Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Elektroda.pl
Licencja Pulsonix
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

SESE80 - prosty odbiornik superheterodynowy na pasmo 80m (SSB & CW)

p.kaczmarek2 17 Kwi 2019 21:09 2331 6
  • SESE80 - prosty odbiornik superheterodynowy na pasmo 80m (SSB & CW)
    Witajcie moi drodzy.
    Dziś przedstawię pierwszy wykonany przeze mnie odbiornik superheterodynowy. Jest to SESE80 bazujący na artykule z QRP Quarterly (wydanie zimowe 2011). Ja zaprojektowałem dla niego od zera własną płytkę w Eagle oraz wzbogaciłem go o miernik częstotliwości na PIC16F628A wedle projektu DL4YHF. Potem również eksperymentowałem z zastąpieniem starodawnego modułu VFO (Variable Frequency Oscillator) z pomocą DDS (Direct Digital Synthesis) na AD9834.

    Co to jest za radio? W dużym skrócie...
    Jest to radioodbiornik krótkofalarski na pasmo 80m (3.5-4MHz). Można na nim posłuchać CW (alfabet morsa) i SSB (głos) nadawanego przez krótkofalowców z całego świata. Jest to odbiornik superheterodynowy z pojedynczą przemianę częstotliwości. Częstotliwość pośrednia (IF) wynosi tu 10MHz i jest filtrowana z pomocą pasmowoprzepustowego filtra drabinkowego zrobionego na czterech odpowiednio dobranych kwarcach.
    Odbiorniczek składa się z bloków:
    - filtr wejściowy (bandpass filter) dostrojony na pasmo 80m - oczyszcza sygnał wejściowy z zakłóceń
    - VFO (variable frequency oscillator) - pozwala na strojenie jaką stację chcemy odebrać
    - mikser 1 (zrealizowany na tranzystorach) - miesza sygnał wejściowy z sygnałem z VFO by uzyskać sygnał w częstotliwości pośredniej 10MHz
    - filtr kwarcowy - filtruje częstotliwość pośrednią 10MHz z zakłóceń
    - BFO (beat frequency oscillator) - generuje sygnał około 9,9965MHz dla miksera 2
    - mikser 2 (zrealizowany na tranzystorach) - miesza sygnał pośredni z sygnałem z BFO, by uzyskać sygnał audio
    - wzmacniacz audio (zrealizowany na L386) - tu chyba nie trzeba pisać co on tam robi
    Dalej w jego działanie nie będę się zagłębiać, pokażę natomiast jak go wykonałem i co udało mi się odebrać (nagrania audio).
    Projekt używa wsadu mierniczka częstotliwości stąd: https://www.qsl.net/dl4yhf/freq_counter/freq_counter.html


    Schemat i PCB
    Oto oryginalny schemat receivera SESE80:
    SESE80 - prosty odbiornik superheterodynowy na pasmo 80m (SSB & CW)
    Tak z kolei wygląda PCB które dla niego zaprojektowałem:
    SESE80 - prosty odbiornik superheterodynowy na pasmo 80m (SSB & CW)
    PCB podzielone jest na dwa moduły:
    - moduł SESE80 - pełny odbiornik który można w całości niezależnie uruchomić
    - moduł Frequency Counter na PIC16F628A - licznik częstotliwości zdolny do wysterowania wyświetlacza 7-segmentowego (pięć cyfr), niezależy od SESE80 (jedynie trzeba podpiąć go do VFO skąd bada częstotliwość)
    PCB jest zaprojektowane tak, by można było w razie czego je przepiłować i używać oba moduły osobno (np. zrobić SESE na DDS a mierniczek częstotliwosci użyć do innego odbiornika

    Wykonanie receivera
    Po zaprojektowaniu płytki w Eagle wygenerowałem gerbery i zleciłem produkcję PCB chińskiemu wykonawcy. Po paru tygodniach kurier przywiózł płytki - całe 12 sztuk, więc trochę ich jeszcze mam (ktoś chętny na płytkę?), i od razu zacząłem lutować dwie sztuki. Druga miała być przerobiona na pasmo 40m.

    Puste PCB:
    SESE80 - prosty odbiornik superheterodynowy na pasmo 80m (SSB & CW)

    Po rozpoczęciu lutowania:
    SESE80 - prosty odbiornik superheterodynowy na pasmo 80m (SSB & CW)

    SESE80 - prosty odbiornik superheterodynowy na pasmo 80m (SSB & CW)
    SESE80 - prosty odbiornik superheterodynowy na pasmo 80m (SSB & CW)
    Uruchamianie VFO (ale nie na 42IF123, tylko jakimś niezidentyfikowanym IF transformer dobranym pod projekt z szuflady; w tle oscyloskop):
    SESE80 - prosty odbiornik superheterodynowy na pasmo 80m (SSB & CW)
    Ciąg dalszy lutowania:
    SESE80 - prosty odbiornik superheterodynowy na pasmo 80m (SSB & CW)

    Na początku nie miałem 2N3904 więc zastąpiłem je jakimiś BC, ale... ostatecznie nie sprawdziłem jak odbiornik radzi sobie na BC* , więc nie mogę powiedzieć, czy 2N3904 w nim mają dobre zamienniki.
    SESE80 - prosty odbiornik superheterodynowy na pasmo 80m (SSB & CW)

    Największy problem miałem z dostaniem 42IF123. Nie są już dostępne na Mouserze. Dwa są potrzebne do filtra wejściowego, a jeden do VFO. Już planowałem po prostu przerobić filtr wejściowy by używał zwykłych dławików, a do VFO dobrać inny pasujący dławik nastawny, ale wtedy z pomocą przyszedł jeden z moich korespodentów zza oceanu i wysłał mi pięć sztuk 42IF123:
    SESE80 - prosty odbiornik superheterodynowy na pasmo 80m (SSB & CW)
    Wielkie podziękowania dla niego - bardzo mi ułatwił uruchomienie SESE80!

    No i prawie gotowa konstrukcja:
    SESE80 - prosty odbiornik superheterodynowy na pasmo 80m (SSB & CW)

    Konstrukcja z niedokończoną obudową na bazie radiatora oraz z wyświetlaczem od częstotliwości:
    SESE80 - prosty odbiornik superheterodynowy na pasmo 80m (SSB & CW)
    Zamysł był taki, by szkielet metalowy obudować laminatem i ew. na niego nanieść napisy metodą termotransferu:
    SESE80 - prosty odbiornik superheterodynowy na pasmo 80m (SSB & CW)
    Jednak konstrukcja "niestety" długo nie wytrzymała i nawet nie doczekała się dokończenia obudowy, bo zacząłem prace nad jej ulepszeniem - a mianowicie zastąpieniem klasycznego VFO poprzez DDS (generator częstotliwości na AD9834):
    SESE80 - prosty odbiornik superheterodynowy na pasmo 80m (SSB & CW)
    Zdjęcia słabej jakości bo wziąłem je z video nagranego w trakcie testów robionych szybko na bazie mojego PCB pod AD9834 oraz klona Arduino zwanego 'RedBoard'.
    Na zdjęciu widać RedBoard, moje PCB AD9834, zlutowaną na szybko płytkę z encoderem i dwoma przyciskami i wyświetlacz 4x20.
    SESE80 - prosty odbiornik superheterodynowy na pasmo 80m (SSB & CW)
    Arduino sketch użyty tutaj dodam do załączników jak go znajdę (w razie czego może mi ktoś przypomnieć na PW)

    Również eksperymentowałem z dodaniem AGC (Automatic Gain Control, automatycznej regulacji wzmocnienia) wzorowanego na rozwiązaniu z odbiornika Taurus. Na zdjęciu znajduje się ono na osobnej płytce (lewy górny róg zdjęcia):
    SESE80 - prosty odbiornik superheterodynowy na pasmo 80m (SSB & CW)
    Schematów/dokumentacji moich eksperymentów z AGC/DDS dla SESE80 tu jeszcze nie wrzucam, bo nie są w pełni uruchomione, ale jakby ktoś był zainteresowany to zapraszam na PW

    Przykładowe nagrania i odsłuchy
    Wszystkie nagrania tutaj zostały wykonane na prymitywnej antenie "long wire" wiszącej po skosie budynku (więc budynek z jednej strony ją zasłaniał) o długości jakieś 8 metrów, bez dodatkowego dopasowania anteny (bez skrzynki antenowej).
    Jak na mój gust to jakość odbioru w obliczu takich warunków jest bardzo, bardzo dobra.

    [SSB] Wołanie Contact przez S54ZZ (?):
    ssbcont...mp3 Download (770.95 kB)

    [CW] Wołanie CQ/DX przez SM7TVJ ze Szwecji:
    CW_CQ_..mp3 Download (2.33 MB)

    Na żywo używałem wtedy strony online do dekodowania alfabetu Morse'a i wyszło coś takiego:
    SESE80 - prosty odbiornik superheterodynowy na pasmo 80m (SSB & CW)
    Fakt, są zakłócenia, ale to też dlatego, że dekodowałem na bieżąco poprzez przyłożenie głośniczka od odbiornika do laptopa...

    [SSB] SSB odebrane na SESE80 z AD9834 DDS zamiast VFO
    (słychać pogłos od DDS, głos jest od 40 sekundy nagrania bo wcześniej stroję):
    DDS_TEST..B.mp3 Download (2.62 MB)

    Podsumowanie
    Jestem bardzo zadowolony z tego odbiornika. Był bardzo prosty w wykonaniu i uruchomieniu, a jakość jego audio jest nieporównywalnie lepsza od audio z prostych odbiorników homodynowych takich jak Lidia 80. SSB jest głośne i zrozumiałe, nawet w przypadku użycia bardzo słabej i niedopasowanej anteny long wire (bez skrzynki antenowej). Gorąco polecam go każdemu początkującemu krótkofalowcowi, w razie czego mogę też odsprzedać pod niego PCB.
    Gdybym miał dzisiaj od nowa zaczynać z krótkofalarstwem, to bym pominął robienie homodynek takich jak Lidia80 itp. i od razu zacząłbym od SESE80.

    Załączniki
    Tutaj w jedno miejsce zebrałem pliki przydatne przy budowaniu tego odbiorniczka (łącznie z miernikiem częstotliwości):

    Moje pliki Eagle PCB:
    sese80_48_..gle.zip Download (185.19 kB)Punkty: 4 dla użytkownika
    Oraz gerbery od płytek:
    sese80_48_...erbers.zip Download (345.56 kB)Punkty: 4 dla użytkownika
    SESE80 manual w .doc od Far Circuits:
    SESE80 MAN...v2 (1).doc Download (6.94 MB)Punkty: 1 dla użytkownika
    Oryginalny artykuł SESE80 z QRP Quarterly:
    SES080 QRP...RLY051.pdf Download (1.5 MB)Punkty: 1 dla użytkownika
    PDF opis użytego mierniczka częstotliwości by dl4yhf:
    www-qsl-ne...r-html.pdf Download (361.04 kB)Punkty: 1 dla użytkownika
    Firmware (hex) dla PIC16F628A mierniczka (paczka zip):
    freq_cou..r.zip Download (35.51 kB)Punkty: 1 dla użytkownika

    Fajne! Ranking DIY
    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz kartę SD 64GB.
  • Licencja Pulsonix
  • #2
    arturavs
    Poziom 40  
    p.kaczmarek2 napisał:
    Jest to odbiornik superheterodynowy, to znaczy posiada podwójną przemianę częstotliwośc

    Ze schematu wynika. że przemiana jest pojedyńcza. Chyba że Kolega liczy m.cz. jako drugą pośrednią. :-)

    Ogólnie prosta konstrukcja i łatwa do uruchomienia.
  • Licencja Pulsonix
  • #3
    p.kaczmarek2
    Poziom 23  
    arturavs napisał:
    p.kaczmarek2 napisał:
    Jest to odbiornik superheterodynowy, to znaczy posiada podwójną przemianę częstotliwośc

    Ze schematu wynika. że przemiana jest pojedyńcza. Chyba że Kolega liczy m.cz. jako drugą pośrednią. :-)

    Rzeczywiście, chyba ilość mikserów mi zaczęła tutaj rzutować na przemianę. Poprawiam i punkty dla Ciebie.
  • #4
    arturavs
    Poziom 40  
    F-miarka nie "sieje" ?
  • #5
    p.kaczmarek2
    Poziom 23  
    Mierniczek częstotliwości podłączyłem przez dodatkowy ukłąd na BF245 (na płytce jest wydzielone pod niego) i nie odczułem by jakoś mocniej szumiał, ale sprawdzę to jeszcze na lepszej antenie.

    Największy problem miałem z zakłóceniami z niektórych zasilaczy 12V, one są w stanie całkiem uniemożliwić sensowny odbiór.
    Jakiekolwiek pierwsze odpalanie odbiorniczka i strojenie powinno się koniecznie odbywać na dobrym zasilaczu.
    Sam często zasilam całość z akumulatorka:
    SESE80 - prosty odbiornik superheterodynowy na pasmo 80m (SSB & CW)
    SESE80 - prosty odbiornik superheterodynowy na pasmo 80m (SSB & CW)
  • #6
    arturavs
    Poziom 40  
    p.kaczmarek2 napisał:
    Największy problem miałem z zakłóceniami z niektórych zasilaczy 12V

    Zwłaszcza chińskie ładowarki wszelakiej maści i kiepskie zasilacze komputerowe, jak również drivery LED potrafią skutecznie uniemożliwić odbiór.
  • #7
    qaz22
    Poziom 14  
    Pytanie do autora projektu, jaką długość ma antena aby ten odbiornik fajnie działał?