Схемотехника в современных трансиверах.

0 5688
0

Многие радиолюбители интересуются, почему одни модели трансиверов, работают лучше других, даже более дорогих и навороченных. Чуда здесь нет. Всё обьясняется схемотехникой. Обратимся к ней и попробуем разобраться вместе.....Для примера, посмотрим на схему ELECRAFT К2, который показывает очень высокие характеристики приёмного тракта в разных тестах и при этом обладает простой схемотехникой. Ничего особенного в ней вы не увидите, никаких новых схемных решений и ноу-хау. Всё что используется в К2, давно известно из журналов РАДИО, РАДИОЛЮБИТЕЛЬ и др. В связи с этим фактом, я бы поставил вопрос по другому:

Почему большенство японских трансиверов, имеет низкие характеристики прёмного тракта?

Очень своевременный и правильный вопрос, который у многих вызовет недоумение. Давайте разбираться. Ведь дошло до того, что почти любой японский трансивер имеет следующие (мягко говоря) особенности:
Плохо настроен на заводе.
Обычный радиолюбитель, в своей домашней лаборатории, может улучшить многие характеристики, только что купленного аппарата, простой его подстройкой и это многократно проверенный факт!
Приёмный тракт не расчитан на приём слабых сигналов, в современном эфире.
Это звучит странно, но самодельный RA3AO (хорошо отлаженный) без DSP, имеет лучшие характеристики (приёмного тракта), чем большинство японских современных трансиверов.
Для приёмника нужны внешние диапазонные фильтры или преселектор.
Хотя теоретически этого и не должно быть, но в реальном эфире схемотехника с преобразованием вверх не помогает и нормальные диапазонные фильтры - нужны в обязательном порядке. А поскольку в большенстве трансиверов их нет - приходится делать самому!
Часто попадается брак.
Не знаю как получается, но в России (а может и не только в ней), некоторые японские трансиверы продаются с браком. Мне неоднократно приносили, разные люди из разных фирм, только что купленные, в упаковке! Включаешь передатчик - возбуд! В приёмнике усиление задрано так, что аттенюатор не спасает! На корпусе написано Made in Japan. В чём дело?!
Вернёмся к схеме К2. Первое, на что нужно обратить внимание - диапазонные полосовые фильтры (в японских аппаратах их нет! там ФНЧ ставят), далее низкая ПЧ, всего 4.9МГц. При такой низкой ПЧ, легко сделать ФОС (фильтр основной селекции) с очень хорошими характеристиками. Что собственно и сделано. Плюс к этому ФОС может менять полосу от 100Гц до 2400Г. Вот вам и динамика и забитие и двухсигнальная изберательность, да ещё и синтезатор с низким уровнем шумов. Давайте посмотрим на очень упрощённую блок-схему первого смесителя и фильтра. Она одинакова у всех:

Схемотехника в современных трансиверах.

 

Сигнал из эфира, через диапазонные полосовые фильтры (что большая редкость в современных японских трансиверах), поступает на смеситель. Смешивается с сигналом синтезатора и далее идёт на фильтр основной селекции. Затем по каскадам первой ПЧ, на второй смеситель или детектор. Это зависит от конкретной схемы, но для нас уже не важно. Потому что, многие важнейшие характеристики приёмника закладываются именно до каскадов усиления первой ПЧ!

Как сделано у японцев?
Блок-схема полностью соответствует приведённой выше. Первая ПЧ у японских трансиверов, обычно находится около 60 - 70МГц, а фильтр основной селекции имеет очень широкую полосу 15 - 30кГц и пологие скаты (что не хорошо). Далее идет вторая ПЧ, на которой и происходит основная селекция сигнала. Такую схемотехнику имеют 98% японских трансиверов, независимо от фирмы (YAESU, KENWOOD, ICOM и некоторые модели TEN-TEC).

Соответственно, через 'широкие ворота' (15-30кГц) фильтра в первой ПЧ, проходит не только полезный сигнал, но и много помех. Напомню, что для SSB достаточно полосы 2.3 - 3кГц, а для CW в несколько раз меньше. Возникают вопросы, на которые мы попытаемся честно ответить:

Зачем в японских трансиверах, используют высокую частоту первой ПЧ?
Это позволяет отказаться от диапазонных полосовых фильтров на входе приёмного тракта и их настройки. Что значительно упрощает и удешевляет конструкцию, делает её технологичнее и позволяет перекрывать не только любительские частоты.

Почему, фильтр после первой ПЧ, имеет избыточно широкую полосу пропускания?
Потому что японские трансиверы универсальные, всемодовые, и кроме SSB/CW, в них предусматривается приём ЧМ и АМ сигналов, для которых нужен широкий фильтр. Они делают просто, фильтр в первой ПЧ ставят широкий и он (обычно) не переключается, а фильтры во второй ПЧ, переключаются в зависимости от вида работы. Это дёшево и технологично, но не оптимально, с точки зрения качества приёма.

Зачем почти во все японские трансиверы пихают DSP?
То что DSP по НЧ не может улучшить характеристики приёмника, это понятно всем. Наиболее важные характеристики приёмника определяет первый смеситель, синтезатор и фильтр в первой ПЧ. Тогда зачем же они их (DSP) ставят? Ответ простой, чтобы хоть как-то замаскировать и компенсировать плохое качество приёма. С этой задачей, DSP-модуль справляется хорошо.

Почему большинство японских трансиверов поступают с завода недонастроенные?
Я пока не видел ни одного японского трансивера (любой ценовой категории) который не нужно было бы подстраивать. Парадокс! Вы покупаете фирменный аппарат и для того чтобы он показал все заложенные в него возможности, его нужно сразу проверять сервис-монитором и подстраивать. К сожалению, да! Технологический процесс сборки и настройки радиоаппаратуры на японских заводах, заключается в том что максимальное кол-во операций делается автоматически, там где без этого обойтись нельзя, сидит регулировщик (как правило человек без образования), перед ним бумага в которой написано, что он должен сделать. Причём, разброс параметров этих регулировок, довольно большой. А вы думали, что японцы добиваются максимального подавления несущей или оптимизируют усиление ПЧ. Мечтать не вредно......

Почему в японских трансиверах нет диапазонных фильтров?
Потому что японские инженеры решили, что они не нужны. Теоретическое обоснование этому действительно есть. По выкладкам получается, что в приёмном тракте с преобразованием вверх, на входе приёмника достаточно, поставить простые звенья ФНЧ и всё. Без ПФ (полосовых диапазонных фильтров) технологичнее и дешевле производство, а то что характеристики ухудшаются, так это дело десятое. Низкие характеристики приёмника, будут компенсированы блестящими кнопками и яркими экранами.

Поэтому сейчас появились описания внешних преселекторов, которые действительно эффективны, но только в трансиверах без ПФ, а это 95% всех выпускаемых радиолюбительских трансиверов.

Справедливости ради нужно отметить, что все японские производители работают в условиях жёстокой конкуренции и главная их задача заключается в достижении максимальных продаж. Чем больше - тем лучше. Только в очень дорогих моделях (более 2000$) они обращают внимание на описанные выше недостатки.

Как сделано у американцев?
Наиболее известные американские фирмы, это Elecraft и Ten-Tec. По дизайну, они может и проигрывают японским моделям, но речь не о том. Например, трансивер Elecraft К2 рассчитан только для SSB/CW, поэтому, после первого смесителя у него стоит максимально узкий фильтр (2.1кГц для SSB, с крутыми скатами, против 15 - 30кГц у японцев), да ещё и кварцевый! Да ещё и на частоту всего 4.9МГц! Получить отличные характеристики на такой ПЧ, не составляет труда. Поэтому К2 будет принимать лучше любого трансивера с высокой ПЧ и широким фильтром, сколько бы денег он не стоил и сколько бы DSP в нём не стояло! K2 хорош тем, что это радионабор, который, грамотный радиолюбитель, может настроить сам и получить великолепный результат.

Теперь посмотрим на TEN-TEC, не все трансиверы этой фирмы удачные (на мой взгляд), но модели ORION и OMNI VII сделаны отлично. У ORION, первая ПЧ = 9МГц, а после смесителя стоят качественные, сменные, узкие, кварцевые фильтры. Этот трансивер, имеет отличные характеристики и идеален для работы с DX. Он выигрывает почти у всех японских 'игрушек', в том числе и более дорогих по стоимости.

Известный радиолюбитель K6SE говорит: '....в отличии от японских фирм, выпускающих аппаратуру для массового потребителя, американские фирмы Ten-Tec и Elecraft прежде всего делают акцент на аппаратуре для коротковолновиков, заинтересованных работой с DX и работой в соревнованиях.'

Есть ещё (не очень распространённая среди радиолюбителей) радиостанция MICOM-2, которую выпускает MOTOROLA. На мой взгляд, хорошая радиостанция с высокими характеристиками. Из недостатков, можно отметить только высокую цену и немного неудобное управление.

Как сделано у нас?
На территории бывшего СССР, есть радиолюбители делающие отличные трансиверы, не уступающие японским. Взять например конструкцию RA3AO, которая поставила высокую планку качества любительского приёмника или более современные трансиверы UT2FW. По отзывам радиолюбителей их эксплуатирующих, работают они лучше многих японских, что не удивительно, если посмотреть на схему. При этом авторы не преследовали цель добиться суперпараметров. Наверняка есть и другие интересные разработки.

Я ещё раз хочу обратить внимание на то, что большенство фирменных японских (и некоторые американские) трансиверов сделанных для радиолюбителей, не обладают высокими техническими характеристиками (как многие ошибочно думают)! У них нет никаких суперпараметров, это миф. Самодельный, хорошо настроенный трансивер с узким фильтром в первой ПЧ, с современной схемотехникой, будет иметь более высокие характеристики, в первую очередь динамический диапазон по забитию.

АЧХ приёмного тракта
Сквозная амплитудно-частотная характеристика приемного тракта, важный показатель, который, в конечном счёте, влияет на здоровье ваших ушей. Давно известно (это азбучная истина), что наиболее приятное, естественное и разборчивое звучание, получается тогда когда на стороне передатчика АЧХ имеет подьём с крутизной +6дб на октаву, а на стороне приёмника создаётся завал, -6дб (-10дб) на октаву, в области высоких частот. К сожалению, многие производители любительской аппаратуры не делают соответствующие корректировки по НЧ. Хотя, в некоторых моделях можно скорректировать АЧХ с помощью DSP модуля. Поэтому, слушать приёмник с 'правильной' АЧХ значительно приятнее и сигналы звучат более естественно.

DSP - маскировщик шума
Все DSP модули делятся на две большие группы. Это DSP по НЧ, которые работают непосредственно в звуковом спектре 100 - 6000Гц и более эффективные DSP по ПЧ, которые производят обработку сигналов на частотах около 10-20кГц. Добавление в трансивер DSP (цифровой обработки сигнала), в целом полезна и в некоторых случаях довольно эффективна (например: подавление несущих, фильтрация шумов, корректировка АЧХ). С другой стороны, многие радиолюбители отмечают наличие 'электронного звучания', что нравится не всем.

В любом случае, виртуальные DSP фильтры, являются только вспомогательными и перекладывать на них функции ФОС нельзя. Особенно когда DSP ставится в последней ПЧ и уже не может исправить плохое качество приёма (но может его как-то скрасить и замаскировать).

Что делать?
Можно ли улучшить приёмные характеристики японских трансиверов?   ДА!
1.  'Прогнав' трансивер в лаборатории, по методикам самой фирмы производителя, можно улучшить его характеристики, даже без специальных модернизаций.
2.  Модернизация отдельных узлов конкретного трансивера. Много удачных примеров такой модернизации можно найти в сети. Однако, этот способ подходит только опытным инженерам, у которых есть возможность использовать необходимые приборы.
3.  Следующий шаг, на пути к улучшению качества приёма, это установка в первой ПЧ узкого фильтра, вместо широкого (правда тогда придётся отказаться от режимов AM/FM). Фирма INRAD делает такие фильтры. Обратите внимание, что только замена фильтра в первой ПЧ даст эффект. Узкие фильтры по второй и третьей ПЧ, уже радикально не исправят положения.

Конечно, если вы патриот Японии, хотите помочь их экономике, берите их трансиверы, только сначала подумайте, во сколько вам обойдётся его модернизация и стоит ли её делать.

При покупке трансивера, поинтересуйтесь, делает ли фирма INRAD для них руфинг фильтры или сходите на сайт фирмы. Например, в эти трансиверы можно поставить фильтры: FT-1000 (все модификации), IC-765, IC-775, TEN-TEC_OMNI_VI, TS-930. Конечно это незначит что они мгновенно превратятся в супер-аппараты. Нет, но наиболее важные параметры действительно улучшатся.

Из всего вышеизложенного материала, можно подвести некоторые итоги. Если вы хотите сразу (без последующих модернизаций) иметь качественный приёмник, подходяший для DX-инга и контестов, то выбор трансиверов, не так уж и велик. В первую очередь, можно рекомендовать:

Elecraft K2
Elecraft K3
TEN-TEC ORION
TEN-TEC OMNI VII
Вторым эшелоном, идут трансиверы :
YAESU FTDX-9000
YAESU FT-2000
ICOM IC-7800


А всем ли это надо?
Не всем радиолюбителям нужен качественный приёмник. Да, это так! Многим приятнее иметь на столе просто 'крутой' трансивер или тот трансивер, который нравится визуально, без глубокого анализа его параметров. Это нормально, потому что мы любители, а не профессионалы и для нас это только хобби (игра).

Ваш слуховой аппарат, через годы, сообщит вам были вы правы или нет. Хорошо, что кроме слуха мы может воспользоваться приборами и получить однозначный и повторяемый результат, что собственно делают в лабораториях ARRL и DARC.

Источник: ua6hjq, 2007.


Источник | Опубликовал: RD3AVG


и поделитесь с друзьями в соц сетях:


Добавить комментарий

Похожие новости