UR5FFR
http://dspview.com/

Трансивер DragonFly Pro
http://dspview.com/viewtopic.php?f=8&t=196
Page 1 of 1

Author:  Relayer [ 30 Dec 2017, 17:50 ]
Post subject:  Трансивер DragonFly Pro

Что можно разместить на плате размером 8 на 9 см? Оказывается очень многое. Особенно если делать все на SMD компонентах. Основные фичи которые были заложены в конструкцию:

- два кварцевых фильтра в режиме приема
- изменение полосы пропускания в втором (подчисточном) фильтре
- высокодинамичный post-mixer amplifier
- трехкаскадный УПЧ
- глубина АРУ не менее 90dB
- микрофонный усилитель с АРУ
- ВЧ-ограничитель при передаче
- полностью электронная коммутация RX/TX, отсутствие реле

Получилась следующая схема:

Attachment:
Schematic.png
Schematic.png [ 261.7 KiB | Viewed 3992 times ]


Смеситель на FSA3157 работает как в режиме приема так и в режиме передачи. После него сигнал поступает на диплексор L2C14L3C15 и далее на post-mixer усилитель, который выполнен на Q3. Он работает при токе коллектора 40mA и охвачен ООС эмиттер-база через трансформатор T2. Такой каскад имеет практически постоянное входное сопротивление равное 50om в широкой полосе частот и низкие интермодуляционные искажения. Более подробно он описан в [2].

После усилителя сигнал поступает на 8-ми кристальный кварцевый фильтр, выполненный по топологии QER [3]. Далее расположен 3х каскадный УПЧ на транзисторах Q11Q6Q7. Первые два каскада работают на резонансную нагрузку и имеет цепочки АРУ на диодах D2D3. Изменяя ток протекающий через эти диоды система АРУ изменяет их проводимость и обеспечивает глубину регулировки усиления не менее 45dB на каскад. Последний каскад УПЧ на Q7 необходим для корректного согласования со вторым кварцевым фильтром. Он так же выполнен по топологии QER и содержит варикапы для изменения полосы пропускания.

Второй смеситель выполнен на SA612 в типовом включении. УНЧ реализован на U2.1, оконечный УНЧ на U3. Система АРУ включает в себя буферный каскад на U2.2, детектор D4D6 и цепь быстрой АРУ (БАРУ) на D5C31R34Q8. Переключение между режимами быстрой и медленной АРУ происходит путем подачи управляющего сигнала на разъем P3.

В режиме передачи сигнал с микрофона поступает на усилитель с АРУ выполненный на U5 BA3308 в типовом включении (используется только один канал). Далее сигнал поступает на второй смеситель U1 SA612 который выполняет в режиме передачи роль модулятора. После смесителя сигнал подается на на Q10, усиление которого регулируется с помощью Q14, который работает как управляемое сопротивление. При увеличении усиления сигнал ограничивается диодами D7D8. При минимальном сопротивлении регулятора уровня ограничения R80 ограничения сигнала не происходит. Далее сигнал через кварцевый фильтр и усилитель на транзисторах Q4Q5 поступает на первый смеситель.

На транзисторах Q1Q2 собран узел формирования сигналов приема/передачи. Примененные полевые транзисторы Si2301 обладают очень низким сопротивлением канала в 0,2 ома и выдерживают ток до 2А.

Трансивер собран на плате размерами 8х9см (для сравнения трансивер Стрекоза [1] собран на плате размерами 14х9см) . Основной монтаж с нижней стороны. Верхняя сторона - земля и несколько перемычек. Типоразмер применяемых SMD компонент - 1206 и 0805.

Attachment:
DSC06574.jpg
DSC06574.jpg [ 283.14 KiB | Viewed 4406 times ]


Attachment:
DSC06573.jpg
DSC06573.jpg [ 305.2 KiB | Viewed 4406 times ]


Конструкция и детали

Все резисторы и конденсаторы типоразмера 1206. Электролиты обычные выводные. SA612 и NE5532 - планарные. BA3308 - SIP9, TDA7052A - DIP8.

Трансформаторы T1T3 намотаны скруткой в два провода на кольцах К10 1500НН и содержат по 10 витков.
Трансформатор T2 выполнен на трансфлюкторе ("бинокле") BN43-2402. Обмотка 1-3 содержит один виток, обмотка 2-4 - два витка. Начала обмоток (на схеме не указаны) соответствуют выводам 1 и 4. При неправильной фазировке каскад может самовозбудится.
Трансформатор T2 можно так же выполнить на кольце К10 1500НН скруткой в три провода. Два из них включается последовательно и формируют обмотку 2-4. Третий провод - обмотка 1-3. Обязательно соблюдаем правильную фазировку обмоток, иначе каскад будет работать некорректно.
Дроссели 100uH - стандартные аксиальные. Номиналы диплексера C13L3C14L2 зависят от промежуточной частоты и рассчитываются стандартно например с помощью программы [5]. Полоса частот диплексера при расчете берется 15-20% от центральной.

Катушки контуров УПЧ L4L5 наматываются на колечках проницаемостью 50-100. C61C74 подбираются по резонансу - подключаем переменный конденсатор, добиваемся максимального усиления, впаиваем постоянный требуемого номинала.

Диоды BA591 можно заменить на любые другие switch-диоды. Из отечественных хорошо работают КД409. В случае отсутствия можно применить любые ВЧ, например LL4148.

Диоды D2D3 в цепи АРУ используются в режиме управляемого сопротивления. Я использовал S07M [4]. Но можно использовать BA591, КД409 или LL4148.

Транзисторы S9018 можно заменить на любые маломощные ВЧ с Ft>=1GHz. Вместо 2SC3357 можно применить любой транзистор с Ft>=1GHz и работающий при токе коллектора 40-50мА. Например 2SC5551, BFQ19, BFQ540. R19R20 являются антипаразитными и предназначены для устранения самовозбуждения каскадов в СВЧ области. Лучше всего вместо них применить специальные ферритовые бусинки в SMD исполнении.

Характеристическое сопротивление кварцевых фильтров должно быть учтено при сборке. Для первого КФ R21 должен быть равен его сопротивлению, а R23 = 1/(1/R21 - 1/1500). Аналогично для второго (подчисточного) КФ R54 равен сопротивлению. фильтра, а R57 = 1/(1/R54 - 1/1500). На схеме приведены номиналы для КФ с сопротивлением 500 ом.

Варикапы во втором подчисточном фильтре выбираются исходя из требуемого диапазона изменения его полосы пропускания. При настройке подбираем R67R68 таким образом чтобы обеспечить требуемое изменение полосы.

Управление RX/TX и AGC Fast/Slow осуществляется активным низким уровнем. Сигнал для S-метра можно снять с технологического разъема P12 AGC Off

Несмотря на кажущуюся простоту конструкция достаточно сложная и рассчитана на подготовленного опытного радиолюбителя. Не надо надеяться запустить ее с один только тестером. Потребуются ГСС, осциллограф и желательно NWT для проектирования КФ. А так же понимание процессов происходящих в различных узлах схемы.

В качестве гетеродина можно использовать любой синтезатор или аналоговый ГПД. Раскладка формируемых частот стандартная - первый гетеродин выше принимаемой частоты при приеме LSB и соответственно ниже - при приеме USB. Второй гетеродин на нижнем скате КФ (выделяется USB).

Схема и печатка доступна для клонирования/модификации на сервисе EasyEDA. Страница проекта DragonFly Pro

Литература
1. Трансивер DragonFly (Стрекоза)
2. Усилитель KD7O
3. Кварцевые фильтры Cohn minimum-loss и QER Quasi-Equi-Ripple
4. Datasheet for S07B, S07D, S07G, S07J, S07M
5. The Windows ® program for diplexer design and analysis

Attachments:
TRX Стрекоза Pro.9.02.2018.zip [493.42 KiB]
Downloaded 290 times

Page 1 of 1 All times are UTC + 2 hours
Powered by phpBB® Forum Software © phpBB Group
http://www.phpbb.com/