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239 型收信機改造為 CW/SSB 收發信機[ZT] [复制链接]

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离线weed
 
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8744
只看楼主 倒序阅读 0楼 发表于: 2006-10-06
http://www.x-net.idv.tw/bv3fg/cqm/26/26100.htm

早在無線電通信初期,人們就已經認識調幅通信的頻譜中,存在著載頻及其上、下兩個邊頻,而兩個邊帶又是完全對稱的,都同樣可以反映調制信號的訊息,因此,人們設想,只要發送一個邊帶,就可以完成訊息的傳遞任務,並推斷 ssb 單邊帶通信具有占用頻帶窄、節省功率的特點。這就意味著在一定的頻率裡,ssb 可較 am 方式同時工作的數目多增加一倍;而在滿足相同的 s/n 信噪比、同樣的功率下,ssb 的通信距離更遠。

  隨後,這一理論很快就被越來越多的人們所證實。從理論上來講,單邊帶技術指標要求較高,但是受到當時工藝等方面的限制,認為單邊帶通信設備非一般條件所能研製,困難較大;因此,單邊帶通信的發展較慢。隨著無線電技術的發展,新器件的出現,工藝水平的不斷提高,逐漸導致成本下降。這一切發展變化,亦為目前推廣應用單邊帶技術,創造了良好的條件。

  筆者以為,心理因素非常重要,對待事物既不能過於輕視,更不能畏重而懼之。對於我們業餘者來說,理論的學習固然重要,但更重要的是實踐,在實踐中成長,培養自己動手能力,力爭所想要的並加以完成,且適中地把握技術關鍵所在,投入精力、資力,才能滿足「阻抗匹配」,以求得最大「功率輸出」的務實高效。業餘無線電愛好者可以根據自己的條件,適當地選擇實驗製作的台階,逐步提高,並向更高的目標發展。

  筆者就以 239 型收信機改造成單邊帶 ssb 收發信機為例,與各位業餘家們一起分析,並將實際電路原理圖一併介紹,拋磚引玉,跟大伙交流、共勉。

  首先,我們來看看 239 型收信機的工作程式及原理。




239 型收信機的電路分析
主要技術性能

  頻率範圍:1.5mc~30mc,共分六個波段。
  中頻頻率:第一中頻(1335kc);第二中頻(465kc)。
  通頻帶與選擇性(衰減 6db):寬帶 ≧ 5kc;窄帶(1) ≧ 1.5kc;窄帶(2) ≦ 400hz
  靈敏度:(s/n 為 3:1 時 )一般都小於 3uv。
  電源:-12v 供電;3v 機內照明。

電路分析:

  該機的工作原理見圖一所示,電波由天線接收,經高頻放大後送至混頻器,與第一可變頻率振盪信號進行混頻,得到第一中頻信號 1335kc;經一級放大後,又送往第二混頻器,與第二本地振盪器 1.8mc,進行第二次的頻率搬移;取出 465kc 的第二中頻信號,再經過中頻第三級放大後,送至檢波級;最後由低頻放大後,推動耳機,發出音頻信號。

  由於在檢波級設有拍頻振盪器 (中心頻率為 465 ± 3kc),能調解一般 am 調幅外,還可以接收 cw 等幅報、ssb 單邊帶的信號。


圖一:239 型收信機的電路原理。




單邊帶發信機電路分析
單邊帶發信機的技術要求:

  頻率穩定。載頻、無用邊帶抑制度:-30db~-60db。線性好、失真小。

單邊帶發信機的組成原理:

  單邊帶發信機的方框圖見圖二所示,一般由單邊帶信號產生器、混頻器、可變頻率振盪器、選頻回路、高頻放大以及天線調諧器組成,語音信號經拾取放大後,與載頻信號一同送至環型調制器,進行第一次的頻率搬移,得到雙邊帶 dsb 的信號,即 f1 ± fa,經過窄帶濾波器選出一個邊帶 (usb 或 lsb) 的信號。

  同時,抑制載頻及另一個邊帶信號,再經過中頻放大,送至第二混頻器,再將此單邊帶信號 (筆者取用 1.4mc) 與可變頻率振盪器 (q1) 輸出的信號 (f2) 進行混頻,完成第二次頻率搬移,將單邊帶中頻信號,移至所需要的工作頻率上,經選頻回路選出工作頻率,濾掉假像頻率及其它殘留信號,再送入高頻線性放大器;最後,經過天線調諧器,由天線向外幅射電磁波。
离线weed
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8744
只看该作者 1楼 发表于: 2006-10-06
以上為常用的單邊帶信號發射過程;當然,亦有另外形式,如移相法、濾波移相法等,均可產生單邊帶信號。目前,由於濾波法電路簡單、性能非常穩定、指標高等特點,被廣泛採用。




單邊帶收發信機改製電路分析
  前面我們分別分析了 239 型收信機與單邊帶發信機的電路,從圖一、圖二的分析對比,我們可以發現,這兩者之間有很多類似之處,如收信機設有:選頻回路、可變頻率振盪器、混頻器和濾波電路等;在發信機亦有選頻電路、可變頻率振盪器、混頻器和濾波等。而業餘通信均採用收發同頻,根據這一特點,可以得出以下結論及改製後的電路原理框圖 (圖三所示 )。


圖三:改製後的電路原理框圖(虛線內為原收信機電路)。

  如果要求製作的收發信機保證能夠收發同頻,可取單邊帶發信機中頻信號的頻率,與收信機第一中頻頻率完全相等,那麼,它們各自的可變頻率振盪器的工作頻率,就必然是相等的,收、發信機就可以共用一個可變頻率振盪器 (圖三中的第一本振 )。

  為考慮到在改製後,不對原 239 型收信機的性能產生較大的影響,應儘量減少對原線路的更動。其具體方法是:由於該收信機的第一中頻是 1335kc,筆者選用能買到頻率最接近的 1400kc 晶體濾波器,當然,自製晶體濾波器也是可以的 (據了解,ba1cd/ 劉振達等老業餘家就是採用自製的晶體濾波器,建議初學者暫時先不要自製 )。

  1400kc-1335kc=65kc,頻率相差不太多,這樣就可通過改變收信機第一中頻選頻回路的參數,使其由原來的 1335kc 改變為 1400kc。對於 239 型收信機,只要調整 b25- 1、b20-1、b20-2,即可解決此問題,這樣,就保證了單邊帶產生器的標稱頻率,與收信機第一中頻頻率相等的要求。

  但也因此產生新的問題,239 型收信機採用兩次變頻的程式,它的第二本振頻率是固定的 1800kc, 1800kc-1400kc=400kc,與原第二中頻 465kc 相差 65kc,對於這種情況,可以採取此種方法解決:

將第二本振的石英晶體從密封盒中取出,再用金相砂紙小心研磨石英體,並不斷用頻率計檢測,直至頻率計顯示 1865.00kc 為止 (筆者採用此法 )。


可找來 465kc 的陶瓷濾波器,按圖四所示參考電路,製成振盪電路,它的四次倍頻由兩級選頻回路及一級陷波選出 1860kc 的信號。調整電容 c,使其為川 65kc,再將電路取代原電路裝入屏蔽銅罐內即可 (此方法未試,但理論上是可以的,不妨試試 )。這樣,信號便可滿足下級的要求,順利通過第二中放,經檢波、放大後,推動揚聲器發音。




增加電路、改動方法
單邊帶信號產生器:

  單邊帶信號產生器是單邊帶發信機最重要的組成部分,產生單邊帶的方法有:濾波法、移相法、綜合法。

濾波法:使用晶體或機械濾波器及陶瓷濾波器,對載頻及不需要的邊帶進行抑制。
特點:對不需要邊帶抑制度大、穩定性非常高、價格也較貴。


移相法:採用兩個調製器,其中一路,將輸入信號移相 90 度,再將這兩個調制器的輸出信號疊加,抵消了一個邊帶,以得到單邊帶信號。
特點:不需要陡峭的邊帶濾波器,價格較低,但對不需要邊帶抑制度較低,一般在 30db 左右。


綜合法:即移相濾波法,它是在移相法的基礎上演變而來的。
特點:既不需要頻率陡峭的邊帶濾波器,也不必採用要求嚴格的寬帶移相網路,但仍不如濾波法的效果好。
  在這裡,筆者採用濾波法,其電路原理如圖四所示,當語音信號經受話器拾取後,送入由 lm386 等線路組成的音頻放大器,將語音信號放大到環形調制器所需要的電平。

  圖四:用濾波法產生單邊帶信號的電路原理(請自行用300dpi列印)

  圖中的 d1、d2、r1、r2 組成信號壓縮器,以平均話音功率,改善通信效果;q1、r3、r4、r5、c3 組成跟隨器,用來與環形調制器匹配,也起隔離作用;q2、d7、 d8、r6、r7、b2 等則構成載頻振盪器。

  d3、d4、d5、d6、b1 等組成環形調制器,其作用是:抑制載頻的輸出,得到雙邊帶信號,是產生單邊帶信號,進行頻率搬移的重要環節。雙邊帶信號由 b1 送給下一級的邊帶濾波器,濾除載頻及無用邊帶;這裡採用 1400kc 的上邊帶晶體濾波器,保證上邊帶信號通過並進入後級,對單邊帶信號進行放大輸出。

改製電源:

  原 239 型收信機的電源,是裝置於可插入機體的扁平長方機金屬盒裡。將原電路拆除,只留電源進出口端,再將單邊帶產生器、一級寬頻放大器裝入該盒;注意屏蔽,電源引入線也必須用兩心屏蔽線,這一點非常重要,電源另山金屬盒盛入 (如圖五 )。
 
圖五:原外接電源改製為綜含線路盒  


主要元件的選擇與安裝:

邊帶濾波器:可選用市場上有出售的 1400kc 成品晶體濾波器。
繼電器:所有繼電器均採用微形 (筆者採用 jrc-5m),安裝時用膠水將其浮貼在屏壁上,位置以各引出線較短為準。
高頻饋電線:採用 75Ω --2,或 50Ω --2 的同軸電纜;盡可能沿四壁行走。
晶體三級管:如圖所示。
晶體二級管:均採 1n4148。
電阻:全部採用 1/8 瓦。
离线weed
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8744
只看该作者 2楼 发表于: 2006-10-06
調試:

  由於大部分的大陸愛好者,都沒有較齊全的測量儀器,一般僅有萬用電表,這給調試工作無疑帶來較大的困難。下面筆者僅以萬用電表等簡單工具作調試為例,說明調試步驟:

所需測量設備、工具:萬用表、中波段收音機 (加裝拍頻振盪器 )、五金工具。


按照電路原理圖,準備所有零件,並檢察是否良好。


製作單邊帶信號產生器:

圖六:239 底視圖(部分)。
合理安排電路印製板的零件,所選用的邊帶濾波器等的幾何尺寸因不同者可能有所不同,筆者在此僅就各部份的安排提出建議,如圖六所示,各級都應嚴格屏蔽。


建議安裝順序:音頻、載頻振盪、環形調制器、濾波器、線性放大,按順序逐級安裝,裝完一級調一級。

將電路板接通電源,靠近中波收音機,調調收音機的頻率至 1400kc。此時,在收音機裡,一般都應能聽到載頻信號與拍頻差出的音頻信號,調諧 ca 使聲音最小 (一部份信號有可能直接由載頻振盪串出 )。這時,對著話筒講話,收音機將會發出聲音,此級即告調試完畢。中波收音機的改製,就是在檢波級加入中頻信號,± 3kc 即可。


在改製後,空中有很多愛好者問,你的本振信號是如何引出的。其實,也許你已經從圖三上看出,因混頻級、本振級均為共用,故無需再引出本振信號。

圖七:將原 239 型的六個波段改為六個業餘頻段方法:將鼓形波道開關的各級上蓋打開 (由四個 3mmø 的螺釘固定 ),在相對應的各級,串並聯二個微調電容 10/33p;如果頻率與所需相差較遠,必須在主回路上加減電容量。如在 20 米波段,在如圖中 x 處串入 10/33p,之後再並聯一個 10/33p 的電容對地,並在主回路上並聯一個 68p 的雲母電容即可。按此方法,也可對其它型號的收信機進行改製。  

小信號高頻寬帶放大器  

  239 型收信機的頻率分為六個波段,先將這六個波段改為六個業餘頻段,即 80、40、30、20、15、10 米。方法如圖七所示。

  考慮到不同業餘頻段的工作方式也不一定相同,為了簡便,筆者採取以下方法:

  大家知道,如果業餘的話務通信頻段在 7mhz(40 米 )以下,一般都採用下邊帶 lsb 的方式;7mhz 以上則採用上邊帶 usb 的方式。筆者在 7mhz 以上工作時,將本振的頻率低於通信頻率一個中頻 (這裡足 1400kc)。這樣,在發射狀態時,本振頻率 f 加上上邊帶的中頻信號,即可得到通信頻率的上邊帶信號。

  在接收狀態時,工作程式變為 (低外差 )。在 7mhz 以下工作時,將本振頻率調至高於通信頻率一個中頻。這樣,在發射狀態時,本振頻率減去一個中頻上邊帶信號,得到的是下邊帶信號。在接收狀態時,本振信號頻率減去通信頻率,正好等於收信機第一中頻 (即超外差 ),也滿足了收發同頻的要求,省去上、下邊帶轉換開關。
离线BG4TFW
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283
只看该作者 3楼 发表于: 2006-10-06
图呢??????????????
离线weed
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8744
只看该作者 4楼 发表于: 2006-10-06
'
图呢??????????????
'
图。。。。。。。。。。。。。。。。
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离线weed
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8744
只看该作者 5楼 发表于: 2006-10-06
图。。。。。。。。
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离线BD7IBB
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1431
只看该作者 6楼 发表于: 2006-10-08
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图。。。。。。。。
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可用4.332m-3m得到1.335的ssb,我试验过
离线BG4XLM
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182
只看该作者 7楼 发表于: 2007-03-07
相见恨晚,好文章,笔者的功底可见至高,自己动手是火腿应有的本领。致敬!
离线7600
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16334
只看该作者 8楼 发表于: 2007-03-07
哈哈,我有两台239放在床底下,有一台还用2sk122改过。
离线bd4igh
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4250
只看该作者 9楼 发表于: 2007-03-08
电路可行,类似的电路以前实验过,不过要出来功率还要有较好的功率放大器才好。
离线Hello-CQ
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172
只看该作者 10楼 发表于: 2007-03-08
进来学习一下!
离线BG6IQH
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22
只看该作者 11楼 发表于: 2007-03-17
好文章,盼望发上来印刷板图.
离线BD8DZ
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3153
只看该作者 12楼 发表于: 2007-03-22
牛!!!只有一个字!!!!