Изготовление гетеродинов для СВЧ трансвертеров и SDR приемников

[RA3WDK]

Да еще не знаю какую схемку применить для удвоения ,чтобы меньше места занимала. Может можно контура сделать бескаркасные и организовать именно фильтр из них,например двухзвенный.
Может, что подскажешь схемкой. BFR92  приветствуется в схеме . Если нет то применю часть схемки Николая ,которую я выдавал на сайте в форуме.

Александр , я приводил как то свою схему удвоителя. Работает безотказно.
http://ra3wdk.qrz.ru/432xvtr/LO404.jpg

Два транзистора BFR-92 или 91.  Далее мощности хватает чтобы раскачать пассивный удвоитель на двух диодах.

[RZ4HD]

Здравствуйте. Александр. RX3DR. Скинь, пожалуйста, на мэйл мне  схему термостата F1JGP. Что-то не найду. Только фото. Или здесь размести. Юрий.RZ4HD.

[RX3DR Александр]

Хочу сделать вот так выход 58.5МГц .По критикуйте!
 Далее будет стоять умножитель на два до 117МГц.
Эта платка будет стоят с обратной стороны пластины нагревателя ,генератор сам с обратной стороны платки и прижат к пластине в районе датчика LM35DT.
Все это в пенопласт и экранированную коробку с двумя отсеками ,второй для умножителя.

[RZ4HD]

Здравствуйте, коллеги. Саша. По даташиту место соединения индуктивности и резистора не шунтируется конденсатором. Ты шунтируешь, но это не крамола, особенно на такой частоте.
Место соединения выхода стабилизатора 7809 нужно бы танталовым конденсатором на корпус зашунтировать. Вот 7805 этим обеспечена. Что принципиально неверно, так это аттенюатор на выходе ERA-3 нужно подключить через развязывающий конденсатор в 500-2000 пФ. Нужна гальваническая развязка. Ну и расстройку нужно блокировать. Я вешаю по паре конденсаторов обычно в 1000 пФ и 0.01 , к примеру. Юрий.RZ4HD.

[RX3DR Александр]

Юра ,спасибо за подсказку,завтра исправлю!

[UR5EIN Вячеслав]

Доброго времени дня to All !
Предлагаю, как альтернативу генераторам с умножением частоты и генераторам на основе PLL или DDS синтеза свою версию.
Это - генератор, построенный по принципу прямого захвата частоты гармоники опорного генератора.
Метод применяется довольно давно в регенеративных приемниках при синхронном приеме АМ сигналов и в простейших УКВ ЧМ приемниках с ФАПЧ. При работе генератора (регенеративного детектора) в  слабонапряженном режиме под воздействием внешнего сигнала выделяется их результирующая, которая производит обратное воздействие на устройство (на транзистор генератора). В результате, в обоих вышеперечисленных РПУ имеем мгновенный захват частоты внешнего сигнала. При АМ детектировании - результирующий сигнал это результат демодуляции DSB сигнала (при синхронном приеме свист биений с несущей пропадает), при ЧМ демодуляции - это сигнал слежения за изменением частоты (фазы) сигнала.
Свойство проявляется как на гармониках, так и на субгармониках входного сигнала.
Что там меняется внутри транзистора (вх/вых/пр емкости, проводимости и т.д.) - меня не очень интересует, главное результат.
При переходе в более напряженный режим свойство постепенно пропадает, т.к. генератор перестает чувствовать слабые сигналы. Но это для относительно слабых сигналов. Для сравнительно мощных сигналов (оп. кв. генератор) генератор можно переводить в энергетически более выгодный режим.
Это фактически та же самая ФАПЧ, только в одном тр-ре совмещены и ГУН и ФД. ФАПЧ - мгновенная, т.к. отсутствуют цепи, формирующие пост. времени.
Если учитывать известную формулу для фазовых шумов при умножении, теоретически выигрыша вроде бы нет, поскольку номер гармоники остается такой же самый. Практически выигрыш может быть и весьма ощутимый (по причине физического отсутствия линейки умножителей частоты). В данном случае при оп. 24 МГц умножение на 18 получается - минимум 3 каскада (х3х3х2).
Устройство после длительного макетирования приобрело нормальную для повторения схемотехнику и было собрано в виде маячка 432 МГц.
Собран на плате 50х75 мм. При настройке подставлял кварцы от 32 до 12 МГц (36 гармоника).
Сейчас прослушал на 23 см - уровень очень мощный и чистый (сразу за полосой своего кв. фильтра по ПЧ - ок 2,4...2,5 кГц я ничего не обнаруживаю).
Постараюсь чем - нибуть замерить фаз. шумы, тогда уже можно будет говорить о пригодности или для маячков(простых трансвертеров) или для нормальной аппаратуры.
На диапазоне 576 МГц (половина от 1152) в этой же конструкции, с этим же кварцем - работает еще лучше. (Фото или попозже, или - завтра).
73, Вячеслав.

[UR5EIN Вячеслав]

Добрый вечер!
Выкладываю фото генератора (плата не помыта, т.к. еще в работе и будут изменения).
По схеме - 2 неточности (не принципиальные):
- конденсатор связи ко входу DD1 - 100 пФ,
- резистор в генераторе R9(100k) установлен К-Б.
По применению DD1:
 предполагалось включить формирователь коротких импульсов на 2-х лог. элементах. Плата так и была разведена. Ничего хорошего из этого не получилось, поэтому пришлось произвести включение, как на схеме. (Макетировалось на различных ТТЛ генераторах, поэтому так и оставил). В связи с малой емкостью С7, там и так очевидно короткие импульсы (С-R цепочка). Поэтому, главное не длительность, а форма.
Сейчас, для исключения  DD1 нужно отработать схему формирователя на Т2. Здесь нужно минимальное количество элементов от КВ ген до ГУН.
Полосы захвата/удержания приблизительно совпадают. Сейчас, при центр. настройке на 432 приблизительно 427/435, поэтому центральная частота устанавливается 429...430.
Полоса сильно зависит от С7 - если ее увеличить на 2 пФ, полоса расширится вдвое.
Я этого не делал по причине:
- при макетировании я получал намного лучшие параметры по полосе захвата/удержания и с худшими транзисторами. Когда перенес на плату, поначалу причину не мог обнаружить. Обнаружил случайно, при проверке на 576 МГц - полоса оказалась вполне в норме: -12,+7 МГц. Это при том, что кварц не менял (с 32 МГц еще лучше). Причина очень простая - в изменении динамических параметров тр-ра. У БФР93 граничная частота довольно высокая, поэтому заметна разница при повышении частоты всего на 30-40%. Макетировал же я с тр-рами типа наших КТ368 (S9014,9018). Поэтому не нужно здесь устанавливать слишком СВЧ тр-ры, на низких частотах у них довольно стабильные параметры, поэтому перестройка уменьшается. Этот генератор так и оставлю для маячка, а с учетом вышеизложенного придется эти 2 узла дорабатывать.
Если бы не  пугающие посты с фазовыми шумами, можно было бы сразу делать гетеродин, т.к. я уже отмечал, сигнал очень чистый. Смотрел по ИАЧХ - дополнительно просматривается очень слабая метка на (-)24МГц от 432, в (+) ее нет??? Очевидно это связано с несимметр. полос  захвата/удержания (смещены вниз по частоте).
73, Вячеслав.

[UR5EIN Вячеслав]

Выкладываю предварительные результаты проверки генератора.
Генератор был проверен сразу после изготовления тр-ром Kenwood TM255 (tnx UR7EL).
Я их не выкладывал, т.к были большие сомнения.
Чтобы иметь хоть какие-то цифры для анализа,за основу была взята методика:

Провел эксперимент с синтезатором на SI4113.
Трансивер IC910H,
частота1297 MHz,
уровень маяка (синтезатор, непрерывная несущая) 59+40дБ (S метр, SSB mode).
При отстройке на 10 кГц шум 1 балл, 100 кГц шум не обнаруживается.

Поскольку для маяка этот генератор довольно мощный, уровень S9+40дБ обнаруживался на расстоянии 0,5...1м от АНТ гнезда (без каких-либо гвоздей в гнезде).
При этом за полосой фильтра (ок 2 кГц) ничего не обнаруживалось.
Тогда генератор расположили непосредственно у АНТ гнезда. Показания были S9+40дБ++++ (все вошло в глубокое ограничение, какой уровень был приведен ко входу - неизвестно). При этом уровень в 1 балл обнаружился при расстройке на 2,2...2,5 кГц. Если привести это к частоте 1296 МГц, то (х1,7 , т.к. для шума не прямое умножение на 3) - ок 4 кГц.
Сегодня с В.Петрушенко UT5EC смотрели по анализатору (к сожалению сколько позволял прибор - только до -60дБ).
Сейчас генератор у Валерия для просмотра на трансиверах более высокого класса, но уже результат виден.
Я уже отмечал в предыдущем сообщении:
Если бы не  пугающие посты с фазовыми шумами, можно было бы сразу делать гетеродин, т.к. я уже отмечал, сигнал очень чистый.
Сейчас уже запланировал в некоторые из устройств.
73, Вячеслав.

Немного по схемотехнике.
С целью упрощения конструкции думал убрать м/сх и сделать что-нибудь типа диодного ограничителя или др. Т.к. нет желания заниматься лабораторными работами по импульсной технике решено оставить 74АС00 (именно АС, не НС!). Я проверял дв. счетчики АС161 - вытягивают 150...160 МГц. Простая логика, как известно, мин. на 30% выше.
Питание ее можно +6В (именно с этой целью заложен 6в стабилизатор). Разработчики КВ СДР вынуждены подымать напряжение до +8...9В для увеличения скорости переключения.
В 70-80-е это был один из единственных способов увеличения скорости (вспомните токи потребления серии К500).
Можно убрать один тр-р (сейчас стоит для разгона амплитуды перед м/сх) в случае возбуждения кварца на гармонике - на контуре в коллекторной цепи амплитуды достаточно, а АС74 сильно не нагружает (это буду пробовать).

[US4ICI]

Подскажите пожалуйста, где можно посмотреть данные по спектральной плотности шума трансиверов IC910H, TS2000X, на 23 см диапазоне?  Интересен этот параметр как для TX так и гетеродина RX.

[UR5EIN Вячеслав]

Еще один генератор для трансвертера (конвертера) 1152 МГц.
Принцип построения тот же самый, что и в предыдущей версии. Небольшие отличия в том, что применен не кварц, а стандартный генератор 32,000 МГц. Генератор на 3-х транзисторах: 32-576-1152 МГц.(ЗГ 576МГц - Ус 576МГц - Удв 1152МГц). Несколько более мощная версия (вышел на нее чисто случайно). При отработке схем некоторые из генераторов трудно запускались при напряжении питания 5...6 В, пришлось увеличивать напряжение питания. Одновременно с этим контролировались интервалы полос захвата/удержания. Оказалось, что вполне можно поднимать до 8...9В. Это имеет свои +++ не только с позиции "чем больше, тем лучше", но и с той стороны, что генератор можно рассматривать не только, как синхронизируемый. Схемно - это и смеситель с совмещенным гетеродином. Поэтому, чем больше мощность собственно генератора при неизменной амплитуде приходящего синхросигнала, тем чище сигнал на выходе. Это позволило обойтись всего 3 тр-рами для получения вполне достаточного уровня. Размер платы 45х80мм (ФР-4/0,8).
Сейчас имеется договоренность с Павлом (US4ICI) - по факту изготовления плат для своего тр-ра будет предоставлена голая плата, можно будет пробовать в составе этой версии.
Генератор можно сделать еще более "бюджетным". Сейчас для формирования синхросигнала 32 МГц используется один элемент 74АС00. На свободных элементах можно собрать генератор 32МГц на доступном в настоящее время кв. резонаторе. В сети появлялись схемы генераторов на гармонике на логических элементах - нужно найти и пробовать. Не следует пугаться применения логики для этих целей. На таких частотах (десятки мегагерц) - форма сигнала - практически синусоида (все эти прямоугольники - это для книжек по импульсной технике). Откорректированную схему добавлю.
73, Вячеслав.

[UR5EIN Вячеслав]

Добавляю схему гетеродина.

+добавляю чертеж платы (первоначальная была под ген 32 МГц в металлическом корпусе). Пришлось добавлять формирователь с генератором на доп. плате)

[US4ICI]

Сегодня изготовил очередной синтезатор на SI4113-D-GT на частоту 1920 МГц.
Частота предельная для этой микросхемы, ГУН перестраивается до
2000 МГц. С целом МС нравится, собрано десяток синтезаторов,
запускаются без проблем!

[RA9OEK]

Предлагаю, как альтернативу генераторам с умножением частоты и генераторам на основе PLL или DDS синтеза свою версию.

Вячеслав, заинтересовала конструкция, но раньше с такими не сталкивался, поэтому вопрос, возможно глупый. А как выглядит спектр такого генератора вдали от основной частоты, какой уровень гармоник? Отфильтровывать потом на частоте выше гигагерца "палки" , отстоящие от нужной частоты всего на десяток мегагерц-задача непростая, особенно когда нет ни измерителя АЧХ, ни анализатора спектра.

[UR5EIN Вячеслав]

Вячеслав, заинтересовала конструкция, но раньше с такими не сталкивался, поэтому вопрос, возможно глупый. А как выглядит спектр такого генератора вдали от основной частоты, какой уровень гармоник? Отфильтровывать потом на частоте выше гигагерца "палки" , отстоящие от нужной частоты всего на десяток мегагерц-задача непростая, особенно когда нет ни измерителя АЧХ, ни анализатора спектра.

Вопрос совсем не глупый. У меня самого было много вопросов . Выкладываю то, что "накопал".
К фазовым шумам генератора:
Применение такого генератора вынудило меня заняться некоторым обзором материалов по фазовым шумам.
Частично выкладываю (в чем-то могу ошибаться, но думаю, что оказываюсь где-то рядом).
Меня в первую очередь сильно смущала необходимость применения ограничителя для расширения спектра ОГ. Поэтому я начал "копать" именно от этого узла.
Пусть в момент времени, соответствующий нулевой точке отсчета, ограничение на диоде наступило при напряжении 0,678 В. В следующий момент времени (на следующем периоде) - из-за:
-наличия остаточного заряда на диоде,
-термического разогрева кристалла,
-.......(список причин можно продолжить)
ограничение наступит при напряжении, допустим 0,687 В.
Этот интервал dU по оси Y вызовет появление дрейфа dT по оси X. Если принять определение частоты, как количество полных периодов колебаний за единицу времени (1мкс, 1мс  или 1с) то, имея сколь угодно точную частоту, определяемую стабильностью ОГ, применяя определение частоты, как 1/Т имеем флуктуации частоты на каждом периоде колебаний. Эти флуктуации - причина (одна из причин) появления фазовых шумов при жестком ограничении сигнала. Этот момент, конечно очень неприятный для выделения гармоник при использовании ограничения. И у меня вызывало некоторое недоумение, что внося фазовые шумы на относительно низкой частоте при последующем умножении получается довольно чистый сигнал!
Но оказывается - это плохо, но совсем "не страшно". Дело в том, что это происходит на относительно низких частотах (ед.-десятки МГц) и имеющаяся в наличии элементная база вполне позволяет свести к минимуму фаз. шумы.
Значительно хуже - это то, что применяемые всеми нами на протяжении десятилетий классические умножители частоты вносят фазовые шумы на порядки больше, чем при вышеуказанных процессах. Все эти  явления происходят при отсечке коллекторного (анодного) тока, только еще в большей мере - из-за соотношений раб/гр частот применяемых р/э компонентов. Известная формула, неоднократно приводимая на форуме это не учитывает. В несколько меньшей мере этому подвержены умножители частоты (удвоители) построенные по принципу двухполупериодного выпрямления.
Вопрос был немного не по этой теме, а  по спектральной "чистоте" сигнала. Могу сказать, что по сравнению с классическим последовательным умножением - сигнал намного чище. Постараюсь выложить фото с анализатора (наверное, уже после праздников).

[ua3aoh]

См. В. Григулевич и др.  Радиоимпульсное преобразование частоты  Сов. радио 1966 и статью Лабутина в журнале Радио.
Многое прояснится.