论坛风格切换切换到宽版
  • 11669阅读
  • 43回复

制作一台7兆单边带收发机 [复制链接]

上一主题 下一主题
离线BG8NBI
 
发帖
374
只看楼主 倒序阅读 0楼 发表于: 2020-02-07
当我还是一个中学生时,当数学家、当无线电工程师、当解放军、开飞机、当刑警等等都是我年少时的梦想,如今已过不惑之年,这些梦想一个都没有实现,现在也不可能再实现了。无数个夜晚我经常在想,我年少时还有什么比较靠谱的梦想还没实现呢?电光火石当中我终于想起来了:自己亲手制作一台无线电台!说干就干,从去年起,我就开始学习SSB接收原理,利用不太多的业余时间制作了好几版SSB接收机,在基本掌握了原理后我还是想做一台能发射的机子,于是就有了这台7兆单边带收发机。

电路原理图参考了BA6BF的KN7100,与之不同的是:
1.用STM32单片机驱动AD9851产生本振信号,用OLED显示屏显示频率;
STM32单片机选用现成的最小系统板,这种在宝上不过10块钱


AD9851也是选用现成的AD9851模块,宝上有点贵,要百把块钱,我自己倒是画了一块板,本振和BFO一起都用AD9851,但手里没有多余的AD9851了。


2.增加一级3SK122调谐高放,实践证明这一级高放能显著提高灵敏度;
3.音频功放我是用LM386,外围接线简单;
4.固定中放增益,音量电位器装在LM386的输入端,KN7100是用电位器通过控制中放增益的方式来控制音量,用这种方法与LM386配合时问题就来了:LM386灵敏度相当高,音量电位器有一段行程是MC1350增益很小的状态,这段行程中喇叭里没有解调出的信号声音但会串入强烈的广播干扰。

啥也不说了,图纸在附件里,有兴趣就看看吧。














话筒的插头我选用了一套君用航插,这种快卸插头连接很可靠,很好用。

调试:
1.单边带电台最讲究的频率精准,AD9851编程时需要在软件里进行精确的调整才能得到精准的频率;

上图中红线处的语句就是用来精确调整时钟使其产生的频率精准,如果没有这一步,频率就差了很多,我试过10兆时能相差几十上百kHz。

2.本振LO频率调准确后,调整BFO频率为3.998500MHz,我用的BFO晶振为4MHz,下边带时要下调1.5kHz,BFO是用NE602的振荡电路产生的,振荡比较弱,一般的频率计测不出来,我曾试过用一款面世时间不长价格不菲的国产频率计都测不出来,后来无意中在单位杂物间角落里发现一款台湾产的已报废的频率计,用这台频率计居然可以稳定地测出BFO频率,我的运气还不错!为避免频率计接入对振荡回路产生影响,接入点与探头间要串联一个小电容,我是串联了一个27pF的瓷片电容。

3.灵敏度调试:用无线电综合测试仪产生1kHz音频调制的7.050MHz单边带信号,信号强度为3uV,我靠!喇叭里没有如期而至的1kHz音频声,逐渐加大信号强度,10uV,没有!100uV,没有!1mV,没有!100mV,没有!这是什么情况?这个接收电路做过多次了,应该很成熟了,百思而不得其姐啊!然后就是各种换,换中周、换3SK122、换NE602都无果。实在没办法了,这个时候你需要的不是继续换了,而是泡一杯茶,点一支烟来理一下思路,看看这次做和上次做有哪个地方有差异,唯一的差异是:上次的AD9851模块是自己做的,这次的是用宝上买的,把这个模块的电路图拿来一看,晕死!信号输出端没有隔直电容!好吧,在PCB背面加个104的独石电容,多么悦耳的1kHz音频声迈着羞涩的步伐款款向我走来。剩下的工作就很方便了,灵敏度调整就是两锣刀的事儿,没啥说的。
       有一点值得提一下:前面说过单边带收发最讲究的就是频率精准,在灵敏度调整到0.4uV@S/N=10dB后,我并没有就此罢休,把电台的音频输出接入无线电综合测试仪,看看此时解调出来的音频频率是多少,原来是800Hz!与1kHz还相差200Hz,实际上单靠耳朵是不太好分辨出800Hz和1kHz的区别的,这个简单,在软件里对本振进行补偿后得到1kHz,拷机几小时后再看误差,反复几次就能把频率稳定在开机半小时后误差10Hz。这一点从后面的通联效果得到验证,对方反映我的话音很纯正没有频偏。

4.调完接收调发射,按BA6BF的KN7100调试要求调整好两个功放场效应管的偏置电流后,接上功率计、假负载,兴致勃勃拿着话筒吹口哨,我靠!什么情况?功率计纹丝不动!检查功率激励级三极管各管脚电压才发现贴片2SC3357的B、E两脚搞反了,没办法只能割断PCB铜箔焊跳线,焊完跳线吹口哨,哦,功率出来了!用低频信号发生器产生1kHz音频直接送入MIC端,PTT与地短路,反复调整B3、B4磁芯,稳稳的30瓦功率出来了。30瓦功率与BA6BF的KN7100额定50瓦功率还相差不少,我重绕了输入输出变压器后改善不大,看来可能激励级2SC3357的hef可能小了,丝印是RF,要是换成RE的可能就好了,这个只能等到疫情过后再买来验证了。

5.接收状态下过几分钟声音会变小,按一下PTT后声音恢复正常,过几分钟后又变小。这个问题折磨了我三天三夜,免不了又是各种换,直到没有什么可换的了仍然故障依旧,直到有一天声音突然变得尖锐刺耳我才意识到是不是应该换个喇叭试试?果然,罪魁祸首就是这个破喇叭,这只从老晶体管收音机上拆下来的喇叭可能是擦圈了,换掉就再也没有这现象了。

至此,电台算是调试基本完成了,春节在家宅了十来天了,有大把的时间来验证我的电台,一根8米长的线用鱼竿伸出窗外,水平4米、垂直4米,驻波什么的全交给天调了,东面完全被遮挡,最大通信方向是南北,在这种极端恶劣的条件下,这个小电台分别与四川广元BI8DLN、海口BD7YK、西安BH9DPT、云南BH8VCM、BG8SBR、广西贵港BH7SSK、贵阳BH8OGP等电台完成了通联,对方给我的信号报告都还不错,话音清晰不频偏。

这个小电台抗广播干扰的能力还是差一些,可能与滤波器有关系。我前面曾用ICOM的9.0115MHz滤波器制作过接收机,那个机子的抗广播干扰能力比这个还是要好得不少,这也是下一次改进的方向。
本主题包含附件,请 登录 后查看, 或者 注册 成为会员
BG8NBI/陈怀平
贵州省安顺市
离线5555
发帖
745
只看该作者 1楼 发表于: 2020-02-07
视频呢
BA7LJL
离线传播
发帖
1543
只看该作者 2楼 发表于: 2020-02-07
好,精品!!!!!!
离线张景玉
发帖
956
只看该作者 3楼 发表于: 2020-02-07
这样的帖子必须顶,最佩服的就是能设计、制作机器的老师,像时老师等。楼主也好厉害的,尤其是最前面的那些话挺打动我的。
2017年12月12日拥有呼号,我用6.5小时的步行回家路纪念这一天。
离线张景玉
发帖
956
只看该作者 4楼 发表于: 2020-02-07
强烈建议加精华!!!
本帖提到的人: @BA7CK @BA5RW @BA7NQ
2017年12月12日拥有呼号,我用6.5小时的步行回家路纪念这一天。
离线yjg
发帖
274
只看该作者 5楼 发表于: 2020-02-07
很精致的作品   ,NE602的7脚对地加一个电阻便可测出BFO
离线BD4XVF
发帖
3868
只看该作者 6楼 发表于: 2020-02-07
楼主厉害 ,做的不错,PCB 板子也做的漂亮
呼号:BD4XVF
EMIL:bg4xvf@163.com
QQ : 65677275
离线ysz007
发帖
475
只看该作者 7楼 发表于: 2020-02-07
漂亮的机器,人才!!!
地址:杭州
电话:1396717****
爱好:通讯
发帖
41
只看该作者 8楼 发表于: 2020-02-07
高手在民间!
呼号:bg3ppp  河北省保定市白沟镇弘康路古臣皮具有限公司
QQ:39124358
离线bh1xxp
发帖
138
只看该作者 9楼 发表于: 2020-02-07
相当漂亮,问一下,晶体滤波器的晶体,是挑选配对的还是随机的呢?
离线付有才
发帖
59
只看该作者 10楼 发表于: 2020-02-07
顶一下!!!蛮喜欢的!!
离线ba2ba
发帖
961
只看该作者 11楼 发表于: 2020-02-07
相当的好,关注中。
地址:黑龙江省伊春市伊美区美溪镇新兴小区12号楼一单元201室
姓名:陈铁石/BA2BA
邮编:153021
电话:18804585572
QQ:464826156
离线BG8NBI
发帖
374
只看该作者 12楼 发表于: 2020-02-07
做了个振荡器来测晶体频率,尽量挑误差较小的,两毛钱一只的晶体与标称值能有几百Hz误差呢
[ 此帖被BG8NBI在2020-02-07 23:01重新编辑 ]
BG8NBI/陈怀平
贵州省安顺市
离线BG6REZ
发帖
469
只看该作者 13楼 发表于: 2020-02-08
做得非常漂亮
BG6REZ
离线BH1NGG
发帖
591
只看该作者 14楼 发表于: 2020-02-08
BH1NGG
757665659@qq.com.
离线bi3qmn
发帖
79
只看该作者 15楼 发表于: 2020-02-08
东西做的不错,讲解的也到位
淘宝店铺:https://shop108787227.taobao.com/
新浪微博:https://weibo.com/6986250668/
E-mail:bi3qmn@126.com
离线migsoft
发帖
622
只看该作者 16楼 发表于: 2020-02-09
赞电光火石的爱好!
离线BA6BF
发帖
16968
只看该作者 17楼 发表于: 2020-02-22
干的漂亮,

其他没什么好说的,我谈谈灵敏度的问题。

KN7100是Q7的大功率版本,这个电路使用了10多年了,电路设计简洁明了比较适合做入门级的收发信机。

602+1350+602这个电路组合对于40米波段来说,灵敏度是足够实用的,所以在这个电路的许多衍生电台型号中,我都没有给它增加前置高频放大器。

原因有两个,第一个就是这个从实用性上说这个电路组合的增益是足够的,在40米波段上使用不存在灵敏度的问题。
第二个原因最重要,就是增加高放以后,电路的抗干扰性能和信噪比会有显著的下降,尤其表现在你提出的广播干扰的问题上。问题出在NE602糟糕的动态范围上,在小信号或窄带的情况下,NE602的动态范围小的缺陷并不明显,但如果输入的信号过大602就会过载。我相信你在这台机器的收听中应该已经有所体会。

事实上,对于7100的电路来说,不仅不需要加高放,相反还需要适当的对天线的信号强度做一定的衰减才能充分发挥602的性能,甚至可以彻底消除广播干扰。在我设计的高等级的电台中,比如Q10,850和990,NE602都被安排在中放以后,在前级的混频器由于信号杂乱所以都使用二极管平衡混频器。这样才是扬长避短理智的做法。

增加高放以后,纸面上的指标会有一个漂亮的说法,比如会给出一个很高的绝对灵敏度指标。但天线下来的信号远比信号源杂乱无章,在实战环境下,这个漂亮的绝对灵敏度指标是不是还能好看,就是两说了。

不过,还是要恭喜你的成功制作。
EX:BG6-1-045 BH6HYW BG6BF BD6BF

有志气者不会甘居下游,有见识者不敢自满自足,有恒心者则断无不成之事。

https://shop36305010.taobao.com/

13九6537779三
离线BG2ARJ
发帖
331
只看该作者 18楼 发表于: 2020-02-23
厉害  学习了
离线BG8NBI
发帖
374
只看该作者 19楼 发表于: 2020-02-23
回 bg7yxz 的帖子
bg7yxz:老师您好,能否求一块PCB。 (2020-02-22 13:36) 

PCB倒是有多余的,送您也可以,但PCB还有些问题:
1.贴片三极管2SC3357的b、e两极搞反了,要割断PCB走飞线;
2.本振输出忘了画104隔直流电容的位置;
PCB上我画了4个SMA插座,原意是想用同轴电缆来连接,但后来发现不太方便,还不如直接把同轴电缆焊在PCB背面来得方便,但PCB上标出“LO”和“”PA“”两处的SMA插座还是很有用处,一个用来接频率计调整频率,另一个用来接频谱分析仪,发射时从MIC处送入一个音频信号,然后调整那两个中周使频谱仪上峰值最大。
我还要继续优化PCB,到时候再送您也可以。
您看您是要这一版的还是以后要,什么时候要都是免费的,您付个邮费就行了。
BG8NBI/陈怀平
贵州省安顺市