Записки программиста

Трансивер HBR/3B получился очень удачным. Но он имеет выход лишь на три диапазона. Практика показала, что этого мало. Поэтому было решено переделать трансивер на восемь КВ-диапазонов. Новый трансивер получил имя HBR/8B, что значит «homebrew for 8 bands».

Главная сложность заключалась в том, что место в корпусе уже распланировано. При этом предполагалось, что диапазонов будет три. Теперь предстояло уместить в то же пространство ДПФ и ФНЧ на восемь диапазонов.

Новые ДПФ я спаял по схеме double-tuned circuit:

Преимущество схемы состоит в том, что она использует маленькие кольца T37-2 и T37-6. Настройка фильтров осуществляется не сжатием и растягиванием витков, что с маленькими кольцами и тонкой проволокой было бы проблематично, а при помощи подстроечных конденсаторов. Для коммутации сигналов были использованы миниатюрные реле HFD4/12.

В качестве ФНЧ были выбраны эллиптические фильтры:

Четырех фильтров достаточно для выхода на все КВ-диапазоны.

Был сделан ряд других изменений. Например, по антенному входу был добавлен дроссель для защиты от статики (static bleeder). Его можно видеть на последнем фото. Также были переделаны кнопки на передней панели:

Кнопка SPOT была убрана. Она оказалась не очень-то полезной, ведь трансивер имеет шаг изменения частоты 100 Гц и шаг расстройки 50 Гц. Встать на частоту корреспондента с точностью до герца все равно не выйдет.

Кнопка BAND распалась на две кнопки — NEXT и PREV. Раньше для смены диапазона нужно было нажать BAND, покрутить валкодер, и снова нажать BAND. Вращение валкодера иногда приводило к ошибочным переходам, например, на один диапазон назад, когда на самом деле хотелось перейти вперед. Теперь нажатие NEXT делает переход вперед, а PREV — переход назад. Ошибочные переходы исключены.

В прошивке появились запись и воспроизведение сохраненного сообщения. Следующая диаграмма показывает, как это реализовано в интерфейсе:

Раньше после нажатия KEYER можно было изменять скорость электронного телеграфного ключа, и больше ничего. Теперь в этом режиме стало доступно три новых экрана — XMIT, SAVE и PLAY. Переход между экранами осуществляется при помощи кнопок NEXT и PREV. PREV на диаграмме не показана. На новых экранах кнопка LOCK выполняет альтернативную функцию подтверждения (CFM). Об этом сообщает подсказка во второй строке ЖКИ.

Например, чтобы записать сообщение, нужно перейти на экран SAVE, нажать LOCK, и ввести сообщение при помощи телеграфного ключа. Максимум можно ввести 500 символов. Одним символом считается точка, тире, пауза между буквами или пауза между словами. Счетчик показывает, сколько символов еще доступно. Повторное нажатие LOCK сохраняет сообщение в EEPROM. Нажатие кнопки KEYER отменяет действие. Это консистентно с остальным интерфейсом трансивера. Повторное нажатие кнопок FAST, LOCK, CLAR и KEYER всегда работает как отмена соответствующего действия или шаг назад.

Воспроизведение сообщения в режимах PLAY и XMIT прерывается нажатием на любую кнопку, включая рычаг телеграфного манипулятора. Последний экран, использованный в режиме KEYER, запоминается в EEPROM. При очередном входе в KEYER пользователь возвращается к этому экрану. Так сделано для того, чтобы можно было записать общий вызов, а потом нажимать KEYER → LOCK для его воспроизведения. Кнопка LOCK удобна тем, что находится над KEYER. А также тем, что LOCK созвучно с OK.

Выходная мощность получилась не такой равномерной, как мне бы хотелось. Максимум HBR/8B выдает 9.5 Вт на 80-и метрах и минимум 2.2 Вт на 10-и метрах. С другой стороны, 80 метров является сложным диапазоном для работы на 5 Вт. Так что, это может быть и плюсом, как посмотреть. Гармоники на 0-150 МГц подавлены на 41.2 dB в худшем случае, для диапазона 12 метров. Типично они подавлены где-то на 50 dB.

Была найдена пара пораженных частот. Они еле-еле слышны, на уровне ~S0, и находятся далеко от QRP частот. Поэтому я решил ничего с ними не делать. К тому же, на самом деле это могут быть наводки от бытовой электроники.

Названные дефекты незначительны и озвучены лишь для полноты картины. В целом же, на момент написания этих строк HBR/8B является лучшим моим трансивером.

Приемник обладает хорошей чувствительностью, избирательностью и низким уровнем собственного шума. Передающий тракт тоже удался. УМ эффективен, а все гармоники как следует подавлены. Несущая нарастает и спадает плавно, чтобы в эфире сигнал звучал без кликов. Типичные для самоделок артефакты, вроде слышимых хлопков при работе на передачу, полностью отсутствуют. Все это — на восьми диапазонах.

Обновленную схему трансивера и прошивку вы найдете на GitHub. В том же репозитории находятся скриншоты с измеренными АЧХ фильтров, выходной мощностью и уровнем гармоник.

Дополнение: Продолжение истории ищите в статьях Про зеркальные каналы в супергетеродине и HBR/MK2: коротковолновый CW/SSB QRP-трансивер.

Метки: STM32, Беспроводная связь, Любительское радио, Электроника.