Ежедневный радиожурнал со звуком. Иногда с юмором. Всегда с картинками

SAT/SPACE MONITOR ВЫ можете участвовать в формировании новостей

27.03.2017

МШУ для SDR радио

Продолжение. Начало тут  - "Несколько мыслей о SDR радио"
Есть несколько возможных вариантов исполнения усилителя. Я не думаю что есть потребность приводить стандартную схему включения AG604-89, в интернете на каждом втором сайте она приводится. Зато я думаю есть смысл нарисовать то, что работает сейчас у меня. И оно отличается от стандартного исполнения. На первом рисунке  приведена схема "нижнего употребления", т.е. в коробочке которая располагается на одном столе с SDR радио.
     Особенностями включения является питание при котором при токе через резистор нагрузки R1 50 Ом 70 mA напряжение на стабилитроне будет нормированым. Регулируется подбором резистора R2.  Два встречно-параллельных диода КД504А и дроссель L1 - элементы защиты от статики, разницы потенциалов между заземлением мачты и корпусом вашего SDR и грозозащита. Дроссель можно использовать стандартный и, если вы используете только УКВ, то достаточно 15-20 мкГн, если хотите не отключать этот усилитель и на КВ, то дроссель должен быть с индуктивностью как минимум в пять раз больше. На УКВ его лучше сделать самодельным с рассредоточенной индуктивностью (и минимальной ёмкостью) - с переменным шагом и увеличивая диаметр к концу намотки. Ток, правда, лучше предположить большой - единицы ампер.   
  Устройство собрано в отдельном корпусе с  входным и выходным разъёмом и разъёмом для подключения питания. В таком случае его можно включать в разрыв любых имеющихся у вас антенн. Но если не заморачиваться с переключением антенн с приёма на передачу, то усилитель можно расположить прямо у антенны, а часть выполняющую задачу нагрузки переместить ближе к радио, значительно улучшив таким образом соотношение сигнал/шум. На УКВ это очень актуально. Варианты такого решения приведены на следующем рисунке.
В этом случае элементы защиты могут потребоваться не у антенны, а в нижней части (только на УКВ). Если антенная система и на УКВ имеет достаточно большую протяжённость девайдеров, соединителей или элементов, то  защиту следует применить и вверху и внизу.  
При исполнении усилителя в CMD технологиях в качестве защиты лучше использовать диодную сборку BAV99. У неё очень высокое быстродействие (время рассасывания перехода 4 наносекунды) и хороший ток пробоя. Но есть и недостаток - при наших импедансах в цепи сигнала напряжение при котором наступает электрический пробой очень большое. Т.е.  не факт что защитит. Точно так же не работают разрядники по причине большого напряжения защиты. На фото выше моё устройство, в котором стоит уже третья AG604 - результат излишнего доверия к разряднику.  Вообще-то куда важнее защитить от разницы потенциалов нужный участок, потому что защитить всю цепь от концов антенны до ноля или фазы сети 220 вольт не получится. Но это  отдельный разговор, задавайте вопросы - буду отвечать. Пока констатируем возможность изготовления устройства с минимальными паразитными ёмкостями и индуктивностями применяя CMD технологии.
 В интернете уже можно купить готовое, предлагаемое умельцами с коммерческой жилкой в характере. На фото хороший вариант.  На нём, правда, не распаяны BAV99. Но если у вас трудности со зрением (как у меня, например), то распаять такое без ошибок будет проблематичо. Да и не у всех есть желание возиться с тушью, хлорным железом, рйсфедерами и проч. способами нанесения рисунка печатной платы. Поэтому учитывыая небольшие размеры всей платы можно изготовить всё старым дедовским способом разрезая одну сторону двухстороннего фольгированного гетинакса (или стекловолокна) на контактные площадки стараясь создавать минимальную паразитную ёмкость  между цепями сигнала и землёй. Если есть необходимость включения параллельно нескольких резисторов, например, но их ни в коем случае нельзя свивать перед пайкой. только параллельные присоединения. Не забывайте и о вреде слишком длинных выводов.   
 Если по правде, то внизу, в качестве нагрузки, лучше применить резисторы чем дроссель. но если нет подходящих безиндукционных резисторов, то вполне подойдёт и самодельный дроссель и стандартные ДМ. Из даташита производителя следует что он должен быть индуктивностью в 0,68 мкГн. Но по большому счёту допускается  разброс и в два и в три раза. Тем не менее дроссель следует изготавливать по всем правилам: переменный шаг с целью получить минимальную паразитную ёмкость (и паразитный резонанс), увеличивающийся диаметр и т.д. Но, как уже поминалось, не критично. Можно применить и дроссель из 5-6 витков провода на ВЧ колечке небольшого типоразмера. Вот вариант включения нагрузки в нижней части (на столе с SDR). Только при этом следует помнить, что при замене резистора на дроссель измениться режим по постоянному тока и снова потребуется подбор балластного резистора для того чтобы ток через усилитель был равен 70-75 миллиампер. Это середина линейного участка усилителя. Если вам покажется это неважным - вы ошибётесь: уровни сигналов вещательных станций, пожарных, милиции, да мало ли каких еще близко расположенных служб может серьёзно осложнить приём. Линейность никогда не бывает лишней. Блокировочные резисторы по 1000 пф вполне допустимо заменять на большие до 10000 пф включительно. Но тогда не жалуйтесь на плохой приёма на частотах выше 1000 мгц :-)
   Теперь про то как проверить не сожгли ли мы наш усилитель во время пайки. Не у всех есть характериограф или ГСС и осцилограф на 1,2 Ггц. Поэтому используем в качестве генератора стандартного сигнала одну из вещательных радиостанций FM диапазона, например у меня 106,6 мгц.  при одной и той же антенне, замечаем с каким уровнем её принимает наш SDR приёмник. У меня вышло -90 дБм. Затем в разрыв кабеля включаем наш МШУ и смотрим что изменилось. Та же станция с уровнем - 70 дБм. Точных значений конечно же не получить, но разница будет очевида (цифры разные :-). Определяете разницу в уровнях сигнала с усилителем и без него. Не забудьте отключить ВСЕ автоматические регулировки уровня! В SDR Console это DSP Option - AGC - Off.  Вот вам ваш коэффициент усиления устройства. Да, действительно из пословицы "голь на выдумки хитра", но результат точно даст понять не напрасны ли были все наши старания.   
В личку получил сожаление о том, что для МШУ требуется напряжение 12 вольт, тогда как в USB разъёме есть только 5. При использовании с планшетом под Windows где брать 12 вольт?  
   На самом деле не всё так плохо. Вариант с резистором 50 ом в нагрузке усилителя был умышлено создан дабы получить КСВ в кабеле снижения равным 1. Так как на резисторе падает напряжение (при токе в 70 мА это 3,5 вольта), а очень хотелось сохранить работу усилителя в линейном режиме, пришлось увеличить напряжение питания на эти 3,5 вольта. Если снижения нет, в мобильном варианте, то в нагрузке дроссель с сопротивлением по постоянному току равным нолю. Поэтому на самом усилителе удаётся сохранить линейный режим при напряжении 5 В и токе 75 мА . Собственно этот же вариант можно использовать и в случае с длинным кабелем, но тогда надо будет принимать специальные меры по согласованию ( КСВ ).
       Давайте дружить. Добавьте этот сайт в избранное                                         
© Copyright 2011-2016 UY2RA.   All rights reserved.    Все права защищены.    Пожалуйста уважайте их.
Использование материалов c этого сайта разрешается только с указанием АКТИВНОЙ ссылки на этот сайт.

FREE & OPEN UKRAINIAN HAM  RADIO  BANNERS NET