 mH (не микро, а милли). В принципе, можно обойтись и без дросселей, включив обмотки ЭМФ вместо этих дросселей. Но в этом случае через обмотки потечет постоянный ток, что не желательно. В общем, так делать я не пробовал. Конденсаторы C10, C14 подбираются для достижения минимального затухания в полосе пропускания фильтра. Резистором 0R3 устанавливается максимальная мощность в режиме передачи. А резистор 0R2 выведен на переднюю панель для оперативной регулировки мощности передаваемого сигнала. Диоды 0VD5 и 0VD6 я добавил для улучшения термокомпенсации коэффициента усиления в режиме передачи. В режиме приема усилитель охвачен цепью АРУ, регулировка усиления осуществляется по вторым затворам транзисторов, а напряжение для работы системы АРУ снимается с выхода этого ПЧ, с точки соединения конденсаторов C19 и C20. Жизненный опыт подсказал мне, что АРУ по ПЧ существенно эффективнее АРУ по НЧ.

Перейдем к схеме модулятора–демодулятора. В режиме приема он демодулирует SSB сигнал, а в режиме передачи формирует DSB сигнал.

Собственно модулятор–демодулятор выполнен на ключах CD4052 (561КП1). В корпусе два четырехканальных ключа. Из особенностей схемы следует отметить, что тактовый сигнал 500 КГц формируется кварцевым генератором на транзисторе VT1, а затем делится триггерами CD4013 (561TM2) до 500 КГц. На плате предусмотрена установка двух корпусов CD4013, соответственно можно задействовать от одного до четырех триггеров, т.е. использовать кварц на 1, 2, 4 или 8 МГц. Без разницы, какой будет в наличии. Соответствующие изменения нужно внести в плату. Я использовал кварц на 2 МГц, а на месте DD2 установил перемычку между выводами 1 и 3. Трансформатор T1 аналогичен используемым в усилителе мощности и тракте ПЧ 45 МГц. Возможно, возникнет вопрос, нельзя ли заменить CD4052 на функциональный аналог 74HC4052. Не советую это делать, т.к. ключи серии 74HC405x имеют свойство выгорать по непонятной причине.

Система АРУ работает по промежуточной частоте 500 КГц. Кроме собственно АРУ на плате расположен коммутатор напряжения для переключения режимов RX-TX и отдельный стабилизатор напряжения 5 В для питания ключевых смесителей FST3253 в блоке 1-й ПЧ.

Коммутатор RX-TX подает на линию RX в режиме приема напряжение +11 В, а на линию TX – 0 В. При соединении с «землей» входа «PTT» - все наоборот. Порог срабатывания АРУ регулируется переменным резистором 0R3, размещенным на передней панели трансивера. Резистором R10 настраивается чувствительность S-метра. Систему АРУ можно отключить, подав на вывод AGC OFF +5 В с синтезатора. Сигнализирует об этом светодиод, также размещенный на передней панели.

Усилитель НЧ выполнен по типовой схеме на LM386 и особенностей не имеет.

Блоки ПЧ 45 МГц, 500 КГц, модулятор – демодулятор, система АРУ и усилитель НЧ смонтированы во втором корпусе от CDROM.

Модуль синтезатора Si5351 установлен над платой ПЧ 45 МГЦ в районе первого смесителя. Сигнал на второй смеситель подается по экранированному кабелю.

В трансивер я добавил еще одну опцию – формирователь аналогового сигнала 0...3 В в зависимости от включенного диапазона. Это по аналогии и для совместимости с фирменным FT817. Это напряжение я использую для автоматической коммутации фильтров нижних частот в дополнительном усилителе мощности на транзисторах RD100HHF1.

В принципе, такой формирователь можно было добавить в схему синтезатора, но не захотелось вмешиваться в авторскую прошивку. Тем более, что в моем ящике с хламом есть значительное количество контроллеров ATMega8, которые вряд ли когда-нибудь будут использованы. На плате также установлены 3 стабилизатора – на 11 В для питания всех основных блоков трансивера, а также на 5 и 9 В. Первый питает формирователь аналогового сигнала и интерфейс связи с внешним миром (о нем чуть позже). Второй служит для питания синтезатора.

Теперь перейдем к синтезатору, который управляет Si5351 и некоторыми другими функциями трансивера. Это не моя разработка, я использовал готовый проект от UB7KPV и UA7KJ и только внес небольшие непринципиальные изменения в схему. Описание и всю документацию от авторов синтезатора можно найти здесь.

На этом форуме более 400 страниц, поэтому наиболее важную информацию, необходимую для повторения синтезатора, я выкладываю в архиве, ссылка в конце этой странички. Вот моя схема блока управления синтезатором.

Во-первых, авторы на каждую кнопку использовали отдельный резистор (нажатую кнопку определяет АЦП), а я поставил их цепочкой. У такого решения есть как плюсы, так и минусы. Из минусов – сложнее наладка и требуется точная подгонка нестандартных номиналов резисторов делителя. Из плюсов – при одновременном нажатии двух кнопок будет обработана та, что выше по схеме. В авторском варианте при одновременном нажатии двух кнопок поведение непредсказуемо.

В авторском варианте при выключении питания синтезатор сохраняет в EEPROM контроллера частоту настройки и другие параметры. Но для этого нужна довольно сложная дополнительная схема управления питанием синтезатора. Я же просто добавил на переднюю панель кнопку «SAVE», которую следует нажать перед выключением питания, если нужно сохранить текущие настройки. Добавил также дополнительный стабилизатор на 7 В, чтобы облегчить режим штатного стабилизатора 5 В на плате Arduino. Для уменьшения его нагрева пришлось еще припаять на плату в качестве дополнительного радиатора небольшую пластинку из медной фольги. Наверное, оптимально было бы вообще не использовать штатный стабилизатор Arduino, а питать плату от источника питания 5 В. Но все сразу предусмотреть невозможно. Установил также дополнительный модуль часов на DS3231.

Батарейку в него ставить не стал, поэтому при включении питания отсчет времени начинается с нуля, т.е. часы показывают не текущее время, а время, проведенное за трансивером. Штатный разъем USB на плате Arduino соединяется удлинителем с разъемом на задней стенке трансивера. USB нужно для программирования контроллера и для CAT интерфейса. При этом контакт 5 В на разъем подключать не нужно, питание платы Arduino осуществляется от блока питания трансивера. Еще желательно перерезать на плате перемычку RESET-EN, которая при включении питания запускает в контроллере загрузчик программы для смены прошивки. Но при этом возникнут сложности с перепрограммированием, если вдруг это потребуется. Поэтому я припаял два провода к разрезанной перемычке и подключил их к миниатюрному переключателю, расположенному в доступном месте корпуса.

Схема, кроме делителя кнопок, смонтирована вот на такой плате.

Эта плата вставляется непосредственно в Arduino, а поверх нее устанавливается дисплей через вот такой переходник.

Выглядит все это примерно так. Снизу Arduino, затем плата синтезатора, сверху дисплей. С обратной стороны платы дисплея желательно удалить держатель SD карты т.к. он получился очень близко к DIP корпусу на плате. Или можно слегка подкорректировать плату синтезатора.

Все это вместе с кнопками, резисторами и валкодером монтируется в корпусе от третьего CDROM. Программное обеспечение и авторская документация доступны по ссылке в конце странички. У синтезатора довольно обширное инженерное меню. Я рекомендую после настройки синтезатора записать значения во всех пунктах меню, чтобы в случае сбоя программы не было мучительно больно вновь разбираться с настройкой. Файл со своими настройками я также выкладываю.

Питание трансивера осуществляется от импульсного блока питания. Он должен обеспечивать ток не менее 3 А при напряжении 14 В. Можно использовать регулируемый блок или блок на 12 В, в котором изменением номинала резистора делителя напряжение поднимается до 14 В. Блок смонтирован на задней стенке трансивера, желательно его закрыть экраном из тонкой жести. Ну не нравятся мне отдельные блоки питания, и так вся комната в проводах...

Ну и, наконец, схема межблочных соединений трансивера. Я использовал для коммутации разъемы DB15 и DB25. Они, конечно, большие, но их удобно паять и сложно воткнуть неправильно. Показанные на схеме электронные компоненты связи с внешним миром смонтированы навесным монтажом на задней стенке трансивера. В качестве корпуса использованы материалы от корпуса старого компьютера. А вот так выглядит трансивер со снятыми крышками.

Приведу еще один вид на внутренности. Слева синтезатор, сверху фильтры нижних частот и датчик КСВ, под ними два корпуса CDROM со всеми платами, а на задней стенке виден блок питания на 14 В. Разъемы прячутся между корпусами CDROM.

Выводы.

Получился вполне работоспособный трансивер для проведения любительских радиосвязей в SSB и цифре. Остаток несущей и второй боковой не заметны на моем SDR приемнике. По крайней мере они подавлены не хуже, чем на 40-50 dB. Подавление зеркального канала по ПЧ 500 КГц (выше и ниже на 1 МГц от рабочей частоты) также не менее 40 dB. На этом трансивере в течение лета 2025 года я провел много ближних и дальних связей в FT8. С антенной – вседиапазонным вертикалом в 3-х метрах от земли и с усилителем мощности на 100 ватт. Я вообще-то не спортсмен, работаю в эфире, когда есть время и желание. Обычно это не совпадает с периодами хорошего прохождения.

Из выявившихся недостатков отмечу следующее.
1. Как выяснилось, использование ЭМФ в качестве фильтра основной селекции хорошо для SSB, но при работе цифровой связью вынуждает немного подстраивать выходную мощность при смене частоты в пределах полосы пропускания фильтра. Объясняется это волнообразной характеристикой фильтра. Таков уж принцип работы электромеханических фильтров. Если есть выбор, нужно проанализировать характеристики имеющихся фильтров с помощью Nano VNA и выбрать экземпляр с минимальной неравномерностью в полосе пропускания.
2. Как и следовало ожидать, использование синтезатора Si5351 приводит к появлению пораженных точек, которые проявляются в виде свиста на некоторых частотах. К счастью, в пределах участков FT8 пораженные точки не наблюдаются. Разумно было бы использовать 2 модуля Si5351, чтобы каждый формировал только одну частоту. Программное обеспечение синтезатора допускает использование двух Si5351. К сожалению, у меня уже не осталось сил и желания на такие эксперименты.
3. Еще одна проблема, причину которой я так и не понял. Если выставить в настройках синтезатора первую ПЧ точно 45000 КГц, появляется свист от биений с гетеродином 500 КГц. Как и где они взаимодействуют – не знаю. Я просто обошел эту проблему установив первую ПЧ 45004 КГц. Полоса пропускания фильтра позволяет это сделать.
4. В процессе эксплуатации выяснилось некоторое влияние температуры на выходную мощность передатчика. Подозреваю, что эта нестабильность появляется в усилителях на BF998 в тракте ПЧ 500 КГц. Попытался ее уменьшить, добавив для термокомпенсации диоды 0VD5 и 0VD6 в схему усилителя ПЧ 500 КГц. Также максимально ослабил тепловую связь между транзисторами усилителя мощности и блоком с усилителями ПЧ. Дало ли это эффект пока не знаю. В зимнем QTH у меня теперь нет антенны...
5. При работе в FT8 команда перехода с приема на передачу и наоборот (PTT) по CAT интерфейсу работает не всегда корректно. Я не знаю, причина в программе синтезатора или WSJTX. Аппаратный PTT работает стабильно, но сигнал для него невозможно вывести с COM порта на плате Arduino, что вынуждает использовать отдельный преобразователь USB-COM специально для PTT.

Авторы синтезатора (UB7KPV и UA7KJ) в 2025 году перевели проект на другую аппаратную платформу – вместо платы Arduino Mega 2560 они стали использовать ESP32. Так что, наверное, при повторении имеет смысл использовать последние наработки авторов. Я не стал ничего переделывать, т.к. изготовил синтезатор еще до появления его версии на ESP32. В принципе, все, что нужно и как нужно работает и на Mega 2560. С новым проектом на ESP32 можно ознакомиться здесь.

Чертежи всех печатных плат в формате Sprint Layout и все схемы в формате Splan можно загрузить по ссылкам ниже. Вид на все платы со стороны монтажа, при печати нужно ставить галочку «зеркально». Доступна для скачивания и программа ATMega8 для модуля BandData. Также можно скачать архив с описанием и наиболее важной информацией от UB7KPV и UA7KJ, необходимой для повторения синтезатора на Mega 2560.

В заключение отмечу, что идея у меня была сделать простой и недорогой, но пригодный для реальной работы в эфире трансивер. К сожалению, просто, не получилось. Очень много межблочных соединений, на монтаж ушел практически весь запас моего монтажного провода - более 20 метров. Ну и трансивер без панорамы в XXI веке выглядит как-то архаично. Поэтому я недавно закончил сборку и наладку еще одного аппарата - КВ трансивера Radioberry, который существенно проще аппаратно, но в нем используются более дорогостоящие комплектующие. И для его сборки и наладки нужны хотя бы общие представления об операционной системе Linux.

© 12.2025г.