HF-alueen liikennevastaanotin

 

Tämä liikennevastaanotin toimii ns. direct conversion -periaatteella. Vastaanottomodet ovat USB, LSB ja DSB. Perinteistä AM:ää ei siis ole, mutta AM-kanaviakin voidaan vastaanottaa millä tahansa edellisistä modeista virittämällä radio tarkasti kanavan kantoaallon taajudelle. Kideoskillaattorin ja DDS:n avulla näin tarkka viritys on mahdollista. VFO:ta voi säätää välillä 50 - 40 499 000 kHz, mutta kunnollinen vastaanotto on mahdollista alle 30 MHz.

Olen ottanut erittäin paljon mallia Juha Niinikosken (OH2NLT) ja Matti Hohtolan (OH7SV) lähetin-vastaanottimen kytkentäkaaviosta. VFO sen sijaan on Hamradioindia.org:ssa VU3CNS:n julkaisema kytkentä omilla muutoksilla höystettynä. Kannattaa joka tapauksessa käydä hamradioindia.org:in forumilla, sillä VU3CNS suunnittelee julkaisevansa uuden softaversion, 3.0 beta. Käyttämäni versio on 2.0, mikä oli rakennushetkellä saatavana.

Lisäksi KK7B:n kirjoitukset QST-lehden numeroissa Aug 1992 ja Jan 1993 olivat hyvää luettavaa ko. aiheesta, vaikken niistä aivan suoraan mitään rakentanutkaan.

Kontrollerin kytkentäkaavio - DDS:n kytkentäkaavio - Analogiapuolen kytkentäkaavio

PIC-kontrolleri. Kiertoenkooderi on Bournsin optinen malli. Sitä on tosi mukava pyöritellä. Kuvassa puuttu vielä sitä varten tarvittavat pari optoeristintä. Näppäimistön pinnijärjestys lienee ihan sekaisin VU3CNS:n kytkennässä, joten johtojärjestyksen joutuu hakemaan kokeilemalla. SP-elektroniikasta ostamani LCD-näyttö on lukemiskelpoinen vain vain lähes suoraan edestä päin katsottuna. Tämä on vaihdettava johonkin laadukkaampaan ettei tarvitse kumarrella radiota käyttäessä.

PIC16F628:n ohjelmointiin käytin tätä ohjelmaa ja tätä kytkentää. Kääntämällä Babelfishillä siitä saa jotain selkoakin. Huom. tekstissä kerrotaan kytkennän tarvittavista muutoksista tälle PICille. Pähkäiltyäni asetuksia hetken, koitin mitä tapahtuu ja prommaus onnistui heti ekalla yrittämällä.

 

DDS-kortti. Levyllä on paikat VU3CNS:n kytkennässä olevalle vahvistinasteelle, mutta päätin olla käyttämättä sitä. Sen sijaan käytän DDS-piiriin integroitua komparaattoria luodakseni kaksi vastakkaisessa vaiheessa olevaa kanttiaaltoa. Näistä sitten muodostetaan 7474-logiikkapiirillä 90° vaihe-erossa olevat kanttiaallot, jotka ovat puolet alkuperöisestä DDS-piirin antamasta taajuudesta. Kuvassa kortille ei ole vielä asennettu trimmeripotikkaa, jolla säädetään vaihe-ero tarkasti 90 asteeksi. Logiikkapiirin pitää olla 74ACT74 tai 74AC74 (parempi) , jolla voi vastaanottaa aavituksen yli 30 MHz. Kokeilimani 74HC74 ei toimi kuin 28 MHz asti, jolloin voidaan kuunnella vain alle 14 MHz taajuuksia.

Harmi, etten löytänyt 30 MHz TCXO:ta. Tämä peruslaatuinen kideoskillaattori on luokkaa kymmeniä ppm pielessä, ja ajelehtii noin 10 ppm ensimmäisen varttitunnin aikana käynnityksestä. Onneksi taajuupoikkeaman voi korjata PICin softassa olevalla toiminnolla, mutta haitaksi jää tämä ajelehtiminen.

 

Analog Devicesin DDS-piiri AD9851 on pintaliitoskomponentti.

 

Preselektorssa on 8 noin oktaavin levyistä kaistaa välillä 150 - 30000 kHz ja alipäästö 150 kHz. Kaista valitaan kiertokytkimellä.

 

Mikserit ja esivahvistimet. Ferriittirenkaat ovat tehonjakaja, joka jakaa antennisignaalin kummallekin mikserille. Valkoinen väri johtuu telfonnauhasta, jolla päällystin renkaat, sillä ne ovat sähköä johtavia. Mikserit ovat Minicircuitsin SBL-3. SBL-1 kävisi myös, mutta se ei toimi kunnolla alle 1 MHz taajuuksilla. Miksereitä seuraa diplekserit, jotka päästävät alle 13 kHz taajuudet esivahvistimille. Esivahvistimet ovat 4 kpl LT1028. Kortilta saadaan I- ja Q-kanavan signaalit, suoraan ja 180° vaiheessa, neljä signaalia siis yhteensä.

Jouduin lisäämään tämän asteen vahvistusta runsaasti, sillä diodimiksereissä syntyy vaimennusta, verrattuna pieneen vahvistukseen jota syntyy OH7SV:n ja OH2NLT:n multiplekserissä. Lisäksi halusin vähän extraherkkyyttä.

 

Ensimmäisen polyphase-piirin rakensin simuloimalla valituilla komponenttiarvoilla. Taajuuskaistaksi valitsin rohkeasti 50 - 10000 Hz. Impedanssitaso nousi tässä kovin korkeaksi, mikä lisäsi kohinaa. Muuten toimi oikein.

 

Toinen polyphase-piirin versio on rakennettu suoraan OH7SV:n kytkennän arvoilla. Sivukaistan vaimennus toimii vähän kapeammalla (noin 160 - 5800 Hz) taajuusalueella, mutta komponenttiarvot pysyvät järkevissä lukemissa.

 

Differentiaalivahvistin LT1115 ja sitä seuraa viidennen asteen butterworth-alipäästösuotimet. Kaistanleveysvaihtoehtoina on 2,4 kHz, 4 kHz, 7kHz ja 15 kHz. Kortilla on paikat kahdelle muullekin kaistanleveydelle, mikäli myöhemmin tulee tarvetta. Suurimmilla kaistanleveyksillä on muistettava että OH7SV:n polyphaseri toimii vain alle 6 kHz, mutta tästä ei usein ole haittaa. Mitä nyt vähän väärää sivukaistaa pääsee mukaan korkeimmilla taajuuksilla.

Näin korkean asteen suotimien komponentit pitää valikoida tarkkaan, tai muuten päästökaistan amplitudivasteesta tulee mutkitteleva. Itse asiassa jouduin rakentamisen jälkeen trimmaamaan suotimia, sillä osa laski erittäin loivasti, osa piikitti vastetta reilusti ja yksi jopa oskilloi. Lisäksi vasteen muoto riippuu runsaasti osien lämpötilasta.

 

Audiokortti. AGC, S-mittarin ohjain, notch, basso- ja diskanttisäätimet, päätevahvistin ja audiopiirien jänniteregulaattori. Notch on totetutettu state variable -suotimella, sillä se on helpommin säädettävissä kuin vähemmillä oppareilla tehty kaistanestosuodin. AGC ja mittarin piirit ovat OH7SV:n kytkennällä.

Lisäksi levyllä on kytkentä zero beat -ledille. Ledin valoa moduloidaan vastaanotetulla audiosignaalilla, ilman että siitä on suodatettu matalia taajuuksia pois. Lähestyttäessä oikeaa taajuutta ledin välke hidastuu ja zero beatissa se ei vilkui enää ollenkaan. Huomasin aikaisemmin vastaavan viritelmän erittäin käteväksi maailmanradiossani, jossa AM-lähetysten vastaanotto nollabiitissä on muutoin hyvin kinkkistä.

 

Eka testi SSB-vastaanotolla. Kaipa sieltä jotain vahvimpia asemia kuuluikin.

 

Akku piltemasta. Radio on siis akkutoiminen, mikä onkin tarpeen, sillä direct conversion -vastaanottimet ovat melkoisen herkkiä ottamaan hurinaa muuntajista lähtevistä magneettikentistä. Virtaa radio syö 0,41 ampeerista ylöspäin, joten akun pitäisi kestää noin 7 tuntia tai alle sen jos kovaa soittaa.

 

Erittäin kätevä automaattinen lyijyakkulaturi Partcosta, mutta valitettavasti sisältää hakkurin, joka lähettää pörinää kaikille bandeille aina ulaa myöten. Ulahäiriöt saa kuriin juottamalla 10 nF konkan tämän buck-hakkurissa käytettävän diodin rinnalle, mutta matalampien bandien purinaa en ole toistaiseksi saanut hiljennettyä.

 

Hammodin valmistama alumiinikotelo ja siihen lisäämäni väliseinät.

 

Etulevyyn kiinnittyvät osat paikoillaan. Tuumasi tulla ahdasta noitten piirilevyjen kanssa.

 

Mitä kalliimpi potikka, sitä lyhempi akseli. Siispä akseleita jouduttiin jatkamaan 6 mm polyasetaalitangolla ja Elfan jatkoliittimillä.

 

Kajari on Tangband W3-1231SH HzH-audiosta 20 eurolla. Hintaansa nähden hyvä, vaikkei olekaan hififoorumeiden hehkutuksen veroinen. Direct conversion -vastaanottimessa kaiutin on sijoitettava mahdollisimman kauas esivahvistimista ja varsinkin diplekseristä. Koska kaikki vahvistus tehdään audiokaistalla, on olemassa riski kierrolle kaiuttimen puhekelasta diplekserin keloihin. Tämän vastaanottimen saa ujeltamaan kääntämällä äänenvoimakkuuden hyvin suurelle, kun ei kuunnella voimakasta kanavaa.

 

Oikealla sulake, latausliitimet ja muuntajaerotettu linjalähtö. Vasemmalla 50 ohm ja 450 ohm antennilliittimet ja kytkin, jolla valitaan jompi kumpi.

 

Antennisisääntuloiksi tarjotaan 50 ohm ja 450 ohm, joista jälkimmäinen muodostetaan ferriittirenkaalle käämityllä 3:1-laajakaistamuuntajalla 50 ohmisesta. 450 ohm tulo on galvaanisesti erotettu, joten sitä voidaan käyttää myös symmetrisille antenneille. Kiersin neljä käämilangan pätkää yhteen ja tätä punosta käämin ferriittirenkaalle 13 kierrosta. Yksi näistä langoista on toisio ja kolme muuta sarjaankytkettynä ovat ensiö.

 

Näin tämä roina on aseteltu kotelon sisään.

 

Lisäys 23.8.2002

Käytössä totesin, että LSB/DSB/USB-kytkimen DSB-asento on tarpeeton. AM-lähetysten vastaanottoon DSB-moodi ei olekaan kovin hyvä, koska VFO:ta ei saa värähtelemään täsmälleen samalla taajuudella kuin kuunneltavan aseman kantoaalto. Tästä seuraa äänenvoimakkuuden vaihtelua. Siispä poistin kytkimestä DSB-asennon, mikä myös vähensi kytkentänapsahduksia kytkintä käännettäessä. Kytkentäkaavio on päivitetty nykytilanteen mukaiseksi.

 

 

takaisin etusivulle

sähköposti:

Matti Nisula

sivu luotu 29.7.2005, täydennelty 2.8.2005, 11.9.2005 ja 23.8.2009