【新品情报站】采用SMD技术紧凑型5个业余频段QRP SSB收发信机设计思路
DK7IH设计的采用SMD技术的紧凑型5频段QRP SSB收发器
这里展示的是紧凑型SSB收发信机,该产品涵盖业余无线电频谱(3.5、7、14、21和28 MHz)内的5个频段。该接收器是一次变频,其中频为9 MHz。并具有10W PEP输出的功率级别。
频率生成是通过集成模块完成的,例如AD9850作为VFO和Si5351作为LO(线性输出)。微控制器是Arduino Pro mini AtMega328,它驱动带有ST7735芯片组的彩色TFT LCD。
整个设备均采用SMD构造,但也可以使用“通孔”技术或混合安装进行设置。
SMD:它是Surface Mounted Devices的缩写,意为:表面贴装器件,它是SMT(Surface Mount Technology)元器件中的一种。在电子线路板生产的初级阶段,过孔装配完全由人工来完成。首批自动化机器推出后,它们可放置一些简单的引脚元件,但是复杂的元件仍需要手工放置方可进行回流焊。表面组装元件(Surface Mounted components)主要有矩形片式元件、圆柱形片式元件、复合片式元件、异形片式元件。
整个装置被装入标准宽度的铝框中。整个电台17 x 12 x 5cm,请确定尺寸。在某种程度上,它是“ Mini6”的“小兄弟”,主要设计用于实验目的的收发器。
Mini6
适用于5个频段的DK7IH 2020多频段QRP收发器
产品描述
组装多频段QRP收发器项目对于业余无线电爱好者来说是一项艰巨的任务,而更具挑战性的事情就是要使其尽可能整齐。
组装“ Mini6”收发器是有趣的过程,它使我学到了很多东西。但是对于我的需求来说,要满足生产紧凑,轻便的便携式装备,用于旅行,远足等,需求实在是太大了。另一方面,我发现实际上并不需要在电台中安装160m(由于我的站点上的天线问题),该电台定义了下一个具有“经典”(即70s)布局的多频段电台,其布局为80、40、20、15和10米。
重要的一点是对主要的数字和模拟电路使用现成的模块或分支板:
微控制器:Arduino Pro Mini ATMega328
VFO:中国的AD9850板
LO:Adafruit的Si5351突破板
设计注意事项
起初,我考虑将Si5351用作VFO和LO,因为它在一个芯片上包含3个振荡器。但是我很快就放弃了这个想法,因为存在很多杂散信号,而且接收器出现许多我无法接受的“尖叫声”。后来,我试用了一些中国制造的AD9850开发板,然后尝试了一下,最终对接收器的性能感到满意。
微控制器及其应用也一直是一个挑战,因为对于多频段收发器而言,Arduino Pro Mini可能会因为端口数量非常有限而显得有些弱化,但是当精心设计并对其进行优化时,最终解决了问题限制。端口用法如下:
DK7IH多频段QRP收发器,可在AVR Pro微型微控制器上使用5频段2020端口
2020年5频段DK7IH多频段QRP收发器AVR Pro微型微控制器上的端口使用
ISP引线用于控制DDS并将软件上载到控制器,这是因为DDS的输入是高Z输入,不影响ISP数据传输。没有数据要发送到控制器。因此,在连接编程导线时可以测试电台。
LCD是ST7735 TFT彩色显示器,因为我发现带有1306和1106驱动器的OLED在频带噪声较弱的较高频段上会产生噪声,因此电台产生的数字噪声更多地成为了前景。总之,彩屏给人的印象比普通的黑白屏要好的多。
DK7IH 5波段多波段QRP收发器2020 –带背光的前面板
机械结构和收发器单元
我为这台电台订购了保持5厘米宽的铝条,厚度为1.5毫米,并用这种材料制成了非常坚固的框架,使整个设备具有很好的机械稳定性。
收发器的主要单元
设备非常统一,每个功能部分都焊接到一块很小的Veroboard上,该Veroboard是从一块较大的材料上切下来的,通过使用带有M2螺纹的螺母将其固定在铝制底座上。是:如果一个单元发生故障,则很容易对其进行修复并将其放置在先前的单元已安装的位置,并且第二接地非常好,因为小型单个单元不需要长接地线,因为电路板尺寸非常小,并且4个角都有地电位。对于发射器,我可以说我从未有过任何不希望的振荡。
发射机在所有5个频段上都是100%稳定的,这与第一台“ Gimme 5”发射机不同,后者的发射机在最初的BPF非常接近最终的RF功率级时存在严重的布局问题。最后,您应该比在项目开始之初就了解更多。这里是对的。
图片显示了接收器部分的特写镜头,该部分由5个单个单元组成(从左侧开始)
双栅极MOSFET前置放大器(在图中由屏蔽电缆遮盖)和RX混频器(SL6440)
SSB滤波器 9MHz by box73.de
中频放大器(MC1350)和乘积检波器(双栅极MOSFET)
音频前置放大器(BC547)和主放大器(3个晶体管,推挽电路中的2个末端)
具有OP(LM358)和双极晶体管作为稳压器的AGC。
发射机使用了相同的技术:
2020年5频段DK7IH多频段QRP收发器–发射机部分(特写)
从左侧开始,您会注意到Analog Device的SSM2166麦克风压缩器IC,它也是主麦克风放大器。接下来是AN612混音器作为DSB发生器,然后是NE612用作发射混音器。
右边的第二块板是一个三级单元,用于将发射信号带到约150mW的功率水平(双栅极MOSFET,2N2222和2SC2314作为有源半导体,按此顺序排列)。右边的推挽级装有2个2SC2078和较高的发射极负反馈(每个晶体管2欧姆)使功率高达500mW。
可以通过为每个频段单独设置的MCP4725 DAC来控制发设器增益,并且有助于在较低频段上补偿增益的增加。该DAC还连接到微控制器的I²C总线,每个频段的数据都保存在EEPROM中,并且如果切换了某个频段,则会被召回。
主放大器位于主机的中心侧:
2020年5频段DK7IH多频段QRP收发器–功率发射器部分(特写)
在发射功放单元的左侧,有2个功率晶体管(由eleflow生产的2SC1969)安装在一条3mm厚的铝小条上,该条铝条连接到另一个更厚的铝块上。温度传感器(KTY 81-110)连接到铝条,可以永久检查晶体管的温度,并在当检测到温度过高时LCD上发出警告。
输出变压器位于两个PA晶体管下方,因此在此处不可见。这种“堆叠”结构节省了很多空间。PA晶体管连接到2.54 mm插座板上,这使得这对半导体可拆卸并允许使用电源下方的变压器。
2020年5频段DK7IH多频段QRP收发器–带有散热器的功率发设器部分,用于测试
在PA部分的右边,有一个继电器为每个频带切换的低通滤波器。
发射器和接收器共享频带滤波器,并通过继电器将其切换到各自的分支。BPF单元的左侧有一个逻辑单元(40147 BCD编码器和ULN 2003继电器驱动器集成电路)。这仅需切换5个继电器即可。使用3个二进制编码的控制器输出端口。
DK7IH 2020多频段QRP收发器,适用于5个频段 –带通滤波器
在Linux下使用GNU C编译器用C语言编写用于AVR控制器的软件。有关代码将在相应的文章中讨论,该文章将在此介绍之后进行。
我强烈建议您继续关注有关该收发器的下一篇文章,并提供每个单元的详细信息!
73彼得(DK7IH)
source:radiotransmitter.wordpress.com