Ze względu na fakt, że używany w przemienniku SR2GA przedwzmacniacz na tranzystorze GAs-FET SGM2016 jest jak na dzisiejsze czasy konstrukcją nieco już przestarzałą, postanowiłem wymienić go na coś bardziej odpowiedniego.
Stara konstrukcja miała dwa helikale przed tranzystorem i trzy za nim. Było to jedyne rozwiązanie jakie 10 lat temu mogliśmy wykonać - niestety jego zasadniczą wadą jest zwiększenie liczby szumów. Z pewnym przybliżeniem, stosując wzór Friis'a można oszacować że liczba szumowa stopnia wejściowego (wraz z pierwszym stopniem odbiornika) wynosiła około 4,1dB
Ze względu na ciągły brak czasu na wykonywanie wszystkiego od zera, postanowiłem zakupić gotowy przedwzmacniacz niskoszumny zbudowany na tranzystorze HEMT Agilent AFT-58143 i doposażyć go w dobre, wąskopasmowe filtry. Wzmacniacz został zakupiony w niemieckiej firmie Amiwima i następnie nieco zmodyfikowany – wymieniłem w nim złącza N na SMA, dobudowałem filtr zasilnia i kondensator przepustowy zamiast gniazda jack. Ponadto usunąłem elementy potrzebne do zasilania przez kabel koncentryczny odzyskując 1dB wzmocnienia i poprawiając dopasowanie wyjścia. Po przeprowadzeniu prób ostatecznie zmieniłem w nim tranzystor na ATF-54143, usunąłem fabryczny filtr pasmowoprzepustowy zbudowany na elementach SMD - był bardzo szeroki i tłumił ponad 2dB. W miejsce usuniętych elementów filtra wstawiłem ondensator 150pF i rezystor 12Ω oraz kilkucentymetrowy odcinek przewodu semi-rigid RG405, łączący wyjście wzmacniacza bezpośrednio z wyjściowym gniazdem SMA. Wewnątrz obudowy zamontowałem dodatkowe przegrody z miedzianej blachy, ekranujące obwody wyjściowe od wejściowych oraz od układu stabilizatora napięcia. Po przeóbce wzmacniacz ten stał się konstrukcją niezwykle zbliżoną do przedwzmacniacza według projektu PA3BIY, osiągając 21,5dB wzmocnienia. Za wzmacniaczem planuję zainstalować dwa czteroobwodowe filtry helikalne, zestrojone na przesunięte względem siebie częstotliwości środkowe w celu zawężenia pasma odbiornika. Poniższej zamieszczam zdjęcia i wykresy z pierwszych prób przedwzmacniacza oraz filtrów, oraz wzmacniacza po przebudowie.
Charakterystyki filtrów wraz z przedwzmacniaczem:
Charakterystyki całego toru odbiorczego: duplekser -> LNA -> Filtr pasmowy (430-440MHz) -> Filtr pasmowy (423-433MHz).
Ze względu na wzmocnienie układu w paśmie przepustowym na poziomie 15 dB i tłumieniu w paśmie zaporowym powyżej 100dB praktycznie nie ma możliwości wykonania pomiaru całej rzeczywistej charakterystyki przenoszenia. Brakuje dynamiki w moim analizatorze sieci. W każdym razie wyniki wyglądają obiecująco.
Wzmocnienie całego zestawu dla częstotliwości odbiornika wynosi 14,8dB.
Tłumienie częstotliwości własnego nadajnika przekracza 100dB.
Liczba szumów toru odbiorczego nie przekracza 1,5dB (z uwzględnieniem dupleksera).
Odporność przedwzmacniacza na intermodulację IP3 > 19dB.
Szerokość filtra pasmowego przed wejściem odbiornika:
- -3dB = 1,7MHz,
- -6dB = 3,2MHz,
- -30dB = 17,5MHz,
- -60dB = 24,0MHz.
Zastosowanie tak wąskich filtrów kiedyś nie było konieczne. Obecnie, wraz z ze zwiększaniem się aktywności w klubie SP2YWL na pasmach ultrakrótkofalowych, pojawiłą się taka konieczność. Pklanowane uruchomienie stacji w paśmie 2m z mocą 1kW w odległości kilkunastu metrów od anten przemiennika poskutkuje zwiększenie poziomu zakłóceń pochądzących od 3-ciej cz. harmonicznej.
Montaż i pierwsze próby nowego przedwzmacniacza planowane są na koniec maja, wraz z podniesieniem anten kierunkowych.
Filtry helikalne, a także przewody semi-rigid oraz złącza SMA i N dostarczył kolega Grzegorz Kaźmierczak, SP7DYN. Osoby zainteresowane podobnymi podzespołami, lub innymi elementami wysokiej jakości przeznaczonymi do pracy w zakresach ultrakrótkofalowych i mikrofalowych mogą je nabyć poprzez serwis Allegro bądź skontaktować sie z kolegą Grzegorzem Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript. lub telefonicznie pod numerem 606 28 00 09.
73! de SP2XDM
W celu osiągnięcia maksymalnego tłumienia sygnału nadajnika na wejściu odbiornika (przed i za przedwzmacniaczem) wymieniłem wszystkie przewody łączące moduły przemiennika SR2GA na półsztywne linie (semi-rigid) typu RG402/U. Ich zewnętrzna powłoka wykonana z litej, cynowanej miedzi (rurki), izolacja z PTFE (teflonu) zas przewód wewnętrzny z srebrzonego drutu stalowego. Wykonanie to zapewnia maksymalne możliwe ekranowanie, przewyższające wartość 85 dB osiąganą przy zastosowaniu dotychczas używanych kabli w oplocie. Ponadto przewody te w paśmie 70cm zapewniają pomijalnie niskie tłumienie, a co za tym idzie również straty mocy. Zmianie uległ również sposób wyprowadzenia sygnału na zewnątrz obudowy przemiennika.
73! de SP2XDM
Od dnia 2010-02-27 zmienił się sposób otwierania przemiennika SR2GA z pomiaru wartości sygnału na odbiór tonu subakustycznego (podnośnej CTCSS) o wartości 94,8Hz.
Uzasadnienie:
- Pozwolenie na użytkowanie przemiennika zawiera sposób otwarcia tonem CTCSS 94,8Hz, zaś dotychczasowy sposób otwarcia poziomem sygnału (nośną) był wprowadzony wbrew zaleceniom koordynatora UKF ze względu na prośby kolegów składane w latach 2002-2004.
- Rozwój elektroniki, dostępność sprzętu, a także fakt, że zdecydowana większość krótkofalowców posiada urządzenia febryczne, wyposażone w enkoder CTCSS wydaje się być uzasadnionym, aby zaniechać archaicznego sposobu uruchamiania poziomem sygnału, który posiada wiele wad:
- Poziom otwarcia trzeba ustanowić dość wysoko, aby przypadkowe zakłócenia nie powodowały wyzwoleń przemiennika
- Przy pracującym przemienniku, wobec obecności szczątkowego poziomu nośnej własnego nadajnika na wejściu odbiornika wzrasta jego podatność na sygnały zakłócające, co objawia się trzaskami i ewentualnym samopodtrzymaniem w przypadku dużego poziomu szumów.
- Poziom otwarcia trzeba korygować kilka razy do roku, ze względu na zmieniające się warunki szumów tła (propagacja, zakłócenia przemysłowe itp.)
- Obecność silnych sygnałów zakłócających w klubie SP2YWL/SN2K w czasie pracy w zawodach może powodować niezamierzone uruchomienia przemiennika.
Po przeprowadzonej dyskusji doszedłem do wniosku, że przemiennik nie będzie już obsługiwał uruchamiania nośną. Osoby, które samodzielnie zbudowały swoje urządzenia na 430MHz zapewne posiadają wystarczającą wiedzę techniczną, aby dobudować koder CTCSS podobny do tego, jaki zastosowaliśmy w przemienniku lub inny zaś nieliczne osoby posiadające urządzenia bez kodera CTCSS mogą taki moduł dokupić gdyż większość przemienników w paśmie 70cm w Europie (również w Polsce) wymaga obsługi przez CTCSS.
Wyrażam nadzieję, że dla większości użytkowników przemiennika SR2GA będzie to zmiana na lepsze, choćby ze względu na komfort nasłuchu na przemienniku.
Przy okazji przypominam, że przemiennik SR2GA:
- zawsze emituje podnośną CTCSS 94,8Hz i w czasie jego nasłuchu można używać blokady tonowej - do czego zachęcam,
- nie reaguje na ton 1750Hz (burst) gdyż konstrukcyjnie taka możliwość nie została przewidziana - proszę zatem, aby nie nadawać tonu 1750Hz, gdyż nie spowoduje to zamierzonego efektu, a jedynie będzie zakłócać pracę innym użytkownikom.
73!
Z przyjemnością informuję, od dzisiaj w przemienniku SR2GA pracuje duplekser firmy K&L który otrzymałem dzięki uprzejmości kolegów SP2IZC i SP2EBG, zestrojony dzięki uprzejmości kolegi SP2IQW. Wymiany filtra dokonałem wraz z kolegą SQ2IHP, który uwiecznił nasze działania na zamieszczonych poniżej fotografiach. Dodatkowo, wraz z wymianą dupleksera wymieniłem wszystkie kable i złącza łączące poszczególne bloki funkcjonalne przemiennika. Do tego celu posłużyły kable RG142 B/U które otrzymałem od SP2IQW a także RG316 z zasobów własnych.
Dzięki mniejszemu tłumieniu w paśmie przepustowym (~0,9dB), a także większemu tłumieniu częstotliwości nadajnika na wejściu odbiornika udało się zwiększyć czułość, obniżyć próg otwarcia i zwiększyć moc wyjściową. Parametry nowego dupleksera uzyskane w wyniku pomiarów analizatorem sieci Agilent E5071C możecie odczytać z charakterystyk wektorowych.
Zdjęcia:
Zapraszam do prób przemiennika i łączności. Wszelkie uwagi proszę kierować na mój Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript..
Uwaga:
Otwarcie przemiennika odbywa się od dziś wyłącznie podnośną CTCSS 94,8Hz. O tym dlaczego nastąpiła zamiana sposobu otwarcia można przeczytać w kolejnej wiadomości.
73!
