LZ4HA

В настоящата статия е описан втори подобрен вариант на репитер на 430MHz построен на базата на блок RS4000 на шведската фирма ERICSSON. Първият вариант на схемата също работи успешно , но показа някои недостатъци , които при тази схема са отстранени.

За управление на репитера съм ползвал контролера описан от VK5DJ. Той дава възможност дистанционно да се управляват някои от параметрите на репитера. Той изпълнява и ролята на електронен идентификатор като на определено време излъчва информация за местонахождението на репитера и неговият опознавателен знак. Ако не ползваме външен контролер е възможно да свържем накъсо извод 3 (SQL) с извод 1(PTT) на конектор H7. При това положение репитерът ще функционира нормално , но без функциите осигурявани от външният контролер – „опашка“ , идентификация и дистанционен контрол на праметрите на репитера.

Цялата схема е изпълнена със стандартни елементи Старал съм се всички компоненти да са достъпни на пазара.

На входа на приемника , както и в изхода на предавателя са поставени две групи филтри (комбинация от лентов и режекторен) направени със спирални резонатори. Те осигуряват на входа на приемника потискане на предавателната честота , а на изхода на предавателя потискане на приемната честота. Освен това в изхода на предавателя има поставен циркулатор комбиниран с товар 50 ома. При лошо съгласуване или отсъствие на антена връщащата се енергия от веригата на антената се отклонява към изкуствения товар и по такъв начин крайното стъпало на предавателя винаги е предпазено.

Схемата на управляващият контролер е показана на фиг.1

фиг.1

Захранването на контролера постъпва на конектор К1. На извод 1 се подава захранващо напрежение 9V, а на извод 3  20V. Като захранващ блок използвам преработено захранване от персонален компютър (250W).Стабилизаторите U1,U2 и U6 осигуряват необходимите стабилизирани захранвания за контролера , съответно +5V ,+6,4V и +12V.

При включване на захранването микроконтролера U7 изработва управляващите сигнали , с които се задават работните честоти на синтезаторите  на приемника и предавателя. След като системата за фазова автоматична донастройка на честотата

(ФАДЧ) е "захванала" зададената честота на изводи 13 RLOCK (CN1) и 4 TLOCK(CN2)се установява сигнал лог. 0. При това положение таймер NE555N е забранен и напрежението на изход 3  е 0V. Тогава това напрежение се инвертира от U5 и на извод 1 MCLR на U7  се установява високо ниво (+5V) , което разрешава работата на микроконтролера. Ако синтезаторът на приемника или предавателят не е захванал зададената честота , на извод 4 на U3 се подава +2,86V и U3 изработва сигнал RESET , който рестартира микроконтролера U7. Важна особеност , е че на печатната платка не е предвидено място за елементите Rx и Cx и е необходимо те да се поставят допълнително.

Микроконтролера управлява с един от изводите си допълнителен вентилатор , който охлажда крайното стъпало. Вентилатора се включва само ако сигнал PTT е задействан за време по-дълго от 10 секунди. Допълнителният вентилатор се включва към конектор K2.

Микроконтролера следи и информацията за температурата на крайното стъпало ( извод 8 на CN3 TEMP). Ако температурата надхвърли 60 градуса , крайното стъпало се изключва. Информацията подавана на изводи 2,3,4 и 23 на микроконтролера не се ползва при настоящата програма на микроконтролера.

Шумоподавител:

В предишният вариант на микроконтролера използвах сигнала RSIAA( извод 8 на CN2)

, който е постоянно напрежение пропорционално на напрегнотостта на полето  и компаратор с регулируем праг на задействане. Този вариант на шумоподтискащата система не се оказа достатъчно подходящ и имаше фалшиви задействания на репитера -  главно при влошаване на времето.Напрежението в изввод 8 - RSSIA на CN2  се променя в зависимост от това дали имаме свързана антена.При свързана антена това напрежение е 0,65Vdc , но в някои случай достига до 2,175Vdc.При наличие на силен сигнал с приемната честотоа това напрежение се повишава до 4Vdc.

В настоящият вариант са елеминирани фалшивите сработвания на репитера.При построяването на схемата съм ползвал принципа заложен при шумоподтискащата система на радиостанция "Лотос".

Шумоподавителя се състои от високочестотен филтър U8A , усилвател U8B , детектор D5,D6 и компаратор U9.

Входният нискочестотен сигнал от изхода приемника (извод 10 на CN2 сигнал DISCA)

се подава на високочестотният филтър построен с U8A. Той представлява филтър на Чебишев от втори ред и има честота на среза 15 KHz.Второто стъпало (U8B) е усилвател с регулируемо усилване. Коефициента му на усилване се определя от тример-потенциометъра RP1. С негова помощ се задава необходимото ниво на шумопотискане. Следващото стъпало е детекторната секция изградена с двата диода D5,D6 детектираното и филтрано постоянно напрежение се подава на инвертиращият вход на компаратора U9. Резисторът R21 създава допълнителен хистерезис и кара компаратора да работи като тригер на Шмид. Изходното напрежение от приемника е с амплитуда около 0,6Vp-p с 3V постоянна съставна. C31 премахва постоянната съставна от сигнала , когато нямаме полезен сигнал от приемника в неговият изход има шум ,който е широколентов и високочестотната част ( >15KHz ) от спектъра преминава през ВЧ филтър и се усилва от U8B след детектиране и филтриране върху резистор R26 се измерва напрежение около 0,6V. При постъпване на НЧ сигнал от приемника , неговият спектър е до 3kHz и след детектора напрежението е около

0,1V.

Тригера на Шмид има твърдо зададен праг на сработване 0,4V. Когато в изхода на приемника има само шум на другият му вход сигналът е с ниво около 0,6V и в изхода на компаратора напрежението е 0V. При това положение електронният ключ U4C е отворен и към нискочестотният усилвател не постъпва сигнал (шум).

При наличие на полезен НЧ сигнал в изхода на приемника , на извод 3 на U9 постъпва сигнал с ниво по ниско от прага (0,4V) и изхода 7 застава в положение +5V. Това напрежение кара електронният ключ да се затвори и полезният НЧ сигнал постъпва на входа на НЧ смесител U10A.

НЧ смесител и усилвател:

НЧ смесител е изграден с U10A той смесва полезният НЧ сигнал със телеграфният сигнал постъпващ от външен контролер и сигнала от вътрешният тестов генератор.

U10B усилва входният НЧ сигнал и повдига леко високите честоти  (6dB/oct). Прави се преемфазис на входният сигнал. От изхода на усилвателя сигналът постъпва на входа на модулатора на предавателя CN2 извод 5 - TXMOD. С потенциометъра RP3 се настройва максималната девиация на предавателя - тя не трябва да е повече от 5KHz. Напрежението на извод  извод 5 - TXMOD на CN2 трябва да е около 0,3Vp-p

Изходната мощност на предавателя се определя от тример-потенциометъра RP2.

С транзистора Т1 е изграден НЧ генератор на честота 1KHz. При поставяне на тестовият джъмпер Н6 генераторът се захранва и 1КHz през електронният ключ U4D се подава на входа на НЧ смесител. Едновременно с това се включва и предавателя. По този начин лесно без необходимост от входен сигнал може да се провери работоспособността на предавателя и да се направят съответните измервания по предавателният тракт.

Опорният генератор за синтезаторите е Q2. Той изработва опорна честота 10.000MHz

Ако опорната честота се отклонява от 10.000MHz , то и честотата на приемника и предавателя се отклонява от предварително изчислените. Затова е важно генераторът да е достатъчно стабилен и с точна честота.

Напреженията в контролни точки Н2 и Н3 на конектор CN1 са съответно 0,293Vdc  и 0,42Vdc.  Напреженията в контролни точки Н4 и Н5 на конектор CN2 са съответно    0,336Vdc  и 0,25Vdc.

Печатната платка е двустранна , но е проектирана така , че да може да се изработи в домашни условия.

При разработката на платката съм допуснал грешка при , която конектор CN1 е разположен срещу конектор CN2 на приемника а конектор  CN2 е разположен срещу конектор CN1на приемника , но този недостатък е решим с използване на удължителни проводници до съответните конектори.

Побликуваните графични оригинали са така направени , че да могат да се отпечатат фотошаблони за горен и долен слой, като горният слой е огледален. Двата комплекта фотошаблони са отпечатани за позитивен и негативен фоторезист.

Фотошаблони отпечатани  в позитив:

Top Layer (mirrored) Bottom Layer Solder Mask Top Layer (mirrored) Solder Mask Bottom Layer

Фотошаблони отпечатани  в негатив:

Top Layer (mirrored) Bottom Layer

Разположение на елементите:

Top Overlay

От следващите два линка може да се изтегли програмата за контролера PIC16F76 като текст на С (CCS) и съответно вече компилираната програма в HEX формат. В програмата са поставени честотите на предаване и приемане за гр.Добрич.

Ако желаете да ползвате други честоти е необходимо да се сменят в програмата освен честотите и останалите коефициенти за приемния и предавателния синтезатори.

main_rpeater.c main_repeater.hex

На следващата снимка се вижда вече готовата и наситена платка на контролера.

На следващите две снимки се виждат антените на предавателя и приемника и вече монтираният ретранслатор.

30.05.2021г.