Amator SA на ЭМФ

[ru0aog]

Синтез.
Вот этот
viewtopic.php?f=5&t=724

[ru0aog]

Так, продолжаем
Поставил я разделительный трансформатор в микрофонную цепь между компьютером и платой.
Транс ТПП-215.

Перевожу плату на передачу (надо поменять местами сигналы гетеродинов).

Микрофонный вход - 35 мВ р-р.
500 кГц - 250 мВ р-р.
3150 кГц - 500 мВ р-р.
Сигнал после ДПФ на нагрузке 50 Ом - 30 мВ р-р.

Но это без согласования.
Я высокоомный выход второго смесителя сразу посадил на низкоомный вход ДПФ.

На открытом выходе смесителя без нагрузки и фильтрации - 700 мВ р-р

Пора впаивать первый каскад усилителя.

[ru0aog]

Впаял каскад усиления передатчика.
J310 пожалел, поставил вместо него КП307Г1.
Плохо, что этот усилитель при некоторых условиях может срываться в самовозбуждение...

Усиление тракта ПЧ слишком большое для режима передачи.
Первый смеситель+ЭМФ+УПЧ дают отличный чистый сигнал, но его уровень слишком велик для второго смесителя.
Приходится снижать вход по НЧ.
Хотя с какой-то стороны это даже и лучше. При перегрузке происходит более-менее мягкое ограничение, похожее на действие компрессора речевого сигнала

Для линейного усиления даю следующие уровни сигналов:
На входе НЧ ~5 мВ р-р
генератор 500 кГц - 200 мВ р-р.
На входе второго смесителя Uпч = 40 мВ р-р.
генератор 3150 кГц - 200 мВ р-р
На выходе второго смесителя = 150 мВ р-р.
На выходе усилительного каскада = 1800 мВ р-р.
На нагрузке 50 Ом после ДПФ = 450 мВ р-р.

Для контроля на аудио-сигнале поддал немного
Это примерно 1 мВт пиковых в антенне.

Принимаю сам себя на контрольный приёмник:

phpBB [video]

[ru0aog]

Снял сквозную АЧХ тракта передачи (подаю сигнал на микрофонный вход через разделительный транс, снимаю сигнал после ДПФ)
Верхняя и нижняя боковые.

Нижние частоты видимо транс так заваливает.
Уточню частоты опорника и пересниму без разделительного транса.

[ru0aog]

Кажется нашёл причину самовозбуждения усилителя.
Надо эмиттерный резистор R18 зашунтировать конденсатором 100 мкФ.
А также перекинуть земляную дорожку ближе к источнику сигнала.
И R16 заменить на дроссель 100 мкГн.

Также сильно ловятся помехи на вывод 2 первого смесителя.
Если бы реле не садило вход на землю, даже не знаю, что бы делал...

Вместо лабораторного генератора поставил свои DDS-ы.
Оба генератора по прежнему 200 мВ р-р.
А также заземлил корпус ЭМФ-а.

В результате получил уже чистенький сигнал после ДПФ.

Посмотрел спектр.
При двухтоновом сигнале максимальной амплитуды

и при остановленном выходе НЧ с компа (подавленная несущая)

Подавление несущей - 40 дБ.
Подавление зеркального канала - 35 дБ (полностью заслуга ДПФ).
Шумовые пики относительно основного сигнала -45 дБ.

Не так уж и плохо.
Можно считать основную плату настроенной в первом приближении

[ru0aog]

Ладно, плата завелась, можно теперь повыбирать частоты опорного генератора и генератора плавного диапазона.
У меня электромеханический фильтр марки ФЭМ2-045-500-3.1Н-3, то есть с нижней полосой.
Его характеристика выглядит так:

Но прежде чем назначить частоту опорника, разберёмся - куда чего преобразовывается.
Допустим, у нас есть некоторый диапазон звуковых частот, поступивших нам с микрофона, который мы хотим передать в эфир.

Частотная раскладка_01.JPG

(9.66 КБ) 0 скачиваний

Тут я нарисовал подъём в области 1...3 кГц и плавный спад высоких частот, как обычно делают для улучшения разборчивости.
Мы направляем этот сигнал в смеситель и смешиваем его, например, с опорным генератором частотой 500 кГц.

Получилось, что наш звуковой спектр сложился и вычелся из сигнала опорника.
И в результате появились два спектра, одинаковые по мощности, но один спектр "прямой" (тот, что выше частоты опорника), а второй спектр "зеркальный" (тот, что ниже опорника).

[ru0aog]

Теперь отправляем эти сигналы на фильтр.
Мой ЭМФ "нижний", то есть имеет полосу пропускания от 496,50 до 499,70 кГц.
Всё остальное подавляется фильтром.

Низкочастотная часть инвертированного спектра слегка ограничивается,
а вот высокочастотная очень глубоко срезается скатом ЭМФ-а.
Опорник также подавляется скатом фильтра и балансировкой смесителя.

[ru0aog]

Мы получили отфильтрованный сигнал промежуточной частоты.
Как видим, это спектр от 496,50 до 499,70 кГц, плюс остаток подавленного опорного генератора.
Выполняем второе преобразование.
Также складываем и вычитаем из генератора плавного диапазона наш спектр ПЧ.

Получается опять два спектра, но теперь они разнесены между собой на значительную величину и не требуется сложный фильтр, чтобы отфильтровать зеркальный канал.
Вполне достаточно обычного LC-фильтра.

Заметим, что зеркальные каналы получаются опять: один с прямым, второй с инвертированным спектром.
Можно видеть - если во время преобразования частота ПЧ вычитается из частоты гетеродина, то происходит инвертирование спектра.
В итоге мы получили сигнал на частоте 2650 кГц с "прямым" (увеличивающимся вверх по частоте) спектром, или как его принято называть - USB,
и сигнал на частоте 3650 кГц с "инвертированным" вниз по частоте спектром - LSB.

Поскольку на диапазоне 80 м принято работать в LSB, то мы сделали всё правильно.

[ru0aog]

Но всё же какие частоты генераторов выбрать для нормальной работы?
Во-первых, частота опорного генератора не должна попадать в полосу пропускания фильтра основной селекции (а это наш ЭМФ).
Допустим, мы включим наш ЭМФ "по паспорту", то есть с опорной частотой 500 кГц ровно.

При таком включении сигнал опорного гетеродина подавляется на 30 дБ.
Но все звуковые частоты ниже 500-499,614 = 386 Гц будут обрезаны правым скатом фильтра.
Также, верхняя граница звукового диапазона будет равна 500-496,534 = 3466 Гц, то немного высоковато.

Допустим, мы установим минимальное подавление опорного генератора, например -10 дБ, а остальное подавим хорошо сбалансированным смесителем.
Частота опорника получается 499,780 кГц.

Значит звуковой диапазон, проходящий через фильтр, будет
499,780-499,614 = 166 Гц,
499,780-496,534 = 3246 Гц.

[ru0aog]

Можно получить аналогичный результат используя другую раскладку частот.
Например, если я выставлю опорный генератор не по правому скату фильтра, а по левому
на частоту 496,420 кГц

преобразование пойдёт по такому пути

и на частоте ПЧ (от 496,50 до 499,70 кГц) мы получим "прямой" спектр