Этапы ремонта
После первой статьи, где было написано, чем трансивер Дроздова известен и что не так в купленном мной экземпляре, урывками покажу процесс восстановления, настройки и результат. Его сложно назвать финальным, потому что доделывать и модернизировать можно многое. Но в любом интересном деле нужно когда-нибудь остановиться.
Сборка получилась очень творческим процессом. Описания в статьях Дроздова в «Радио» 1984–1986 гг. (цикл «Узлы современного КВ‑трансивера») и его книге «Любительские КВ трансиверы» и схемы, рисунки плат, номиналы компонентов местами немного разнятся. Где‑то это похоже на случайные опечатки, где‑то могли быть сделаны доработки. Но это не страшно. Платы в книге и в журналах, а также распространённые по сетям файлы в целом корректны. Нужно чуть‑чуть больше внимания, чем обычно, и, так или иначе, представление о работе отдельных узлов и принципах выбора номиналов компонентов, чтобы при необходимости задуматься, например, а точно ли в этой цепочке на схеме в книге 24 МОм, и увидеть, что в журнале сопротивление там в 10 раз меньше.
Измерительная аппаратура
Оснащение «домашней лаборатории» негустое:
Пара массовых тестеров, 832 и 9205. Ничего лишнего, «для дома для семьи».
USB‑осциллограф Hantek 6022, самая младшая модель в отличной линейке. У него полоса только до 20 МГц и нет закрытого входа, убрать постоянную составляющую из сигнала штатными средствами невозможно. Для небыстрых цифровых схем более чем достаточно, для КВ‑аппаратуры в целом тоже. Обходились же наши «деды» осциллографами до 10 МГц и ниже.
Генератор FY3200S. Звёзд с неба не хватает, выдаёт до 25 МГц с сильным завалом амплитуды, умеет очень произвольно менять форму сигнала, а также измерять частоту внешнего сигнала с пятью разрядами.
Самодельная нагрузка 50 Ом. 20 шт. × 1 кОм по 15 Вт мощности. Проволочные, но их параллельное соединение уменьшает индуктивность, и до 30 МГц работает без проблем. Вольтметр в составе нагрузки «дубовый», нужна нормальная измерительная головка, поэтому шкала не размечена.
SDR трансивер «Malamute M2 mini» в качестве анализатора спектра. Главное, не спалить входной аттенюатор или УВЧ. Достаточно нацепить щуп осциллографа на антенный разъём (как раз BNC 50 Ом) и поднести поближе к интересующему узлу.
Некоторая перечисленная техника
![Просто осциллограф. Вместо экрана, понятное дело, ноутбук Просто осциллограф. Вместо экрана, понятное дело, ноутбук](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/32b/eba/412/32beba412e093f2667ccc54ad36292f9.jpg)
![Генератор и немного частотомер Генератор и немного частотомер](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/c1e/825/80e/c1e82580e1ef42b6e9fb0b57d5f5a6f6.jpg)
![Самодельная нагрузка на 300 Вт, 50 Ом для КВ-диапазона Самодельная нагрузка на 300 Вт, 50 Ом для КВ-диапазона](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/71b/c23/ad2/71bc23ad2db593faa0e12172f58ab360.jpg)
Сначала простое
![Старые и новые конденсаторы блока питания. Батарея старых и новых конденсаторов фильтров для блока питания](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/609/6f3/45b/6096f345b4f6e239de06b1cc1c4f2156.jpg)
Работа началась с удаления блоков, добавленных в аппарат при переделке. Понятно, что после этого трансивер совсем перестал быть рабочим, а следующее включение было сделано уже только после восстановления всех элементов передающего тракта и соединений между узлами. Так как у меня полная доцентская ставка с кучей пар, а в феврале‑марте была серия семинаров с представлениями диссертации, до первого пуска трансивера прошло около 4 месяцев.
Затем проведена замена электролитических конденсаторов в блоке питания. Сверху на фото исходные, снизу новые. В трансивере используются напряжения +18 (две линии), +12, +5, -5.2, -9 и +50 вольт, фильтров после выпрямителей здесь прилично, и с учётом возраста элементов лучше их обновить, попутно высвободив местечко.
Микрофонный усилитель
![Новая плата блока микрофонного усилителя‑ограничителя и системы VOX. Новая плата блока микрофонного усилителя‑ограничителя и системы VOX. Один конденсатор не вместился на предназначенное место со стороны компонентов и установлен с обратной стороны (пустое место в вертикальной линейке элементов в центре, второе снизу)](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/3ae/0db/4ff/3ae0db4fff1f74534fe470a69376fdb1.jpg)
Сразу скажу — я до сих пор старомодно использую кусковую канифоль, которая оставляет на платах эти жуткие грязные следы, видные на фото. Они частично отмыты перед установкой в трансивер.
Движемся по нарастающей, в том числе и по частотам — от звуковых до высоких. Первым восстановленным блоком стал микрофонный усилитель. Оказывается, К157УД2 жутко подорожали, вышли рублей по 500 за штуку.
Эта плата заработала без проблем, при сборке получилось всего одно незамеченное сразу, но безвредное замыкание. Подрегулировал только смещение входного транзистора, а усиление и ограничение работают уже как задумано. При росте уровня на входе до примерно 30 мВ или выкручивании регулятора усиления выходное напряжение усилителя очень быстро нарастает до 12 В, а потом удерживается ценой подрезания одной из вершин синусоиды и обеспечивает стабильную выходную мощность при изменении голоса от тихого до очень громкого. Поэтому орать в микрофон радиостанции в целом бесполезно, только побочек добавится.
![Ограничение сигнала на выходе усилителя микрофона. На вход подана синусоида частотой 1 кГц и напряжением около 20 мВ; слева — малое усиление узла, но уже даже на глаз видна асимметрия сигнала; справа — максимальное. Сравнение неограниченного и ограниченного сигналов на выходе усилителя микрофона.](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/b4f/7ea/d48/b4f7ead487980bc7e67dac5c936683ee.png)
Ограничение можно сделать симметричным и более равномерным по частотам, или даже подобрать его под особенности своего голоса. Но и исходный вариант в целом устраивает.
VOX надёжно и быстро срабатывает и корректировок не требует. Позже, правда, пришлось доставать плату снова, выпаивать два верхних регулятора и зенковать отверстия вокруг их выводов, подключённых на землю, чтобы пересоединить их на +12 В. Это известная доработка для расширения диапазонов регулировки выходной мощности и частоты телеграфного генератора. Первый пункт заработал, второй — не в полной мере, и перемычкой вернул «как было».
Блок передатчика
Передатчик — самое объёмное, что пришлось восстанавливать. Сборка платы заняла вечеров семь‑восемь. Попутно пришлось сделать много всякого.
Перебрана большая горсть подстроечных конденсаторов. У некоторых вал отвалился от обкладок, какие-то, наоборот, ослабли и не держат установленное положение.
Намотаны новые катушки фильтра ПЧ на имеющиеся в наличии кольца М20ВН, с пересчётом и последующим уточнением числа витков, более‑менее аккуратно изготовлен выходной широкополосный трансформатор — три параллельно уложенных проводника на паре склееных колец.
Найден более-менее подходящий каркас с экраном для контурной катушки генератора в системе ФАПЧ (квадратный экран на фото). У автора она вообще с латунным сердечником, а не с ферритовым, для снижения наводок. Здесь установлен СБ-9.
Запаян на место экран фильтра. Хотел было сделать новый, но снял со старой платы. Оказалось, при нагревании паяльником он интенсивно пахнет тушёнкой, хотя с виду всё тщательно отмыто. Пока экран без верхней крышки.
![Новая плата передатчика. Нужно ещё сделать крышку для экрана. Цапон-лак вокруг катушек на всякий случай, чтобы предотватить случайные замыкания с землёй. Новая плата передатчика.](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/65c/674/0a5/65c6740a56fc76050b5fb176bd593d68.jpg)
Схема блока передатчика. Возможно, она позволит сделать нижеследующий текст немного более понятным.
![Схема блока передатчика из книги RA3AO. Сверху: линейка двух смесителей и LC‑фильтра ПЧ. В середине: генератор 8,5/7,5 МГц и управляющая им цепочка ФАПЧ. Снизу: переключатель приёма/передачи в режимах телефон/телеграф, кварцевый генератор с формирователем телеграфного сигнала, блок управления расстройкой приёмника. Схема блока передатчика из книги RA3AO. Сверху: линейка двух смесителей и LC-фильтра ПЧ; в середине: генератор 8,5/7,5 МГц и управляющая им цепочка ФАПЧ; снизу: переключатели приёма/передачи в режимах телефон/телеграф, кварцевый генератор с формирователем телеграфного сигнала, блок управления расстройкой приёмника.](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/bbd/69d/880/bbd69d880a5f23c541584efd1bd6eeed.png)
![Дорожка с ошибкой и то, как она должна проходить на самом деле, до запайки микросхемы. Схема блока передатчика из книги RA3AO. Сверху: линейка двух смесителей и LC‑фильтра ПЧ; в середине: генератор 8,5/7,5 МГц и управляющая им цепочка ФАПЧ; снизу: переключатели приёма/передачи в режимах телефон/телеграф, кварцевый генератор с формирователем телеграфного сигнала, блок управления расстройкой приёмника.](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/45c/375/896/45c3758967527fa989bcc336788d9b65.jpg)
При наладке в первую очередь, оказалось, что не работают как требуется узлы коммутации приём‑передача. Причина оказалась простой, но малозаметной — одна из дорожек со стороны компонентов разведена не на тот вывод микросхемы. А я же доверчивый, платы не проверял почти. Удалось подлезть сюда скальпелем без выпайки, и исправить перемычкой со стороны монтажа.
Для телеграфного генератора понадобился подбор резонатора. Исходно был установлен в корпусе HC33, под который плата и изготовлена, но не запустился ни один из трёх новых резонаторов. Кварц в HC49, навешенный на проволочные стоечки, заработал слишком хорошо — сдвиг частоты телеграфного сигнала с ним не более ±50 Гц. Потому и его пришлось заменить чем‑то менее стабильным, со сплошным стеклянным изолятором снизу и тонкими гибкими выводами, наподобие корпуса HC43. Теперь частота тона двигается на ±250 Гц.
При сборке смесителя, преобразующего SSB с 500 кГц на 8 МГц, пришлось трижды заменить пару входящих в него транзисторов. КП350, легенда и кошмар в одном корпусе. Двухзатворные МОП‑транзисторы с очень неплохими характеристиками и предельным напряжением «затвор‑исток» 15 В безо всякой внутренней защиты. Замыкание выводов при пайке, заземлённый паяльник, отключаемый в момент пайки, антистатический браслет два раза не спасли, но на третий раз всё получилось. Не удивлён, двое котов дома и велюровый чехол на кресле. Раньше, например, от статики дважды сгорал USB‑приёмник мыши (радиоканал 2,4 ГГц, не Bluetooth).
![30 апреля. Получен первый SSB-сигнал на рабочих частотах. Ещё без подключения усилителя мощности. Первый SSB-сигнал на рабочих частотах. Ещё без подключения усилителя мощности.](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/9bc/9ae/0c6/9bc9ae0c65d60d69f2940a7c6d824ff9.png)
Настройка ФАПЧ почему‑то не вызвала всех тех хлопот, которые расписаны на форумах и в статьях по RA3AO. Генератор 8,5/7,5 МГц просто взял и выдал положенные 22 В амплитуды, а его частота настроена буквально на слух с контролем по панораме стоящего рядом SDR. Именно, при подаче звука на микрофонный вход и нажатии тангенты, при захвате частоты системой ФАПЧ звук самоконтроля будто «взрывается» и становится ощутимо громче и чище. Настройка по частотомеру возможна, но требует очень тщательной развязки, чтобы не повлияла ёмкость щупа.
Финальным этапом работы с передатчиком стало обеспечение нужного уровня выходного сигнала. Он должен выдавать около 2 В, чтобы хватило выходному усилителю после прохождения диапазонных фильтров. Но больше 0,5 В не достигалось. Замены транзисторов в смесителе, подбор режимов, проверки делителя частоты ГПД толку не дали. Случайно даже удалось найти оригинальные «авторские» КТ355, но что на них, что на КТ368 узел работает одинаково.
Поэтому был выбран не очень правильный путь. Контуры фильтра, который формирует сигнал на частоте 8 МГц, в оригинале связаны между собой конденсаторами в 1,5 пФ. Каждый контур экранирован, катушки на ферритовых кольцах, связь очень слабая, а потери в этом фильтре огромны — при входе 12 В на его выходе снимается 0,1–0,2 В. Лучше бы аккуратнее перемотать катушки контуров, обеспечив высокую добротность, или вообще поставить кварцевый фильтр, однако я просто увеличил ёмкости связи до 10 пФ. Полоса фильтра от этого расширилась, но побочных частот вокруг 8 МГц не выявилось, зато затухание ослабло, и ВЧ-напряжение стало достаточным для работы УМ.
Усилитель мощности
Сигнал со смесителя, понятное дело, слаб и слышен только радиоприёмником, стоящим максимум на соседнем столе. Поэтому трансиверов без выходных усилителей мощности, за редкими исключениями QRP‑техники, конечно, не существует.
Многие полупроводниковые, ламповые и гибридные аппараты разработки 1970–1990 гг. чаще всего имеют 5–10 Вт на выходе, что позволяет избежать усложения источников питания, повысить электробезопасность, ослабить нагрев и наводки от мощных сигналов на приёмный тракт. Но всё же, например, легендарная связь RPX — WFA, между станцией в бухте Тихая (радист Э.Т. Кренкель) на земле Франца‑Иосифа и экспедицией Бэрда на леднике Росса в 1930 г. проведена мощностями 250 Вт с нашей стороны и 800 Вт со стороны Антарктиды (см. «Радио», 2015, № 9). Так что традиционный комплект аппаратуры для уверенной работы в эфире состоит из маломощного базового трансивера и дополнительного внешнего усилителя, выполненного чаще на лампах — куда легче сделать высоковольтный источник питания с относительно малыми токами, чем бороться за десятки ампер при 12 В для транзисторов, которые ещё и сгорают легко при рассогласовании нагрузки. Не просто же так лишь относительно недавно, по мере развития производства мощных транзисторов и совершенствования импульсных стабилизаторов, столы заняли более компактные аппараты со 100–200 Вт на выходе «из коробки».
Трансивер RA3AO — не исключение из этого принципа. Согласно автору, у него должно быть до 9 Вт в телеграфе и до 7 Вт пиковой в телефонном режиме, чего достаточно для раскачки практически любого известного мне внешнего УМ.
Пересборка
![Почти финальная сборка усилителя мощности на новой плате. Здесь нужно ещё аккуратно прогреть все пятачки, особенно земляные, мощным паяльником. Почти финальная сборка усилителя мощности на новой плате. Здесь нужно ещё аккуратно прогреть все пятачки, особенно земляные, мощным паяльником.](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/dbe/fa8/da5/dbefa8da5068f16473d2292f60509953.jpg)
Для УМ была в наличии новая плата, потому решено его пересобрать. В выходном каскаде теперь установлены КТ920Б вместо редкостей КТ913. Первый каскад собран на старых добрых КП350. Как в блоке передатчика, их пришлось поменять три пары, прежде чем всё запаялось без потерь.
К сожалению, эта плата УМ почему‑то не вызывает приятного эстетического ощущения, а наводит на слова Туполева: «некрасивый самолёт хорошо летать не будет». В целом его можно привести в приличный режим, но для этого нужно хорошо постараться.
Проверки
После широкого внедрения однополосной модуляции в радиолюбительских регламентах возникло требование иметь в составе комплекта аппаратуры двухтональный генератор (ДТГ). Он выдаёт на формирователь SSB‑сигнала две некратные звуковые частоты. Это решение, дополненное осциллографом или спектроанализатором, крайне эффективно для контроля качества излучаемого сигнала, потому что позволяет мгновенно оценить линейность работы передающего тракта и оперативно отрегулировать технику при необходимости. ДТГ в трансивере тоже изначально отсутствовал, восстановлен по авторской схеме.
Проверка линейности с помощью ДТГ даёт приличную картинку, пока не срабатывает ограничение. Сигнал здесь не уходит точно в ноль, потому что уровни на выходе двухтональника настроены одинаковыми, а неравномерности в полосе пропускания тракта это компенсируют. На спектрах видно, что высокочастотный тон получился чуточку слабее.
![Сигнал при модуляции двухтональным генератором на диапазоне 14 МГц. Сигнал при модуляции двухтональным генератором на диапазоне 14 МГц.](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/aa6/88f/9eb/aa688f9ebb84a0edbccce4913b4391eb.png)
![Импровизированный стенд для измерений спектра. Кот в состав стенда не входит, но пристально наблюдает за происходящим издалека. Кошка предпочла куда-то спрятаться. Импровизированный стенд для измерений спектра. Кот в состав стенда не входит, но пристально наблюдает за происходящим издалека. Кошка предпочла куда-то спрятаться.](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/352/ef0/ba8/352ef0ba84759bd8ca0b1342cb92aa68.jpg)
Спектры просматривались на следующей импровизированной установке. На выходе RA3AO включена нагрузка 50 Ом, а на SDR‑трансивер прицеплена тестовая антенна диапазона 1296 МГц. Можно быть уверенным, что в КВ‑диапазоне её параметры зависят от частоты очень слабо.
Условно‑измерительная антенна поставлена просто вплотную к нагрузке. Крутим валкодер, находим гармонику, записываем её уровень сигнала, который показывает «Маламут» на экране в дБм, и получаем примерную оценку мощности побочного сигнала. Не 100% достоверная, но всё же количественная величина.
Спектр двухтонального сигнала на рабочей частоте действительно хорош, если не доводить микрофонный усилитель до ограничения. Если оно работает, то видно, что формирование однополосного сигнала высококачественным фильтром с полосой 3 кГц ещё ничего особо не значит. Подобные нелинейные искажения есть всегда, даже в настроенных промышленных аппаратах. А какой у нас сигнал может приходить на SSB‑модулятор, было показано выше. Но даже несмотря на это, побочные компоненты от «обрезанной» синусоиды получились на уровне не хуже -20 дБ. Если же ловить момент, когда интермодуляция только‑только появляется на спектре, а ограничение ещё не заработало в полную силу, то побочки получаются ниже -30 дБ, и это прекрасно.
![Изменение спектра ВЧ-сигнала при ограничении микрофонного выхода. Изменение спектра ВЧ-сигнала при ограничении микрофонного выхода.](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/6a5/1fd/822/6a51fd8221dc2421726bace85ccbbdfd.png)
Несмотря на адекватную по ДТГ линейность и полосу сигнала на рабочем диапазоне, всё становится довольно невесело, если посмотреть гармоники на кратных частотах. Для их оценки трансивер включен на передачу непрерывной несущей, для чего есть кнопка на передней панели. Передача идёт на 3550 кГц, но гармоники тянутся весьма далеко. Даже на 144 МГц можно отсыкать слабенькую помеху.
![Пример гармоник от сигнала на 80 м. Неприятно. Пример гармоник от сигнала на 80 м. Неприятно.](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/c2b/1f0/2a1/c2b1f02a137f7ca5c0e994922acea291.png)
Аналоговое ТВ в метровом диапазоне, где оно ещё осталось, точно под ударом. Тюнеры цифрового ТВ, скорее всего, тоже будут страдать. Был опыт, 100 Вт сигнал от магнитной рамки на 14 МГц напрочь глушил вещание в моей и нескольких смежных квартирах.
![Экспресс‑замеры уровня кратных гармоник относительно несущей на 3550 кГц при разных токах покоя выходного каскада. У Yaesu FT-897 на выходе имеются диапазонные ФНЧ. Линии добавлены для удобства сравнения, и количественной информации не несут — ширина каждого пика по уровню -6 дБ менее 500 Гц Экспресс‑замеры уровня кратных гармоник относительно несущей на 3550 кГц при разных токах покоя выходного каскада. У Yaesu FT-897 на выходе имеются диапазонные ФНЧ. Линии добавлены для удобства сравнения, и количественной информации не несут — ширина каждого пика по уровню -6 дБ менее 500 Гц](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/787/6d2/b8f/7876d2b8f8f96bf441b516409d4cfecb.png)
Самый простой способ борьбы с этим безобразием, конечно — это установка диапазонных ФНЧ на выходе. В трансивере для них места особо нет, но, поскольку он маломощный, то можно постараться сделать что‑то миниатюрное.
В разумных пределах можно поколдовать с током покоя промежуточного и выходного каскада. Увеличение тока выхода до 200 мА (весь каскад, по 100 мА на транзистор) уже более‑менее улучшило качество усилителя, 3 и 5 гармоники упали до -15 дБ при 100%, и до -22 и -26 дБ, соответственно — при 50%. Можно подобрать по параметрам пары СВЧ‑транизсторов, что улучшит симметрию каскадов, но благодаря охотникам за золотом такой возможности почти нет, позолоченные транзисторы-«вертолёты» стали довольно редкими и дорогими.
Предел для коллектора КТ920 — 1 А, и при выставленном токе покоя остаётся ещё немалый запас. Возможности увеличения тока определяются в первую очередь слабым трансформатором питания (габаритная мощность 60 Вт, до 2,3 А в четырёх одинаковых вторичных обмотках) и простейшим радиатором в виде массивной дюралюминиевой пластины. Хотя даже при +30° дома он справляется неплохо. По этим же причинам в цепях питания УМ есть ограничитель тока по линии +18 В, который не позволяет снять больше 0,5 А на транзистор. Для экономии и снижения температуры сейчас стоит добавить пару ключей, которые будут закрывать каскады УМ при приёме.
Сейчас трансивер отдаёт 2–5 Вт в зависимости от диапазона, сильный завал происходит на 15 и 10 м. Он может быть преодолён более тщательным изготовлением трансформаторов на кольцах с меньшей проницаемостью (лучше всего авторские 400, а сейчас собрано на сердечниках с μ=1000) и подбором типа выходных транзисторов. Например, мне рекомендовали КТ934 (только где ж их найти?).
Системы управления и индикации
![Восстановленные на кусочке от оригинальной платы элементы управления (в центре под ручкой настройки). Их переключатели и индикация смонтированы на отдельных планках слева; блок справа — переключатель «приёмник/трансивер», задействован в управлении индикацией параметров передачи. Восстановленные на кусочке от оригинальной платы элементы управления (в центре под ручкой настройки). Их переключатели и индикация смонтированы на отдельных планках слева; блок справа - переключатель "приёмник/трансивер", задействован в управлении индикацией параметров передачи.](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/91f/d06/2fa/91fd062fa8b2bae050627d6c800d97cf.jpg)
Вместо «косички» с тремя тумблерами восстановлена недостающая части блока управления. Штатное расположение его на лицевой панели теперь невозможно, но часть платы, стоящая в подвале корпуса, работает. Поэтому от новой платы отрезана нужная часть, собрана, как положено, и установлена под верньер, а кнопки управления и светодиоды помещены слева.
Оказалось, что у приобретённых переключателей МП7 жуткий дребезг, тогда как «старая» коммутация работает чётко. Она собрана на МП12, которые отличаются, помимо прочего, очень интересной ценой. Видимо, их качество тоже себя оправдывает. На управление трансивером таких переключателей нужно 17 штук; комплект СВЧ‑транзисторов на смеситель и УМ обошёлся бы примерно вдвое дешевле. Поэтому решено было пойти недорогим путём и увеличить постоянные времени интегрирующих цепей на входах микросхем для более стабильной передачи нажатий.
На лицевой панели ещё имеется «лишняя» плата коммутатора «трансивер/дополнительный приёмник» и три «лишние» кнопки на передней панели. В оригинале она, как описано в первой части, предназначена для переключения звука и передатчика между отдельными ГПД. Узел полностью жив. Раз так, почему бы не задействовать его для чего‑нибудь? Всё равно собирать авторский приёмник — это две трети трансивера, без передающих блоков, — в планы не входило.
![Вверху - плата нового четырёхканального индикатора. Внизу - двухтональный генератор. Вверху - плата нового четырёхканального индикатора. Внизу - двухтональный генератор для контроля качества формирования однополосного сигнала.](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/170/e78/5f4/170e785f4511621bcd364053a0049cbd.jpg)
Выбор остановлен на управлением тремя каналами индикации параметров передачи. Пришлось соорудить новую плату индикатора, придумать, что хочется видеть, и понять, что из этого позволит измерить схемотехника трансивера. Плата получилась немного громоздкой, и её можно оптимизировать. В оригинале это вольтметр с несложным усилителем постоянного тока, при приёме показывающий уровень сигнала (напряжение АРУ), а при передаче — выходную мощность, сигнал снимается через небольшой отвод выходного трансформатора и детектор. Вход вольтметра коммутируется парой каналов мультиплексора на К561КП1.
Новая схема в общем‑то та же, только используются четыре канала КП1 с добавочными логическими элементами для управления. От усилителя постоянного тока избавился, потому что установлен индикатор на 150 мкА, и его чувствительность достаточна. Теперь при передаче есть возможность, помимо индикации мощности, увидеть ток транзисторов выходного каскада УМ, либо узнать, работает ограничение в микрофонном усилителе или уровень сигнала всё ещё достаточно мал и не искажается.
![Узел переключения входа приёмника и выхода передатчика при работе на одну антенну. Установленный узел автоматического переключения входа приёмника и выхода передатчика при работе на одну антенну.](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/bb5/266/21c/bb526621cc093f82554fbc89294e7558.jpg)
Ещё одно маленькое дополнение — переделка коммутации антенн. В оригинале передающая и приёмные антенны подключаются к разным гнёздам на задней стенке. Последних может быть две с возможностью переключения.
Одна отдельная приёмная антенна у меня есть, это миниатюрная активная рамка; в условиях городских помех позволяет услышать больше, чем на полноразмерную «верёвочную» антенну. С другой стороны, коммутация между рамкой и длинным лучом производится самодельным внешним устройством, а без рамки работать можно, пока фонари во дворе не горят. Поэтому разумно передающее гнездо сделать «двусторонним», для чего добавлена плата с автоматическим переключением, при передаче замыкающая вход приёмника на корпус. Блок трансивера, который изначально коммутирует две приёмные антенны, теперь переключает вход приёмника между одним из «приёмных» входов и «двусторонним» гнездом. Второе приёмное гнездо пока просто «дырку на обоях в стенке загораживает».
Первая связь
![Вот так трансивер выглядел в момент проведения первой связи после начала ремонта. Вот так трансивер выглядел в момент проведения первой связи после начала ремонта.](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/7c0/00e/e68/7c000ee68147f510080f46d5de536ece.jpg)
Аппарат ещё не готов, но и руки‑то чешутся! 4 июня на диапазоне 20 м проведено тестовое первое QSO. Телеграф, корреспондент UA6YH в Майкопе. Выход трансивера дополнен промышленным усилителем MX‑P50M, с которого при питании от аккумулятора 12 В и 5 Вт на входе надёжно снимаются минимум 50 Вт. Диапазонные ФНЧ в этом усилителе есть. Поэтому заключаем, что трансивер в целом пригоден для работы, и начинаем его доводку до ума и косметические штрихи.
Допиливание
На самом деле, теперь остались разные мелочи. Например, встроенный телеграфный ключ, который автоматически формирует точки и тире, в моём аппарате этот узел отсутствовал. Плата, за неимением «заводской», была изготовлена самостоятельно, вот только давно такого ужаса не получалось. Не буду его показывать — сильно переоценил укрывистость маркера для плат. На подшлифованную и обезжиренную медь он лёг с виду плотным слоем, но хлорное железо расставило всё по местам, тонкие дорожки перетравились. Исправление сделано по ленивому пути, просто кучей перемычек, и ключ совершенно спокойно заработал.
![Радиатор на паре наиболее горячих ЭСЛ-микросхем делителя частоты ГПД. Радиатор на паре наиболее горячих ЭСЛ-микросхем делителя частоты ГПД.](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/4ae/98c/61a/4ae98c61a3b7133b2ab0978d068a2379.jpg)
Установлен радиатор на делителе частоты ГПД, тоже известная доработка. В этом узле среди прочих имеются К500ИР141, которые в норме потребляют 150–200 мА. Да, просто DIP-16 с 1 Вт тепловыделения, и их две рядом. Из‑за перегрева микросхемы могут уходить в самовозбуждение, а спасти их можно тепловым мостиком, который при штатной компоновке аппарата передаёт тепло на одну из несущих панелей корпуса.
Из‑за перевёрнутого на бок ГПД эти несчастные тепловые мостики превратились в хилые радиаторы, после получаса работы уверенно обжигающие пальцы. Заменены на подходящий по размеру типовой радиатор, притянутый к корпусам через прослойку термопасты. Его хватает с избытком — после часа‑двух‑трёх работы в открытом корпусе при касании ощущается просто приятное тепло. В закрытом трансивере также всё будет отлично.
Восстановлены «авторские» номиналы элементов в цепях АРУ для обеспечения её правильной работы (одна цепочка вместо постоянной заряда 2 мс была сделана на 50–70 мс), удалены делители напряжения на выходе фильтров передатчика, подобраны яркость и цвет индикаторных светодиодов на передней панели. Сперва угораздило купить на 6000 мКд. Прямо как в той единственной знакомой мне песне группы Total, «бьёт по глазам». Можно без настольной лампы работать ночью. Зато под цвет газоразрядного индикатора подходили. «Тусклых» светодиодов диаметром 3 мм на 520 нм в быстром доступе не нашлось, поэтому финальная индикация желтоватого оттенка. Кстати, у автора и здесь было применено оригинальное решение — использовались АЛ307 с диаметром линзы 5 мм, специально обточенные под отверстия лицевой панели.
![Обточенные светодиоды, которые были установлены в трансивере. Обточенные светодиоды, которые ранее были установлены в трансивере.](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/7da/426/6e0/7da4266e0e5b8f762ae9d4996f3b36ef.jpg)
Наконец, перед закрытием корпуса проведена градуировка индикатора S‑метра и режимов передачи. Если с последними всё легко, то для работы по приёму понадобилось сперва маленько прибарахлиться. Напряжение генератора установлено в 500 мВ с контролем по осциллографу (9+80дБ; так меньше шума и фона 50 Гц от генератора) и идёт на трансивер через цепочку аттенюаторов, постоянные по -20 дБ и регулируемый от 0 до -32 дБ. Четыре ступени по -20 превращают 500 мВ в 50 мкВ, что равно S9.
Сперва поставлены отметки 9+40 и 9+20 дБ отключением одной и двух постоянных ступеней, затем наоборот, к 80 дБ добавляется по 6 дБ затухания, и ставятся остальные точки. В целом получилось правдоподобно и сопоставимо с собственным представлением, как звучат 3, 5, 7 и 9 баллов.
![«Градуировочный комплект» аттенюаторов «Градуировочный комплект» аттенюаторов](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/e1f/752/9ed/e1f7529ed220fb8e7c625652603b5c5f.jpg)
Будто бы финальные штрихи, но...
С корпусом всё стандартно и просто. Аэрозольные смывка, грунтовка и новая краска, чёрный корпус, голубая передняя панель. Надписи напечатаны на декальной плёнке, и, как на пластиковых модельках, нанесены на поверхность мокрым способом. Всё это один раз покрыто акриловым лаком.
Все СГ-5 (DIN5) сзади заменены пачкой Jack 3,5. Декора с той стороны пока нет, «родной» чёрный глянец и неокрашенная алюминиевая пластинка с разъёмами.
![Готов к работе! Готов к работе!](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/422/8aa/436/4228aa436b33c68a0631b1e2026f30e6.jpg)
До полного комплекта родных кнопок здесь недоставало четыре штуки. Поэтому теперь все круглые чёрные кнопки на самом деле транзисторы МП26 с отрезанными выводами. Они идеально подошли по диаметру, не совсем — по высоте, пришлось немного пошаманить. С обратной стороны все кнопки прихвачены капроновым шнуром и термоклеем, чтобы не вываливались при снятии и установке фальшпанели.
Для установки новых рукояток на регуляторы их потребовалось нарастить, иначе они выставляются над фальшпанелью от силы на пару мм. Берём отрезки алюминиевой трубки внешним диаметром 6 мм (их у меня после изготовления УКВ‑антенн много), разогреваем клеевой пистолет, и, по одному, наполняем кончик трубки и быстро ставим на резистор, пока не застыло. Получится гарантированно неровно, это подправляется мощным паяльником. Теперь можно поставить стандартные рукоятки под зажимной винт с посадочным диаметром 6–6.2 мм, и не забыть обновить трансиверу лапки на днище.
Эфирные пробы
К сожалению, наладить полную запись эфира и самоконтроля пока не удалось. Поэтому на записях вы слышите звучание подключённых к трансиверу наушников, лежащих на столе. На выходе подключен компактный усилитель мощности MX‑P50M, суммарно с Дроздовым на 20 м обеспечивает 25–30 Вт, на 40 м получается до 40 Вт — это пиковые оценки. Средняя мощность в SSB раза в три‑четыре меньше, исходя из пик‑фактора речи. В совокупности с антенной‑«верёвкой» и высоким K‑индексом на текущей неделе результаты проб скромные. Особенно в телефоне.
Просто слушаем вечерний эфир на диапазоне 7 МГц
Пробные QSO в CW и SSB.
Итог
Трансивер работает. В телеграфе уже точно уверенно, можно даже пробовать работать в соревнованиях. Тем не менее, возможных и желаемых доработок ещё немало. В планах какой‑то степени близости остались:
Плавный пуск блока питания. При включении возникает бросок тока из‑за зарядки конденсаторов фильтров, их в сумме больше 15 000 мкФ. Иногда это приводит к сбоям логики и началу спонтанной передачи несущей, а ещё в моём случае всегда кратковременно тухнет HDMI‑монитор, рядом с которым на столе находится аппарат.
Наладка самоконтроля и аудиозаписи на ноутбук. Несмотря на подстройку цепочек АРУ, щелчки самоконтроля при высоком уровне забивают регулировку усиления уже в звуковой карте ноутбука и не позволяют услышать собственно свой сигнал. Надо обзавестись чем‑то приличным с линейным входом, и доработать цепочку согласования в трансивере.
Замена индикатора цифровой шкалы на светодиодный. ИВ-18 хорош, но требует анодное напряжение +50 В и имеет хрупкое место в виде двух нитей накала. Можно поставить семь светодиодных разрядов, адаптировав их подключение и цепи питания так, чтобы не менять плату частотомера. Плата с новым индикатором уже готова, просто банально лень лишний раз ворошить работающий частотомер.
Изготовление индикатора работы ФАПЧ. Уже неоднократно говорилось, что эта система, удерживающая опорные частоты формирователя SSB‑сигнала, не очень устойчива. Приблизительно оценить её состояние можно по уровню сигнала самоконтроля, но надёжнее завести индикатор захвата — компаратор на операционном усилителе. Он уверенно умещается на плате размером 30×20 мм и требует установки лишь ещё одного светодиода на лицевой панели.
Изготовление внешнего УМ на 100–150 Вт, чтобы не использовать постоянно компактный полевой усилитель, и оформить настольный комплект в едином формате и стиле. Здесь пока нужно подумать об элементной базе, питании и возможности автоматического управления УМ сигналами с трансивера. В голове пока намечен только подходящий корпус.
В общем, дел много. На вопрос, зачем это всё при доступности промышленной техники, чаще всего отвечаю словами из анекдота:
Во-первых, это красиво.
А завершить, думаю, можно той же известной фразой, с которой начиналась первая статья.
Для увлеченного радиолюбителя-коротковолновика и конструктора постройка станции не кончается никогда.
Комментарии (19)
dmarsentev
01.08.2024 20:25+4Легендарный "дроздивер"... Интересно сравнить приёмник с современными цифровыми промышленными трансиверами типа icom или yaesu.
kbtsiberkin Автор
01.08.2024 20:25+2Если получится записать в ближайшее время, заброшу в комментарии - сравнение с Yaesu FT 897 (тракт полностью аналоговый) и с тем самым SDR с прямой оцифровкой, использованным по тексту для контроля спектров. Переключатель "одна антенна - два трансивера" недавно отказался работать, то ли после грозы, то ли просто тумблер некачественный. А без него неудобно такие сравнения делать, понятно, чтобы на одном сигнале сразу успеть послушать аппараты.
dmarsentev
01.08.2024 20:25Спасибо! Да, было бы очень интересно, если вам не в напряг, конечно.
kbtsiberkin Автор
01.08.2024 20:25+1Удалось кое‑что записать. Как раз контест идёт, в телеграфе станций море, несмотря на странное слабое прохождение (днём шаром покати было в местном эфире). Слушаю на верёвку, подключены через тройник UHF.
FT-897 на внешний динамик Opticom DM-250, поэтому получше воспроизводит НЧ — более «басовитый» звук на записях от него. «Дроздов» работает на те же наушники, что и в других видео, Axelvox HD 241, 32 Ома.
FT-897 в CW имеет полосу 0,5 кГц, в SSB добавочного ЭМФ нет, по звуку цифровой фильтр 0,3–2,5 кГц; предусилитель выключен. У RA3AO полосы около 0,7 и 3,2 кГц, приём на гнездо RX‑антенны — если слушать на TX‑гнезде, открытые транзисторы УМ шумят на 5–8 баллов в зависимости от диапазона.
Сравнение RA3AO и FT-897
dmarsentev
01.08.2024 20:25+1Спасибо вам большое! По ощущениям, в RA3AO надо сильнее вслушиваться, чуть более шумно, а у FT-897 звук сильнее и чище, не слышно соседних станций. Имею в виду CW.
kbtsiberkin Автор
01.08.2024 20:25+1Да, есть зашумление высокочастотное некоторое. Соседние станции слышно из-за широкой полосы самодельного кварцевого фильтра, и усиление по ПЧ немного избыточное. У FT-897 ЭМФ на 500 Гц работает очень хорошо. Пайлапов, чтобы проверить динамику, сегодня не нашёл.
Начну с блокировки смещения УМ при приёме, а там видно будет.
DGN
01.08.2024 20:25+1Вспомнил, что была схема НЧ компрессора, когда ограниченный сигнал с микрофона переносился на 500КГц, пропускался через эмф и переносился обратно, уже почищенный от гармоник. В Радио публиковался, но номер не вспомню уже.
vv_kuznetsov
01.08.2024 20:25+2Вот этот компрессор с ЭМФ: https://un7ppx.narod.ru/device/compressor.htm
Paranoich
01.08.2024 20:25+1АЛ307 с диаметром линзы 5 мм, специально обточенные под отверстия лицевой панели.
Кажется и промышленностью такие выпускались. В коллекции пара штук вроде валяется, впрочем возможно другая серия, а может подтачивались уже после, на предприятиях?
kbtsiberkin Автор
01.08.2024 20:25+1Сейчас тоже можно найти, в каталогах Flat top. Тоже подходящих не нашлось.
vv_kuznetsov
01.08.2024 20:25+2Большая работа проделана. Что за прибор на фото рядом с комплектом аттенюаторов?
kbtsiberkin Автор
01.08.2024 20:25+1Это ещё один аттенюатор. Китайский. «Цифровой программируемый» или «цифровой регулируемый», как называют его продавцы. Достаточно достоверно меняет затухание от 0 до 32 дБ. Насчёт заявленной частоты до 6 ГГц не проверял, нечем, но на КВ всё достаточно чётко.
Аттенюатор
RV3EFE
01.08.2024 20:25+1Статья очень легко читается. Приятно как автор увлечён тем, что он делает.
Хочу заметить, что зависимость параметров антенна ГГц диапазона на КВ всё же могут отличаться, но это частные случаи)
Автору респект!
sim2q
01.08.2024 20:25КП350 перед любыми манипуляциями не размыкая выводов спаивали тонкой проволочкой все выводы и перекусывали её уже после впаивания в плату.
kbtsiberkin Автор
01.08.2024 20:25Мне в одном магазине КП306 продавал человек в шерстяном свитере, достававший их голыми руками из ячейки. Всякое бывает.
servspb
Вот это работа. Моё уважение.