Transverter 23cm US4ICI



Здесь описан Transverter 23cm US4ICI, не требующий настройки. В основе конструкции разработка UN9GW.
Базовая плата содержит усилители, смесители, ПФ, коммутатор RX/TX, атт TX.

Параметры Transverter 23cm US4ICI:

  • ПЧ 144 мГц, максимальная мощность по ПЧ 5 Ватт (CW, SSB);
  • чувствительность не хуже 2 дБ (Кш);
  • выходная мощность 19 дБм (~90 мВт);
  • коммутация RX/TX по сигналу PTT (на землю);
  • в варианте с синтезатором необходим внешний опорный генератор 10-20 мГц кратно 1 мГц*;
  • подавление LO в выходном сигнала 43 дБ, зеркального канала 47 дБ;
  • уровень спуров на частотах +-1 мГц от несущей -58 дБ**;
  • спектральная плотность шума -97 dBc/Hz при расстройке на 10кГц**.

* по умолчанию частота ОГ 10 мГц
** при использовании в качестве LO синтезатора на плате

Принципиальная схема RF части Transverter 23cm US4ICI

RF тракт Transverter 23cm US4ICI

Рис.1 RF тракт Transverter 23cm US4ICI

Приемный тракт состоит из МШУ на MMIC SPF5043z (IC2 на схеме), полосового фильтра (ПФ), второго каскада на AG604-89 (IC1), второго ПФ, диодного балансного смесителя по схеме «квадратурного моста», ПФ ПЧ. SPF5043z это GAAS PHEMT LOW NOISE MMIC AMPLIFIER с 50 Ом входным и выходным импедансом. Small Signal Gain на частоте 1300 MHz 15 dB, Noise Figure 0.8 dB, Output IP3 34 dBm, Output P1dB 20 dBm, Max RF Input Power 25 dBm. Говоря проще, это малошумящий усилитель с высоким динамическим диапазоном, может выдавать на выходе 0.1 ватт и выдерживает на входе сигнал 0.25 ватта. Входная цепь проектировалась в Microwave Office по минимуму КСВ, коэффициенты отражения микросхемы взяты для малошумящего режима.

ПФ Transverter 23cm US4ICI выполнены по микрополосковой (МПЛ) технологии, и представляют собой три полуволновых резонатора с индуктивной связью между ними. Фильтры и «мосты» спроектированы UN9GW в MWO. Полоса фильтров по уровню -3 dB 100 MHz. Второй каскад на AG604 имеет Ку=20 dB, Noise Figure 3.5 dB. Общий коэффициент передачи усилителей с учетом потерь в ПФ составляет примерно 25 dB.

Смеситель выполнен на microwave Schottky diodes «Avago» HSMS-8202 (два диода в корпусе SOT23). П-образный ФВЧ с частотой среза 160 мГц согласовывает входное сопротивления смесителя с 50 Ом трактом трансивера.

Тракт передачи состоит из аттенюатора 30 dB, ПФ (аналогичен приемому), диапазонных ПФ на МПЛ, первого каскада усилителя (IC3) на AG303 и выходного каскада на MMIC AG604-89 (IC4). Параметры каскада следующие: Gain 20 dB, Output P1dB 19 dBm, Output IP3 33 dBm. Общий коэффициент передачи тракта ТХ с учетом потерь в фильтрах составляет около 30dB.

Коммутатор сигнала ПЧ выполнен на SMD реле “Omron” 50 Ом RF реле с граничной частотой 2.4 GHZ. В режиме приема реле запитано через транзисторный ключ VT2. Этот же транзистор питает стабилизатор RX (VR2) 6V. Стабилизатор ТХ (VR1) 6V управляется ключом на VT1. Сигнал РТТ замыканием на «землю». Все стабилизаторы в корпусе SOT89 типа L78L06, L78L33 (синтезатор).

Принципиальная схема синтезатора

Синтезатор трансвертера (LO)

Рис.2 Синтезатор трансвертера (LO)

Синтезатор частоты (Рис. 2) выполнен на SI4113-D-GT (IC2 Лист N2), управляется PIC18F1320 (IC1). Питание 3.3 В от стабилизатора VR1. Частота ГУН определяется длиной МПЛ линии L-x, перекрытие составляет 300 МГц. Программа позволяет менять частоты LO перемычками S2, S3. Значения выходных частот и частоты опорного генератора (ОГ) определяются прошивкой PIC.

Частоты следующие:

  • ОГ — 10.000 МГц
  • F1 (нет перемычек) – 1152 МГц, ПЧ — 144.000 МГц;
  • F2 (S2 на землю) – 1151 МГц, ПЧ — 145.000 МГц;
  • F3 (S3 на землю) – 864 МГц, ПЧ — 432.000 Мгц;
  • F4 (S2 и S3 на землю) – 1246 МГц, ПЧ — 50.000 МГц.

Другие значения частот выполняются на заказ. Возможный шаг 1 мГц, ОГ 10-20 мГц. F3 требует перестройки линии ГУН. Характеристики Transverter 23cm US4ICI с ПЧ 50 мГц по подавлению LO и зеркального канала RX неудовлетворительны. Усилитель LO выполнен на AG303 и обеспечивает на выходе 14 dBm.

Монтаж платы Transverter 23cm US4ICI

Плата Transverter 23cm US4ICI, FR4, 1 mm (с металлизацией отверстий)

Рис.3 Плата Transverter 23cm US4ICI, FR4, 1 mm (с металлизацией отверстий)

Все детали Transverter 23cm US4ICI под SMD монтаж. Резисторы и конденсаторы размером 1206 и 0805, транзисторы в корпусе SOT23, электролитические конденсаторы танталовые, размером В или А. Резисторы аттенюатора ПЧ ТХ SMD резисторы 5 шт. размер 2512.

Монтаж платы Transverter 23cm US4ICI требует навыков работы с SMD компонентами. Желательно иметь паяльную станцию с размерами жала 2 мм и 4-5 мм, пинцет для SMD, линзу. Трудности может вызвать лишь пайка SI4113 (мелкий шаг ножек). При запайке SPF5043z соблюдать требования для монтажа компонентов с защитой от статики! Микросхемы стабилизаторов и AG604 (корпус SOT-89), широкий вывод паять на «землю» для обеспечения теплоотвода. После пайки промыть спиртом и просмотреть под линзой качество.

Детали наборов разложены по пакетам, конденсаторы подписаны на ленте. В пакете с PIC указаны частоты ОГ и 4 выходные частоты LO. У танталовых электролитических конденсаторов полоска на корпусе — это «плюс». Конденсатор размером А установить в синтезатор.

Маркировка микросхем, тип которых не указан на корпусе, следующая:

  • BC807 – 5cw;
  • L78L06 – 8B;
  • SPF5043z – 1BGY;
  • AG303-86 – P86;
  • HSMS8202 – 2RR;

Цоколевка:

  • AG303 вывод со срезом – вход;
  • SPF5043z – широкий вывод пять на «землю» в сторону выхода.

Наладка Transverter 23cm US4ICI

В первую очередь следует собрать все цепи питания и ключи коммутатора. Проверить выходные напряжения стабилизаторов 6В и 3.3В и работу цепи РТТ. Затем установить микросхемы и проверить режим работы усилителей по постоянному току. Напряжение на SPF и AG604 – 5В, на AG303 – 4.5В (+-5%). Подключить ОГ кабелем к плате. При исправно работающем синтезаторе, светодиод после подачи питания должен мигнуть и не гореть (есть захват ФАПЧ). Желательно проверить частоту LO на выходе усилителя LO (при наличии частотомера или анализатора спектра).

Подключив плату к Transverter 23cm US4ICI в режиме SSB, прослушать увеличение шума на выходе приемника при подаче питания. Шум возрастает незначительно до S1 (зависит от трансивера).

На выход платы Transverter 23cm US4ICI подключить нагрузку (например SMD резистор 50 Ом). Уменьшив мощность трансивера до 3-5 ватт, подать сигнал РТТ (на «землю») на плату. Включив трансивер на передачу, измерить выходной уровень или прослушать сигнал контрольным приемником.

Подстройка фильтров ПЧ и ВЧ не требуется. При исправных компонентах и правильном монтаже Transverter 23cm US4ICI должен работать сразу.

Внимание! Подача раскачки с трансивера без коммутации входа РТТ Transverter 23cm US4ICI приводит к выходу из строя смесителя RX. Максимальная мощность раскачки 5 ватт (режим SSB, CW). При подаче большей мощности выйдут из строя резисторы АТТ и смеситель TX.

Оставить комментарий