Меню

Генератор ssb для приемника



Генератор ssb для приемника

Прием телефонного ОБП (SSB) сигнала на вещательный КВ приемник.
Существует много радиовещательных AM приемников, ресиверов, магнитол с КВ диапазоном. SSB принимать они не умеют
или принимают самые громкие SSB сигналы с сильным искажением звучания. Речь пойдет о приемниках с ПЧ 455 и 465 кГц.
Возможность приема телефонного SSB (ОБП, НБП, LSB) сигнала подразумевает возможность приема и ТЛГ «морзянки» CW.

Использовать для приема SSB лучше те модели, что имеют довольно плавную настройку возле участков диапазонов
40 метров (7. 7,2 МГц) и 80 метров (3,5. 3,8 МГц) и по возможности выбирать модели с точной настройкой или ЦАПЧ.
Возможно придется уменьшить частоту и перекрытие одного из КВ поддиапазонов вашего приемника в пользу 3,6 МГц.

В схеме использован пьезо-резонатор, что применяется в пультах управления от теле-видео аппаратуры.
В приемник устанавливается дополнительный малогабаритный выключатель.
Он включает питание схемы для SSB.

Для приемников с ПЧ 455 кГц. Настройка сводится к подбору конденсатора (включен последовательно с кварцем)
до выходной частоты 456.9-457 кГц. Уменьшение емкости приводит к увеличению частоты.
Для первого включения следует установить конденсатор в районе 50 пФ и, при подборе уменьшая до 22. 27 пФ,
убедиться, что генерация не срывается (на случай разрядки батареи, если ваше радио работает от 3 Вольт)
при питающем напряжении на 10% ниже.

Выход генератора это отрезок изолированного провода 5 см, центральная жила коаксиального кабеля от генератора.
Он никуда не подключен, но расположен в области фильтра ПЧ приемника.
В моем случае этот провод намотан в три витка у фильтра пч 455 кГц (похож на наш кварц) поближе к печатной плате.
Оптимальное положение (подобранное на слух по качеству приема SSB) этого провода закрепите парафином.
В некоторых отечественных приемниках ПЧ=465 кГц и «кварц» (пьезорезонатор) потребуется на 465-466 кГц,
выходная частота схемы дополнительного генератора устанавливается 466.9-467 кГц.

Источник

КВ любительский SSB приёмник на STM32: R4A-103

Краткое описание:

Приёмник предназначен для приёма любительских CW и SSB станций в КВ диапазонах: 40 m, 20 m, 15 m, 10 m.

Немного перекрываются вещательные диапазоны и имеется диапазон Citizen`s Band (27 — 28 MHz).

Управление приёмником осуществляется стилосом с помощью тачскрина TFT дисплея.

Реализованы следующие функции:

  • электронное переключение диапазонов
  • электронная регулировка громкости
  • клавиатура для ввода частоты и шага настройки
  • контроль напряжения 3.3 вольта
  • сканирование по диапазону
  • графическое управление частотой и громкостью
  • плавная настройка

Полностью отсутствуют различные ручки управления, переменные резисторы, энкодеры. Функции и управление устройством более подробно будут рассматриваться ниже, в описании ПО.

Приёмник уверенно принимает любительские и вещательные радиостанции удалённые на тысячи километров. Избирательность по соседнему каналу зависит от полосы пропускания применённого фильтра.

В устройстве основной акцент сделан на цифровой части и программном обеспечении. Аналоговая же, приёмная часть выполнена по простой супергетеродинной схеме, с промежуточной частотой 455 КГц. При желании, схему можно легко усовершенствовать и, таким образом, использовать описанное здесь программное обеспечение для любого, более сложного схемотехнического решения. Например, можно добавить ЭМФ, кварцевые фильтры, АРУ, изменить значение ПЧ и т.п. При необходимости, в ПО необходимо будет учесть боковые полосы ВБП и НБП.

Питается устройство от напряжения 9 — 12 Вольт, потребляемый ток составляет 250 мА.

Принципиальная схема приемника:

Входной сигнал поступает с антенны на микросхемы U7, U9, U11, U13 — аналоговые ключи 74LVC1G3157GW, благодаря которым происходит коммутация с входными контурами приёмника. Далее, через микросхемы U8, U10, U12, U14 происходит коммутация контуров с микросхемой-смесителем U4 (SA612A).

В качестве синтезатора частоты используется микросхема U2 (SI5351A).

На микросхему U4 поступают как входные сигналы, так и сигнал с синтезатора частоты, настроенного выше по частоте на 455 КГц.

Эти сигналы перемножаются, и на выходе смесителя образуется, в том числе, разность этих частот, равная 455 КГц, которая поступает на фильтр Q1. После фильтра, сигнал поступает на микросхему U3 (SA612A), где сигнал вычитается с опорным гетеродином, выполненном на резонаторе X2, с частотой 455 КГц.

Читайте также:  Схемы генераторов дональда смита

С выхода микросхемы U3, низкочастотный сигнал поступает на цифровой потенциометр U5 (AD5245), который выполняет функции регулятора громкости и далее на усилитель НЧ на микросхеме U6 (LM386).

Управление синтезатором частоты и цифровым потенциометром осуществляется по шине I2C с помощью микроконтроллера U1 (STM32F103C8T6). Также, с помощью данного микроконтроллера осуществляется управление аналоговыми ключами. Вывод информации, а также управление устройством происходит с помощью TFT дисплея LCD1 с тачскрином.

Печатная плата:

Печатная плата спроектирована в Протеусе и выполнена методом ЛУТ. Вместо двухстороннего монтажа, со стороны компонентов использованы проволочные перемычки. Также, необходимо установить перемычку между входом усилителя на LM386 и электронным потенциометром, согласно схеме (она не указана на рисунке печатной платы).

Компоненты:

Микросхемы: LM386, корпус SO-8 (1 шт.), SA612A, корпус SO-8, (2 шт.), SI53531A, корпус — переходник SOP-10 to DIP (1 шт.), AD5245, корпус SOT23-8 (1 шт.), 74LVC1G3157GW, корпус SOT23-6 (8 шт.). Именно под данные типы корпусов разработана плата в Proteus.

Микроконтроллер: плата Blue Pill с чипом STM32F103C8T6 (на Ali)

TFT дисплей: здесь следует быть внимательным! В нашем случае, используется экран с параллельным интерфейсом (не SPI!) и с драйвером SPF5408. Это тот дисплей, который работает с библиотеками ардуино для SPF5408! Так как есть похожие экраны с другими драйверами и другими интерфейсами, то их легко перепутать.

Фильтр на 455 КГц использован от фирмы Murata с полосой пропускания 8 КГц.

Входные контура: каркасы с сердечниками использованы от советских радиоприёмников. Количество витков: 7 МГц — 12, 14 МГц — 8, 21 МГц — 5, 28 МГц — бескаркасный контур с посеребрённым проводом, диаметр контура — 7 мм, количество витков — 5. Все катушки — с отводами примерно от 2/3 с начала витков относительно земли.

Налаживание устройства:

Настройка входных контуров осуществляется регулировкой ёмкостей и индуктивностей. Предварительно, контура удобно настраивать по прибору NWT, анализируя графики резонансов и подбирая число витков катушек и ёмкости конденсаторов, а затем — при подаче постоянного сигнала VFO с NWT, при включенном приёмнике, на середине каждого диапазона — настраивать контура по уровню громкости.

Калибровка резонатора X2. Необходимо частотомером замерить частоту генерации резонатора, т.к. она может отличаться от 455 КГц и занести это значение в макрос программы. В моём случае, это значение составляет 450 КГц.

#define IntFreq 450000

(В принципе, можно в качестве второго гетеродина использовать второй выход микросхемы Si5351.)

Калибровка SI5351A. К сожалению, здесь программная калибровка не предусмотрена, и она была проведена вручную,с помощью измерения частоты генерации частотомером. Значения отклонений частоты записаны в макросы:

#define IntFreq_7 1200

#define IntFreq_14 2100

#define IntFreq_21 2800

#define IntFreq_28 3700

Установка частоты, например, на диапазоне 7 МГц, производится в следующей строке:

si5351_set_frequency(CLK0, freq + IntFreq — IntFreq_7);

Тем самым, необходимо обеспечить значение:

(IntFreq — IntFreq_7) равным значению промежуточной частоты, т.к. частота генерации синтезатора должна быть выше на промежуточную частоту.

Калибровка тачскрина осуществляется следующим образом: необходимо раскомментировать данный участок программы, а все дальнейшие строки программы закомментировать.

Тем самым, программа войдёт в указанный цикл. Теперь, при включении устройства необходимо нажимать стилосом на крайние участки экрана по X и по Y и вручную записать значения, отображаемые на экране, в макросы заголовочного файла Touchscreen.h, например:

#define X_START 660

#define X_END 3700

#define Y_START 3640

#define Y_END 550

Это значения АЦП тачскрина при нажатии на экран.

Затем необходимо вручную рассчитать следующие значения XD и YD и записать их в макросы:

XD = (X_END — X_START)/320, YD = (Y_END — Y_START)/240;

Возможно, калибровка экрана и не потребуется, необходимо её произвести лишь при неправильной работе тачскрина.

Также, если тачскрин будет неправильно отображать нажатия, необходимо увеличить данную задержку:

#define ILI9341_TOUCH_DELAY 200

Читайте также:  Повысить напряжение генератора 115а

В моём случае, при данной задержке и при уверенном нажатии стилосом, тачскрин работает стабильно.

Устранение помех: поскольку цифровая часть схемы физически проходит рядом с приёмной частью, был проведён комплекс работ по устранению различных помех.

Во-первых, возле питающих выводов всех микросхем должны быть установлены конденсаторы 0.1u, плюс электролитические конденсаторы на 10 u. Эти же ёмкости ставятся на питающий вывод +5V TFT дисплея прямо на плате дисплея!

Во-вторых, желательно установить дроссель последовательно по питанию 5V, его значение подбирается по устранению характерного шума возбуждения, в моём случае, это значение 100 микро Генри.

В-третьих, источник питания должен быть высококачественным, дешёвый китайский импульсный адаптер может давать помехи в эфир. Можно использовать простой аналоговый блок питания.

Налаживание усилителя НЧ заключается в установке необходимого коэффициента усиления регулировкой резистора R4. Если закоротить этот резистор, то усиление будет максимальным (но LM386 может возбуждаться), если убрать R4 вместе с C22 — то минимальным.

Для того, чтобы не возбуждался цифровой потенциометр AD5245, необходимо в непосредственной близости от него установить конденсаторы по питанию.

К сожалению, в устройстве присутствует небольшой шум при перерисовке экрана. Он наводится от линии данных D0-D7. В момент, когда пользователь не нажимает на экран — шума нет, так как нет обмена данными с экраном. Этот шум удалось минимизировать обмотав провода D0-D7 экранирующим проводом. Но, вероятно, лучше эту линию провести кабелем с экранирующей оплёткой.

Программное обеспечение:

Программное обеспечение позволяет сделать управление устройством удобным и современным. На прилагаемых фотографиях изображены меню и различные функции управления устройством.

Некоторые нюансы работы ПО:

При включении устройства, попадаем в меню выбора диапазона.

При выборе частоты с клавиатуры, ввод производится в килогерцах, а при выборе шага настройки — в герцах.

Кнопка Esc отменяет ввод, кнопка Ent — подтверждает.

Вводить частоту можно только в рамках указанного диапазона.

Во время сканирования, некоторые функции отключены, для возобновления их работы необходимо нажать кнопку Stop.

При выборе диапазона 10 m, пользователь сразу попадает на частоту сигнала дальнобойщиков: 27.135 MHz.

Все библиотеки и файл main.c находятся в исходниках, также выложен файл .hex.

В устройстве, используется 68.37 % памяти FLASH (от полных 64 кб) и 2.32 % памяти RAM.

SYSCLK, тактовая частота шин, предделители, латентность, — установлены в библиотеке Malkin_System_Clock:

SYSCLK должна быть равна 32 МГц.

Должен использоваться HSE — внешний кварц 8 МГц.

С помощью делителей, SYSCLK делится на 16, и FAPB_1 должна быть равна 2 МГц. Это необходимо для правильной работы линии I2C.

Адрес I2C SI5351: 0x60. (установлен в макросе si5351.h)

Адрес I2C AD5245: 0x2C (d’44’) (установлен в main.c в setVolume()).

Если по линии I2C будут ошибки, например, при обрыве линии SCL или SDA, то предусмотрено отображение этих ошибок на экране с их описанием.

Программа написана в среде Atollic True Studio. Прошивка осуществляется программатором ST LINK V2 (на Ali).

Цена устройства невелика: TFT дисплей около 350 р, 150-200 р — BLUE PILL, 50 р — AD5245, 80 р — SI5351, остальные компоненты имеют очень низкую цену. В итоге, цена устройства не выше 700-800 рублей.

Источник

Прием сигналов с однополосной модуляцией (SSB)

В настоящее время в радиолюбительском эфире работает очень мало AM станций, основная масса работает телеграфом (CW) или с однополосной модуляцией (SSB). Сокращенное название SSB составлено из начальных букв английских слов Single Side Band, означающих одна боковая полоса.

Диапазоны 20 и 40 метров есть на широковещательных радиоприемниках с коротковолновыми диапазонами, но услышать радиопереговоры радиолюбителей использующих SSB не представляется возможным. Дело в том, что коротковолновики ведут хвои передачи несколько отлично, нежели радиовещательные станции.

Они ведут передачу более экономно. Передатчики радиолюбителей посылают в антенну только необходимую для передачи информацию.

Это дает возможность сэкономить много электроэнергии и получить хорошую слышимость на большом расстоянии. Все это позволяет разместить на узком любительском диапазоне работу большого количества радиостанций.

Читайте также:  Подтянуть ремень генератора mitsubishi

Если рассмотреть спектр частот типичной радиовещательной радиостанции (рис. 1.я), то видно, что сильная, однородная несущая волна передается непрерывно даже в том случае, когда нет передачи, например, в перерывах между передачами, словами, предложениями и звуками.

Рис. 1. Спектр частот широковещательной радиостанции (а) и SSB сигнала (6).

Практически несущая волна не передает никакой информации. Информация содержится в боковых полосах. Различают нижнюю и верхнюю боковые полосы, которые идентичны и представляют зеркальное отображение друг друга.

Зная все это, радиолюбители передают только одну боковую частоту (рис. 1.6). Это и есть однополосный сигнал SSB, представляющий собой амплитудно-модулированное колебание с подавленными одной боковой и несущей. В месте приема передачи сигнала SSB, чтобы его продетектировать необходимо восстановить несущую. Недостающая ее часть воспроизводится достаточно простым способом.

После суммирования принятой части с воспроизведенной появляются звуки, переданные любителем. Хотя радиовещательные приемники не имеют возможности это сделать и поэтому не могут помочь услышать передачи радиолюбителей, но такая возможность все же может появиться у приемника, если его дополнить специальным устройством. В этом случае можно услышать коротковолновиков, работающих как телефоном, так и телеграфом.

Схема генератора

Таким устройством может быть простой генератор несущей волны (рис. 2). Настройка частоты генератора электронная. Его частота определяется индуктивностью катушки L1, емкостью конденсатора С5 и емкостью р-п перехода стабилитрона VD1.

Рис. 2. Принципиальная схема генератора восстановления несущей.

Настройка производится изменением напряжения на стабилитроне с помощью переменного резистора R5. Чем больше напряжение на стабилитроне, тем меньше его емкость р-п перехода, тем, следовательно, больше частота колебаний контура генератора. Диапазон генерируемых частот устанавливается подбором емкости С5 в пределах 51. 100 пФ.

В контуре генератора можно использовать кремниевые стабилитроны типа КС 182, КС 182А или ранних выпусков Д808, Д809, Д814. Вместо указанного на схеме транзистора КТ315 можно использовать любые другие высокочастотные транзисторы с коэффициентом усиления 50. 100.

Катушка L1 бескаркасная и содержит 25 витков провода ПЭВ-1 диаметром 0,7 мм, намотанных на оправке диаметром 12 мм виток к витку. Детали генератора размещаются на печатной плате, изготовленной из фольгированного стеклотекстолита.

Если при подключении источника питания ток, потребляемый устройством, составляет около 0,7 мА, то никакой наладки дальше делать не нужно.

В противном случае необходимо подобрать резистор R1. В вечернее время включают радиоприемник и настраивают его немного левее отметки 40 м, в сторону более низких частот. В этом месте должны быть слышны неразборчивые звуковые сигналы, напоминающие искаженную речь.

Следует как можно точнее настроиться на более сильный сигнал. После располагают генератор возле приемника. Включают генератор и, медленно вращая ось резистора R5, пытаются совместить сигнал генератора и радиолюбительской станции.

Иногда для лучшего совмещения приходится сдвигать или раздвигать витки катушки. В момент совмещения непонятные звуки должны стать разборчивыми.

Приобретя опыт, наблюдатель в дальнейшем, выполнив определенные требования, может получить право на самостоятельную работу в эфире, то есть приобрести собственную радиостанцию для работы в любительских диапазонах.

Индивидуальные любительские радиостанции в нашей стране делятся на 2 вида (КВ и УКВ), которые, в свою очередь, подразделяются на категории в зависимости от квалификации радиолюбителя.

Отметим некоторые из условий, которые требуются для того, чтобы иметь собственную радиостанцию: пробыть наблюдателем не менее 6 месяцев, провести 1000 наблюдений, получить определенное количество подтверждающих QSL-карточек (см. словарь) от радиолюбителей различных областей России и зарубежных стран мира, иметь собственный КВ или УКВ приемник, принимать и передавать телеграфом со скоростью не менее 60 знаков в минуту .(для коротковолновиков) и т.д.

Выполнив соответствующие требования и сдав квалификационный экзамен комиссии, наблюдатель получает разрешение на постройку радиостанции третьей категории.

После проверки станции общественным контроллером и при его положительном отзыве, наблюдатель получает разрешение на работу в эфире.

Литература: В.М. Пестриков. Энциклопедия радиолюбителя.

Источник