Фильтр авиадиапазона своими руками

Обновлено: 03.07.2024

На плате ДПФов расположены широкополосный усилитель высокой частоты (VT1), первый каскад усилителя передатчика (VT2), аттенюатор, девять полосовых фильтров, которые включаются дешифратором DD1 управляемым двоично-десятичным кодом по шине D, поступающим от синтезатора частоты. В режиме приема, сигнал с антенного гнезда, которое коммутируется при помощи контактов реле, установленного на плате усилителя мощности (Кум.), поступает на контакты К4,К3 реле Р4,Р3. В случае надобности эти контакты подключают аттенюатор из резисторов R7,R8,R9 с затуханием 15-20Дб. Далее сигнал поступает на контакты К5 реле Р5, управляемого напряжением TХ и с них на полосовые фильтры.

Применены трехконтурные полосовики с индуктивной связью с нагрузкой и емкостной между катушками. Применение такого варианта вызвано по нескольким причинам:

На радиорынках есть достаточно удобные каркасы диаметром 6,5 мм (от последних советских телевизоров) с подстроечными сердечниками различной проницаемости,
Не требуется большое количество подстроечных конденсаторов, как в случае емкостной связи с нагрузкой (RA3AO),
Удобство разводки на печатной плате без длинных концов катушек (RА3AO),
Самое главное - антенна через катушку связи гальванически связана с корпусом, этот момент облегчает ситуацию с наводками статического электричества в антенне. В крайнем случае залипнут контакты реле от достаточно мощного разряда, но напряжение не попадет в радиочастотный тракт усиления и полупроводники останутся целыми.

Моточные данные катушек приведены в "таблице №1" ниже:

Описание процесса намотки катушек, а также некоторые технологические особенности процесса изготовления моточных узлов читайте здесь.

Шунтирование антенного гнезда разрядниками, дросселями, резисторами не давало положительного эффекта. Разрядники не имеют 100% надежности - это подтверждает опыт эксплуатации Р339А ("Катрана"), хотя там и установлен разрядник, полевые транзисторы смесителя приходилось неоднократно заменять после гроз, пока не был сделан антенный коммутатор. Дроссели обладают собственным реактивным сопротивлением, а резисторы активным, поэтому на них остается определённое напряжение, которого бывает достаточно для пробоя полупроводников, даже таких мощных как КП904, что неоднократно происходило в трансивере “Урал 84М”. Конечно, катушка связи тоже имеет реактивное сопротивление, но оно намного ниже чем у дросселя и к тому же имеем две заземленные катушки связи (L5,L1), прежде чем статика попадет в радиочастотный тракт и наведет там “свои порядки”. Реальные испытания трансиверов с такой версией построения полосовых фильтров показали, что можно без дополнительных мер предосторожности работать во время наводок статического электричества, конечно, если нет опасности прямого попадания молнии в антенну и в эфире среди разрядов еще кого-то можно разобрать. Количество витков катушек связи подобрано под входное сопротивление антенного входа 50 Ом и приведенными данными соотношения обмоток трансформатора Т1 на основной плате.

Хотя все полосовые фильтры разведены на печатной плате как трехконтурные, в реальной конструкции на WARC диапазонах используются двухконтурные полосовики (см. фото платы), что связано с узостью этих диапазонов. Если появится желание и здесь применять трехконтурные, данные L3,C10 можно приблизительно оценить, руководствуясь данными полосовиков соседних диапазонов.

Переключение фильтров происходит при помощи реле РЭС49, РЭК23 паспорт 201,202 (сопротивление обмотки 270-300 Ом). Можно применять реле паспортов 001,423,428 с сопротивлением обмотки 1,7-1,9Ком. В этом случае реле включаются параллельно. Их предварительно нужно подобрать по надежному срабатыванию от 11-12В. Печатная плата разведена таким образом, что допускает оба варианта включения реле. Управление на переключение реле поступает от синтезатора по шине D, кодом, который дешифрируется микросхемой DD1. На входе микросхемы установлены RC фильтры (R16-R19,C29-C32), которые служат для устранения наводок от цифровой части синтезатора. В дешифраторе DD1 довольно мощные ключи с открытым коллектором, предельные значения одного ключа - рабочий ток до 80мА и напряжение питания нагрузки до 15В. Диоды VD1-VD9, а так же и VD11,VD10 служат для защиты ключей от бросков обратного напряжения возникающих при переключении реле. При управлении переключением реле от микропроцессора синтезатора появилась возможность работать на разнесенных диапазонах (CrossBand). Если не предполагается использование синтезатора в трансивере, микросхему DD1 можно исключить и переключать полосовые фильтры например автоматикой, используемой в TRX RA3AO или применить обычный переключатель на девять положений.

Далее отфильтрованный сигнал поступает на отключаемый широкополосный усилитель высокой частоты VT1. Применение УВЧ иногда требуется на высокочастотных диапазонах, подключается контактами К1,К2 реле Р1,Р2. Реле запитываются напряжением RX, поэтому при переходе на передачу УВЧ отключается. Это же каскад можно было задействовать и на передачу, но как было отмечено ранее - если упрощение конструкции приводит к ухудшению параметров трансивера - такое решение не используется. При наличии двух разных каскадов на прием и на передачу, можно оптимально подобрать характеристики, которые отличаются для приемника и передатчика. В качестве VT1, в зависимости от требуемой задачи, можно использовать любые высокочастотные, желательно малошумящие транзисторы. Если нужно сохранить максимальные цифры динамического диапазона, следует применять мощные транзисторы КТ610,КТ606,КТ939,КТ911 и им подобные. Если нужно обеспечить максимальную чувствительность - больше подойдут малошумящие КТ368, КТ399. Элементы отрицательной обратной связи определяют параметры каскада. Общий коэффициент усиления определяют R6,R3. Амплитудно-частотную характеристику R4,C7 и немного R2,C2. Приведены оптимальные значения для транзистора КТ368А, с максимальным подъемом усиления в районе 29 МГц. Усиление можно поднимать до 22Дб и вплоть до самовозбуждения, уменьшая значение R3 и увеличивая R2. Небольшая доработка от Андрея US4IWC – если требуется получить максимально возможную чувствительность на диапазоне 24-28Мгц параллельно цепочке R3,R4 с коллектора VT1 на корпус включаем последовательную цепь из катушки с конденсатором. Катушка – бескаркасная диаметр оправки 5мм 9 витков провода 0,4мм, конденсатор 91-100пф. Растягивая-сдвигая витки катушки настраиваем этот контур на требуемую частоту.

Реле Р1,Р2,Р3,Р4 управляются через порт контроллера синтезатора и дополнительные транзисторные ключи или логические элементы, умощняющие выходы порта К580ВВ55, которые установлены на плате индикации непосредственно возле кнопок (плата индикации-фальшпанель – см. фото платы) или плате контроллера (МС DD1 К155ЛН3 на плате контроллера). Здесь так же, как и в случае с переключением реле фильтров, если не будет применяться синтезатор, можно заимствовать автоматику TRX RA3AO или применить обычные тумблеры. Все реле следует проверить на надежность переключения напряжением 11-12В. Реле РЭС 55 лучше применять 12В паспорта (0102) с сопротивлением обмотки 390-430Ом, но с предварительной проверкой можно использовать и паспорта 001,002,0502 (сопротивление обмотки 1,7-2Ком).

Затухание в полосовых фильтрах с ростом частоты падает, поэтому требуемые характеристики получаются довольно легко. Формировать АЧХ проще всего при помощи С15, общее усиление - R13. Усиленный сигнал с каскада VT2 поступает в линейку ШПУ, которая расположена на задней панели - радиаторе трансивера.

При настройке плата ДПФ "глюков" практически не даёт. Обратите внимание на тип применяемых сердечников в катушках. Мне попадались четыре типа. Три варианта длинных сердечников и один – короткий. Длинные сердечники имеют бОльшую проницаемость и подходят для полосовиков ниже 14 MHz. Применение коротких сердечников даёт бОльшую добротность на частотах выше 18MHz.

Китайские конденсаторы ёмкостью более 150пф для полосовиков не подходят. Например, при применении китайских кондёров в полосовике на 7MHz – затухание составило 8Db. Конденсаторы (круглые светло-коричневые дисковые) предназначенные для ВЧ целей и имеющие хорошую добротность имеют метку тёмной краской сверху конденсатора.

Пластмассовые КТ368 в УВЧ иногда возбуждаются – приходится занижать усиление или вводить дополнительные шунтирующие элементы, здесь неплохо работают пластмассовые КТ399А. Виктор UT2IV в УВЧ пытался применить вначале без изменения параметров режима каскада буржуинский BF96С – по шумовым параметрам он оказался хуже отечественного КТ399А. Но после тщательного анализа, чтения книжек Реда и последующей лабораторной работы по доводке-отладке режима остановился на BF96C – как более качественного на его взгляд в сравнении с наиболее лучшим из отечественных (на мой взгляд !) – КТ399А. Всё реле до запайки в плату следует проверить на надёжность срабатывания от 12V. В первом каскаде ШПУ практически одинаково работают КТ386, 399, 325 в пластмассе.

Иногда при включении УВЧ появляются еле заметные на слух “палки” от синтезатора при перестройке частоты на ВЧ диапазонах, они пропадают при остановке перестройки – нужно дополнительно шунтировать шнурок АМР электролитом на 100мкф. Кстати, если будет повторяться схема управления платой ДПФов от синтезатора на 89С52 (платы индикации “С клавой” и “фальшпанель”), то из-за “просачивания” напряжения +5В через обмотки реле Р1, Р2 (в выключенном режиме) немного подсвечивает светодиод, инициирующий включение АМР. Для того чтобы этого не происходило, последовательно в цепь АМР включен германиевый диод (он виден на фото платы рядом и перпендикулярно VD11).

Если захочется получить максимальное чутьё от УВЧ (но в этом случае TRX “запоёт голосами Америки” при включении УВЧ на 40м на хорошую полноразмерную антенну) – нужно с точки соединения эмиттера с верхним выводом R3 подсоединить на корпус конденсатор ёмкостью 1500-4700-6800пф. Чем больше ёмкость, тем ниже по частоте увеличивается усиление. При ёмкости менее 1200-1000пф УВЧ возбуждается (на КТ399А). В исходном варианте “резонанс” подобран на 30Мгц и УВЧ на 40м ещё не “поёт”, при добавлении конденсатора 1800пф в эту точку “резонанс” получается “размазанным” вплоть до 20м. Специально слово резонанс взял в кавычки, т.к. о таком понятии в этом каскаде не идёт разговор, а имеется в виду общая АЧХ УВЧ. При введении конденсатора можно получить не менее 2-ух баллов прибавки в чувствительности при включении УВЧ.

Цифры измерений Алексея RW4CT УВЧ и первого каскада ШПУ, расположенные на плате ДПФов: развертка 40Db на экран, шкала логарифмическая

Усилитель TX КТ355, Кус 55, Uвх 94мВ, R вх/вых 50Ом УВЧ КТ368Бм, Кус 200, Uвх 9мВ 1,8MHz -9.0Db 1,8MHz -9.0Db 14MHz -15.0Db 7MHz -11Db 41MHz -14Db 31MHz -19.9Db 14MHz -13Db 73MHz -14Db 109MHz -10.0Db 24MHz -14Db 107MHz -8.0Db 28MHz -15Db 182MHz -0.9Db

Схема простого режекторного фильтра FM диапазона приведена ниже:

На практике такая схема обеспечивает подавление сигналов FM диапазона не менее 25 дБ.

Эффект от применения фильтра зависит от того, насколько сильно вам мешают FM станции. Показанная на фото конструкция позволила увеличить усиление в настройках программы примерно на 10 дБ при том же уровне шума. Эфир оживает, появляются новые сигналы, а старые заметно добавляют в соотношении сигнал/шум.

2. Еще одна конструкция FM режектора от LNA4All:

Катушки мотаются проводом 0.35мм на сверле 5мм, крайние по 2,5 витка, средняя 5 витков.

3. Своими наработками делится Вячеслав Юрьевич (dedclub).

1) Катушка индуктивности содержит 12 витков. Намотана проводом 1 мм на оправке 5 мм.
2) Подстроечный конденсатор емкостью 5 — 30 пФ.

L1, C1 — 98 МГц. L2, C2 — 98 МГц. L3, C3 — 108 МГц. L4 C4 — 88 МГц. Расчетное подавление более 30 дБ.

Еще больше контуров:

L4, C4 — 88 МГц. L5, C5 — 108 МГц. L6, C6 — 94 МГц. L7, C7 — 99 МГц. Подстройка осуществляется катушками. Возможно добиться более 40 дБ подавления.

6. FM режектор, разработанный французом F1JKY:

Несмотря на применение смд индуктивностей, вроде как даже работает

PS. Приведены практические схемы из сети, которые были собраны авторами и проверены на приборах. Вы можете рассчитать свой фильтр с необходимыми параметрами — программы есть в открытом доступе. Для настройки понадобится АЧХ-метр.

В статье: 1 видео (посмотреть) и

Информация исключительно предоставлена в образовательных целях!
Администратор сайта не ответственности несет за возможные последствия использования предоставленной Переделка.

информации китайского радиоприемника

Для приема авиадиапазоне на радиопередач я первоначально использовал китайский радиоприемник 9708A EC-ECB диапазона СВ/КВ/УКВ. В этом приемнике прием возможен сигнала в амплитудной модуляции в диапазоне неидеальности-FM из-за УКВ ЧМ-детектора.

Для поднятия верхней диапазона границы я растянул витки катушки гетеродина:

этой После манипуляции верхняя граница составила 136 около МГц (нижняя - около 86 МГц):

приемника Использование RTL-SDR

Затем я приобрел на USB ebay-приемник радиосигналов на базе RTL2832U+так (R820T2 называемый "DVB-T dongle" или SDR-RTL приемник):

SDR (software-defined программно) - radio-определяемая радиосистема (ПОР) - радиоприемник, программно позволяющий менять радиочастотные параметры

Устройство SDR-RTL приемника:

1 - Realtek RTL2832U - это DVB и АЦП-T COFDM демодулятор (COFDM - цифровая модуляции схема, используемая в цифровом радиовещании), который интерфейс поддерживает USB 2.0;
2 - Rafael Micro R820T2 - часть радиочастотная приемника (тюнер) (версия "T2" (корпус цвета синего) более чувствительная (на 2-3 дБ) и менее шумная, корпус "T" (чем черного цвета), но 100%-совместима с версией прежней);
вырабатывает I- и Q-потоки, поступающие на входы кварцевый.

3 - RTL2832U резонатор на частоту 28,8 МГц
4 - микросхема 24C02 Atmel
5 - стабилизатор напряжения питания AMS1117 на 3,3 В
6 - разъем-USB
7 - антенный разъем
RTL-SDR могут приемники оснащаться различными разъемами для антенны подключения:
MCX - micro coaxial - волновое обычно сопротивление 50/75 Ом

При постройке антенны я использовал медные трубки диаметром 5/8 дюйма (15,88 мм) для кондиционеров. Трубки и распаячная коробка (из которой предварительно были удалены клеммники) закреплены на пластине из текстолита размерами 325 х 115 мм и толщиной 3 мм (см фото). В моем случае пришлось сделать одно вынужденное отступление от рекомендаций автора – из-за размеров распаячной коробки расстояние между центрами трубок пришлось увеличить на 5 мм (до 95 мм вместо 90), но на характеристиках это не отразилось.
Исходя из соображений надежности и удобства, кабель в местах запитки крепится к трубкам не при помощи пайки (как это делали некоторые коллеги), а винтами диаметром 4 мм (процесс показан на левом фото)

Места ввода кабеля в распаячную коробку изнутри и снаружи герметизированы силиконом. Скажу сразу, что данное решение нельзя назвать идеальным, учитывая наличие в его составе уксусной кислоты. В процессе работы рассматривались самые различные варианты – от герметика для аквариумов до жидких гвоздей. Но в итоге по целому ряду характеристик (температурный режим эксплуатации, стойкость к ультрафиолетовому излучению и пр.) предпочтение было отдано именно силикону.
Для минимизации попадания влаги внутрь, трубки сверху закрыты заглушками, изготовленными из винной пробки
Пластина и распаячная коробка покрыты быстросохнущей эмалью общего назначения.
Бум собран из армированных полипропиленовых труб диаметром 25 мм, соединенных по стандартной технологии .Как показала практика, для увеличения жесткости конструкции желательно использование трубок бОльшего диаметра , ~~хотя и в таком исполнении бум имеет достаточную прочность и приемлимую жесткость при минимальном весе~~ (смотрим дополнение №2 в конце поста!)

Высота бума – 1,7 м, длина его горизонтальной части – 50 см.
Антенна закреплена на леерном ограждении при помощи самодельных металлических хомутов.

Оттяжки сделаны из капронового шнура.
Заземление отсутствует. Для защиты от статики установлен резистор МЛТ номиналом 10 КОм, припаянный к ВNС- разъему от старой сетевой карты

Длина кабеля типа RG-58 (с цельным центральным проводником) составляет 10 м
Статус бюджетной антенна оправдала - на покупку материалов и комплектующих, необходимых для изготовления антенны было затрачено около 270 грн
Условия установки
Антенна установлена на южной стороне крыши 9-ти этажного дома.

Пиимечание: масштаб и расположение объектов относительно ВПП показаны условно
В) Для защиты от статики следует применять резистор номиналом от 2 КОм и выше – в этом случае его влияние и будет сведено к минимуму.
Г) С учетом последних дополнений и уточнений сравнительная таблица имеет следующий вид:

Уровень сигнала
Частота	UB5	Штырь-телескоп
119,000	11 б с шумом (ШП= 11)	11 б с шумом (ШП= от 2+2 до 9+2
120,400	11 (ШП= 11)	5+2 (мах = 9+2) (ШП= 4)
120,800	11 б с шумом (ШП= 11)	7+4 (ШП= 2)
126,000	11 (ШП= 11)	11 (ШП= 11)
135,100	11 (ШП= 11)	11 (ШП= 3)
132,500	11 (ШП= 11)	11 (ШП= 0)
133,025	11 (ШП=мах 11, min =7)	От 3+2 до 5+2 (мах= 11) (ШП= 0)
134,300	11 (ШП= 11)	3+2 (мах= 7+4) (ШП= 0)
135,775	11 (ШП= 11)	11 (ШП= от 1+2 до 4)
VOLMET	0 (ШП= 2+2)	0 (ШП= 0)
ATIS	0 (ШП= 3+2)	От 3+4 до 1+2 (ШП= 0)
131,625	11 (ШП= 7)	От 11 до 7+2 (ШП= 0)

Примечание :
1) приведенные данные касаются слышимости диспетчера;
2) ШП = уровень сигнала при полностью закрытом шумоподавителе.
3) Прием велся на Icom IC - R 6

UPD №2: По прошествии полутора лет с момента начала эксплуатации обнаружилось, что описанная мной конструкция бума требует внесения изменения.
В целом, выбор армированных полипропиленовых труб для систем отопления для изготовления бума, оправдал себя полностью сразу по ряду причин (простота сборки, малый вес, отсутствие влияния на приемные характеристики). Однако выяснилось, что в случае использования труб диаметром 25 мм не обеспечивается требуемый уровень жесткости конструкции (точнее, ее вертикальной части). Отчасти эту проблему можно решить установкой дополнительных оттяжек. Но я настоятельно рекомендую изначально использовать для изготовления бума аналогичную трубу диаметром 40 мм (при этом можно использовать и трубу бОльшего сечения, однако вес готовой конструкции будет значительно увеличиваться).
Данное условие особенно немаловажно для тех регионов, где ветровая обстановка создает повышенную нагрузку на конструкцию антенны.

Читайте также: