logo elektroda
logo elektroda
X
logo elektroda
REKLAMA
REKLAMA
Adblock/uBlockOrigin/AdGuard mogą powodować znikanie niektórych postów z powodu nowej reguły.

Demodulator SSB wg metody Weavera

andreyatakum 18 Lut 2024 10:16 1464 6
REKLAMA
  • Najpopularniejszym sposobem generowania sygnału SSB jest klasyczna metoda: filtra fazowego i bezpośredniej konwersji. Trzeci istnieje od dawna, ale obecnie jest prawie zapomniany. To dlatego, że w momencie jego wynalezienia dostępna baza komponentów nie pozwalała poradzić sobie z niektórymi jego wadami. Jednak aktualnie nie stanowi to problemu. W odróżnieniu od dwóch pierwszych przypadków.
    Metodę opracował Irlandczyk Donaldo Weaver pod koniec lat 40. ubiegłego wieku. Jest atrakcyjna, ponieważ pozwala w dość prosty sposób uzyskać utworzenie bardzo precyzyjnego sygnału jednostronnego wstęgi bocznej o doskonałej, niezniekształconej charakterystyce amplitudowo-fazowej (a zatem bez zakłóceń). Artykuły w Internecie potwierdzają skuteczność metody. Głównie teoretycznie. O ile mi wiadomo, jedynym projektem przemysłowym zbudowanym na tej zasadzie jest amerykański transceiver wojskowy.

    Demodulator SSB wg metody Weavera


    W Internecie można znaleźć gotowe schematy i nowoczesne rozwiązania, ale wszystko zaczęło się od szkicu z 1950 roku. Całość jest wykonana na lampach i zawiera wiele regulacji, ponieważ w tamtych czasach rozpiętość parametrów elementów pasywnych była dość duża, a symetrię obu kanałów można było osiągnąć jedynie za pomocą ustawień. Być może był to powód niewielkiej popularności. Układ może pełnić funkcję demodulatora, a obwód działa również w odwrotną stronę.

    Demodulator SSB wg metody Weavera


    Symulacja obwodu z elementami idealnymi daje bardzo dobre wyniki. W numerze 6 magazynu WRW za rok 2013 ukazał się schemat odbiornika zbudowanego na zasadzie Weavera, ale z nowoczesnymi detalami. Sądząc po komunikatach na portalu cqham.ru, zostało to powtórzone, przynajmniej przez ukraińskich radioamatorów, którzy zamieścili nawet nagranie dźwięku tego amplitunera. Odbiornik jest jednopasmowy, przeznaczony na popularny zakres 7 MHz. Jednak nic nie stoi na przeszkodzie, aby uczynić go wielopasmowym poprzez zmianę obwodów wejściowych i pasma generatora.

    Jak widać na schemacie, odbiornik jest superheterodyną z dwiema konwersjami przy bardzo niskiej częstotliwości pośredniej, mieszczącej się w zakresie audio. Przypominam, że im niższa częstotliwość, tym łatwiej zapewnić wąskie pasmo. Przy około 3000 Hz jednostopniowy filtr LC ma taką samą częstotliwość odcięcia jak filtr 4-stopniowy przy 500 kHz.

    To prawda, że ​​​​odbiornik zawiera dwa identyczne kanały. W jednym z nich widmo częstotliwości audio jest przesunięte w fazie o 90 stopni, w tym, czy w innym kierunku, co zapewnia odbiór górnej lub dolnej strony.
    Główny oscylator wykonany jest na cyfrowym układzie scalonym D1 — 74HC00. Częstotliwość ustala się parametrami cewki L2 i kondensatorów C6-7. Pierwsze miksery są kwadraturowe (74HC74), tj. zasilane sygnałami oscylatora z przesunięciem fazowym 0/90. Po pierwszej konwersji dostępne są aktywne filtry dolnoprzepustowe (MAX7400) o częstotliwości F=1200 Hz. Następnie są drugie miksery, również kwadraturowe. A zasilane przez drugi referencyjny oscylator niskiej częstotliwości (1700 Hz z przesunięciem fazowym 0/90). Ich wyjścia są sumowane, aby stłumić górną wstęgę boczną. Wyjściowy filtr dolnoprzepustowy (MAX7400) o zmiennej częstotliwości F=300-3000 Hz. Ostateczny wzmacniacz jest wykonany na układzie scalonym LM386.
    Wiele osób może pomyśleć, że sygnał z drugiego oscylatora przedostanie się do wzmacniacza niskiej częstotliwości i spowoduje pisk w głośniku. Jednak, sądząc po nagraniu dźwięku operacji na antenie, pisk jest w ogóle niesłyszalny, chociaż przyrządy wskazują na jego obecność na bardzo niskim poziomie.

    Demodulator SSB wg metody Weavera


    Odbiornik wykorzystuje głównie cyfrowe układy filtrów aktywnych oraz filtry MAX7400.
    Jest tu tylko jedna regulacja, w przeciwieństwie do wersji autorskiej i modulatorów-demodulatorów konwersji bezpośredniej — rezystor R25. Zapewniają lepszy balans kanałów, a co za tym idzie tłumienie jednej z częstotliwości bocznych. Tym samym odbiornik doskonale nadaje się do masowej produkcji.
    Moim zdaniem oscylator można zrobić na podstawie układu scalonego si5531. Ma on 3 wyjścia, między którymi można powrócić fazę sygnałów na 90 stopni. Scalaki MAX7400 są dość drogie. Np. w Turcji kosztują 400 TL (52 zł) za sztukę. Zamiennikiem może być MAX293. W ww. kraju ten ostatni jest 5 razy tańszy. Istnieje inne rozwiązanie — aktywne filtry na wzmacniaczach operacyjnych.

    Demodulator SSB wg metody Weavera


    Jeśli znajdą się chętni na praktyczną realizację tego odbiornika, to mogę opracować płytkę.

    Artykuł dokładnie opisujący metodę Weavera jest poniżej:
    https://csoundjournal.com/ezine/summer2000/processing/
    (w języku angielskim).

    P.S. Schemat z magazynu WRW zawiera błąd. Moim zdaniem układ zasilania ma wyglądać następująco:

    Demodulator SSB wg metody Weavera


    Artykuł został opracowany na podstawie materiałów z magazynu WRW 6.2013 oraz portalu cqham.ru.

    Fajne? Ranking DIY
    O autorze
    andreyatakum
    Poziom 13  
    Offline 
    Elektronik, podróżnik, dziennikarz niezależny
    Specjalizuje się w: komunikacja bezprzewodowa
    andreyatakum napisał 471 postów o ocenie 590. Mieszka w mieście Antalya. Jest z nami od 2021 roku.
  • REKLAMA
  • #2 20966879
    bobeer
    Poziom 28  
    Wieki temu w EdW był projekt układu na podobnej zasadzie działania. Oczywiście w wersji mniej profesjonalnej. Był to równocześnie modulator i demodulator. Umożliwiał przesuwanie i odwracanie widma audio. Za jego pomocą, oprócz zabawy z dźwiękiem można było np. "odkodować" fonię, popularnego w tamtych latach 'canal +' :).
  • REKLAMA
  • #3 20968423
    Mlody_Zdolny
    Poziom 30  
    bobeer napisał:
    Oczywiście w wersji mniej profesjonalnej.

    Czym ta profesjonalność lub jej brak ma się przejawiać?
    Zarówno w transofonie z EdW jak i w SSB najważniejszą rolę do spełnienia mają filtry.
  • REKLAMA
  • #4 20972360
    bobeer
    Poziom 28  
    Mówią, że nie ma głupich pytań.
    Napisałem w ten sposób, ponieważ EdW pamiętam niewyraźnie jako czasopismo dla amatorów, z konstrukcjami dla amatorów. Autor w powyższym artykule wspomniał o zastosowaniu komercyjnym "..jedynym projektem przemysłowym zbudowanym na tej zasadzie jest amerykański transceiver wojskowy...".
  • REKLAMA
  • #5 20972392
    Mlody_Zdolny
    Poziom 30  
    Tak, to prawda, w EdW było sporo prostych i amatorskich projektów, ale z tego co pamiętam transofon był dosyć złożonym projektem z rezystorami 1% i sprawiał wrażenie projektu "pro". Dzisiaj wiadomo, że takie rzeczy można zrobić na DSP czy z użyciem gotowej aplikacji, ale wtedy, chociaż projekt niezwiązany z radiem to był zupełnie inny poziom, nie do zrozumienia bez pewnej wiedzy nt. modulacji.
  • #7 20972889
    andreyatakum
    Poziom 13  
    hornsundstopptak napisał:
    Na takim modulatorze zbudowany został dwie dekady temu sprzęt do łączności jaskiniowej - HeyPhone. Zbudowałem kopię, działa to całkiem dobrze:

    Dzięki za informacją. Obejrzę z ciekawością.
REKLAMA