Popisované zariadenie je ukážkou pomerne jednoduchej konštrukcie telegrafného transceiveru pre pásmo 144,0 až 144,15 MHz s možnosťou prepnutia i do sektoru SSB. V prijímači využíva princípu priameho zmiešavania, vo vysielači priameho násobenia kmitočtu rozlaďovaného kryštálového oscilátora. Polovičný kmitočet výstupného kmitočtu (tj. 72 MHz) sa privádza do zmiešavača prijímača. Úlohou zadania bolo zostrojiť jednoduchý TRX pre mládež a začínajúcich amatérov z bežne dostupných súčiastok (nie vždy ľahko splniteĽné) a za rozumnú cenu. Popísané zariadenie je vhodné aj pre kategóriu QRPP. Prijímače s priamym zmiešavaním sú veľmi obľúbené u amatérov zaoberajúcich sa prevádzkou QRP na krátkych vlnách. Je si však treba uvedomiť, že signály na KV bývajú väčšinou silnejšie než na VKV (i stupnica sily poľa S je rozdielna o 20 dB) a často stačí na vstupe pasívny Schottkyho zmiešavač pripojený k dobrej anténe. Toto nie je možné v rozsahu VKV a pred zmiešavačom je nutné pouziť nízkošumový vf zosilňovač a ziskovú anténu. Ďalšou slabou stránkou priameho zmiešavania je malá selektivita. Tá sa síce dá zlepšiť účinnou dolnou priepusťou nf, avšak prijímač obsahuje vždy na výstupe zmiešavača obe postranné pásma. Príjem signálov SSB je veľmi príjemný a prirodzený. V prijímači tiež nevznikajú žiadne nežiadúce zmiešavacie produkty a preto môže byť použitý ako kontrolný prijímač. Nepredpokladáme používanie zariadenia ako protivníka "silných lakťov" pri veľkých závodoch. Napriek tomu bola kvalita predovšetkým prijímača preverovaná počas Veľkonočného závodu 1988 a januárového Prevádzkového aktívu 1989. Použitá bola vertikálna anténa 5/8 (jediná ktorú na 144 MHz mám), prepínaná ku kontrolnému nízkošumovému prijímaču vybavenému S-metrom. Na popisovanom prijímači boli čitateľné všetky signály zachytené kontrolným prijímačom od sily signálu S2 ibaže s horším odstupom šumu. Napriek tomu, že na pásme bolo veľa staníc so signálom S9+, dali sa i veľmi slabé signály prečítať. Počas januárových tropo podmienok boli kvalitne zachytené signály z DL, OE, Y2, HG, OK3, z TRX pracovného z OE3 a SP9, všetko na vertikál 5/8. Situácia sa iste zlepší pri použití antény s horizontálnou polarizáciou, stále platí slogan o najlepšom zosilňovači - aspoň štvorprvkovej OK1KRC. Vysielacia časť má výstupný výkon 300 mW na 75 Ohm a dosah je daný použitou anténou a podmienkami. Prijímač a vysielač sú umiestnené na samostatných doskách z jednostranne plátovaného kuprextitu, umiestených v krabičke so zbytkov laminátu.
Prijímacia časť: Prijímač pozostáva z vf zosilňovača, zmiešavača, zosilňovača oscilátorového signálu, dolnej priepuste a nf zosilňovača. Vf zosilňovač musí potrebné zosilnenie zaistiť s malým šumom a musí byť stabilný. Jednostupňový zosilňovač je osadený tranzistorom KF173 (môže byť použitý aj KF525). Dosiahnuteľné zosilnenie 25 dB a viac je umožnené zapojením vstupného ladeného obvodu v mostíkovom zapojení ktoré výrazne prospieva k zachovaniu stability. Na výstupe je zaradená pásmová priepusť indukčne viazaná jedným závitom, ktorý je súčasťou indukčnosti sekundárneho obvodu. Výstup na zmiešavač je vyvedený z tohto väzobného vinutia. Všetky obvody vf zosilňovača sú umiestené v kryte. Zrkadlová selektivita zosilňovača je vyhovujúca. Napriek tomu, že hlavný východočeský vysielač Krásný je vzdialený od QTH asi 5 km vzdušnou čiarou, je príjem absolútne čistý. Zmiešavač je v málo známom zapojení. V zahraničnej literatúre je známy ako tzv. "harmonický zmiešavač" a jeho autorom je sovietsky amatér Poljakov. Na zmiešavanie využíva dve antiparalelne zapojené diódy pripojené priamo na vstup nf zosilňovača. Na zmiešavanie sa využíva zásadne polovičný kmitočet oscilátora (v našom prípade 72 MHz). V popisovanom prijímači je použité zdokonalené zapojenie. Ide o dve dvojice antiparalelne zapojených diód privedených na oba vstupy operačného zosilňovača 741. Na vstupe zmiešavača je symetrizačný transformátor navinutý na malom dvojotvorovom jadre z materiálu N01 (priemer 8 mm, výška 6 mm). Oscilátorový signál sa privádza na stred sekundárneho vinutia a jeho úroveň sa nastavuje odporovým trimrom. Operačný zosilňovač zaistí základné nf zosilnenie. Kondenzátor 47 pF z výstupu na vstup obmedzí vyššie kmitočty demodulovaného signálu v akustickej oblasti. Nf signál je privedený na vstup aktívnej dolnej priepuste osadenej tranzistorom KC148 (KC508, KC509). Hodnoty RC členov sú volené tak, aby sa mierne zväčšilo napätie okolo 1200 Hz a za týmto kmitočtom sa výrazne zmenšilo. Kmitočty pod 500 Hz sú potlačené voľbou väzobných členov v celom nf reťazci. S touto útlmovou charakteristikou sú dobre čitateľné i signály SSB. Zisk stupňa s dolnou priepusťou je menší ako 1. Za dolnou priepusťou je zaradený potenciometer na reguláciu hlasitosti. Ako výkonový nf zosilňovač je použitý integrovaný obvod MBA810DAS. Cenove je prístupný a zapojenie je jednoduché. Pokiaľ by sa jednalo iba o počúvanie na slúchadlá, vyšlo by riešenie s tranzistormi jednoduchšie. Vzhľadom k snahe minimalizovať rozmery bol vypustený tzv. bootstrap kondenzátor 100 pF z bodu 4 do bodu 12. Vypustenie nemá podstatný vplyv na funkciu. Na miestach elektrolytických kondenzátorov boli použité typy z rady TE 002 v plastikových púzdrach a použité boli podstatne menšie kapacity oproti doporučenému zapojeniu (kde sú navrhnuté z hľadiska prenosu HiFi, pre prenos kmitočtov v rádioamatérskej oblasti sú zbytočne veľké). Zosilňovač má výstup pre reproduktor 4 Ohm a pre slúchadlá. Zo slúchadiel bol vyskúšaný rad typov s malou i veľkou impedanciou aj slúchadlá k prístrojom pre nedoslýchavých. Na doske v blízkosti zosilňovača je ešte umiestený zosilňovač oscilátorového signálu 72 MHz, na ktorého výstupe je trimer k nastaveniu výstupnej úrovne do zmiešavača.
Vysielacia časť: Vysielacia časť je umiestená na druhej doske. Prvý tranzistor plní funkciu kryštálom riadeného oscilátora, rozlaďovaného ladiacim kondenzátorom. Voľba základného kmitočtu oscilátora vychádza z podmienky, že násobenie musí "prechádzať"' cez kmitočet 72 MHz, ktorý je potrebný pre zmiešavanie v prijímači. Objednanie vhodného kryštálu je pre toto jednoduché zariadenie cenove nevýhodné a preto bol použitý medzi rádioamatérmi pomerne dostupný kryštál L2400. Jeho základný kmitočet je l4,407 MHz a dá sa amatérsky ľahko upraviť. Nakoľko je možné telegraficky pracovať i v sektore SSB, je na doske miesto i pre druhý kryštál k prekrytiu tejto časti pásma. Na rozlaďovanie je možné použiť ľubovoľný ladiaci kondenzátor s kapacitou 150 až 200 pF. Vzduchové kondenzátory sú však rozmerné. Plne vyhovujúci a vo vzorke použitý je ladiaci kondenzátor so styroflexovým dielektrikom používaný vo vreckových prijímačoch pre SV a DV (TESLA WN70407) s kapacitou 150 + 60 pF. Obe sekcie je možné spojiť paralelne alebo využiť iba sekciu 150 pF. Kondenzátor je vpájaný priamo do dosky. Druhý tranzistor násobí základný kmitočet 5x na 72 MHz. Z teórie násobičov je známe že obsah vyšších harmonických závisí na uhle otvorenia aktívneho prvku. Optimálneho uhlu otvorenia dosiahneme správnou voľbou bázového deliča. Na výstupe tohto násobiča je zaradená pásmová priepusť, ktorá dostatočne potlačí nežiadúce kmitočty. Zo sekundárneho obvodu sa väzobným vinutím odoberá do zmiešavača prijímača signál 72 MHz a z odbočky do ďalšieho násobiča. Tretí tranzistor násobí 2x a na jeho výstupe je už potrebné napätie s kmitočtom 144 MHz k ďalšiemu zosilneniu. Zosilňovacie stupne pracujú s nulovým predpätím. Prvý zosilňovací tranzistor KSY71 je v zapojení so spoločnou bázou a dodáva výkon potrebný k vybudeniu koncového stupňa s KF630D na výstupný výkon 300 mW na 75 Ohm. Napájanie: Napájací zdroj nie je súčasťou popisovaného zariadenia. Je možné pouziť ľubovoľný zdroj ktorý je schopný dodať 12 V stabilizovaného napätia a prúd do 150 mA. V prípade použitia stabilizovaného zdroja nie je nutná Zenerova dióda v oscilátore a môžeme ju vypustiť. Jej predradný odpor nahradíme prepojkou. Zenerovu diódu ponecháme iba v prípade napájania z batérií. Kľudový odber (hlasitosť na minimum, kľúč rozpojený) je 40 mA. Pri príjme pri silnom signále a plnej hlasitosti sa prúd zväčší v špičkách na 120 až 140 mA. Pri zakľúčovaní a prispôsobenej záťaži je 120 mA. Pri použití slúchadiel pri príjme a pri odpojenom reproduktore zostáva odber na úrovni kľudového prúdu i pri silných signáloch a plnej hlasitosti.
Konštrukcia: Dosky sú po obvode prispájkované do krabičky z laminátu o výške 40 mm (záhradka). Ku zlepšeniu tuhosti krabičky a tým zvýšeniu mechanickej stability je medzi dosky vložená prepážka z obojstranne plátovaného kuprextitu vysoká 25 mm. Dosky sú uložené tak že na tej istej strane je vstup antény prijímača a anténny výstup vysielača. Tým je zaistené že prívody k anténnemu prepínaču budú krátke. Ako prepínač je použitý malý typ a je umiestený na užšej bočnici na ľavej strane. Na zadnej bočnici je umiestený anténny konektor. Použitý bol konektor z WXN20 používaný na vnútorné prepojenie. Na zadnej strane je ďalej normalizovaný konektor pre pripojenie reproduktora. Na prednej strane je konektor pre slúchadlá a kľúč. Cez ľavú bočnicu prechádza hriadeľ ladiaceho kondenzátora (ten je k bočnici priskrutkovaný dvoma skrutkami M2). Pri použití ladiaceho gombíka s väčším priemerom sa dá ladiť aj bez prevodov. Možnosť použitia prevodu a prípadne aj stupnice je ponechaná na konštruktéra. Na prepínanie kryštálov dobre poslúži prepínač ISOSTAT s jednou sekciou, umiestený na prednej bočnici. V strednej prepážke je otvor v mieste prepojenia násobiča 72 MHz a vstupu oddeľovacieho zosilňovača oscilátorového signálu pre zmiešavač. Odporový delič cez ktorý sa pripája, je na strane spojov. Cievky v koncovom zosilňovači sú vzduchové samonosné. Všetky ostatné sú vinuté na kostričkách z WXN (tzv. pardubické) bez tieniacich krytov. Tieniace kryty su použité iba vo vf zosilňovači. Vzdialenosti vývodov odpovedajú použitiu rezistorov TR 151, TR 212 okrem obvodov operačného zosilňovača, kde boli použité TR 191 (vzdialenosť vývodov 7 mm). Netreba používať rezistory "na stojato" tento spôsob zhoršuje orientáciu pri opravách. Kondenzátory sú bežné keramické, v ladených obvodoch z materiálu N47.
Uvedenie do chodu: K uvedeniu do chodu potrebujeme merač jednosmerného napätia a prúdu, merač vf napätia a čítač. Najprv oživíme oscilátor s kryštálom spojeným s nulovým potenciálom. Kryštál odkrytujeme a opatrným trením polepov odrezanou gumou "dotiahneme" jeho kmitočet na 14 418 kHz (kryštál pre úsek SSB na kmitočet 14 433 kHz). Pri práci stále sledujeme kmitočet. Pripojíme sériovú cievku a ladiaci kondenzator a overíme, že oscilátor plynule mení kmitočet pri zmene kapacity. Pri maximálnej kapacite ladiaceho kondenzátora doladíme jadrom cievky kmitočet na l4 400 kHz (s kryštálom pre pásmo SSB na 14 419 kHz upravíme kryštálom, pretože cievka musí mať indukčnosť nastavenú pre pásmo CW). Merač vf napätia pripojíme na výstup prvého násobiča na vývod pre zmiešavač prijímača. Jadrom doladíme obvody pásmovej priepuste. Úroveň vf napätia by mala byť aspoň 80 mV. Účinnosť násobiča je možné ovplyvňovať voľbou bázového deliča. Overíme, že na výstupe je skutočne signál o kmitočte 72 MHz. Druhý násobič by už mal dávať dostatočné napätie pre budenie zosilňovačov. Jadrom doladíme na maximálne výstupné napätie - meriame na emitore KSY71. Výstupný kmitočet už musí byť 144 MHz. Výstupný obvod prvého zosilňovača je bez jadra a približne rezonuje s parazitnými kapacitami, chová sa skôr ako vf tlmivka. V koncovom stupni sú všetky cievky vzduchové. Vinuté sú zo silnejšieho vodiča a sú samonosné. Vôbec nie sú použité dolaďovacie trimre ako býva zvykom. Je to nielen z dôvodu ich ťažkého získania ale dôvodom je aj zachovanie malých rozmerov. Použité sú overené kapacity pevných keramických kondenzátorov a dolaďovanie na maximálny výstupný výkon sa robí úpravou vzdialenosti vinutí použitých cievok (rozťahovanie, stláčanie za pomoci izolovanej pinzety alebo pomôcky z kúska laminátu). Meriame vf napätie na rezistore 75 Ohm pripojenom na výstupe za súčasného merania kolektorového prúdu tranzistora KF630D. Zmenou indukčnosti cievky v báze vzrastá budenie, ktoré sa prejaví vzrastom kolektorového prúdu asi na 100 mA. Zmenou indukčnosti cievok výstupného obvodu narastá vf napätie na výstupnom rezistore. Optimálne nastavenie je také, keď zosilňovač dáva najväčší výkon pri najmenšom kolektorovom prúde. Pri popisovanej vzorke bolo napätie 4,75 V/ 75 Ohm, tj. 300 mW výstupného výkonu. V prijímači najprv zmeriame jednosmerné napätia. V bode 12 zosilňovača MBA810 a v bode 6 operačného zosilňovača 741 musíme namerať približne polovičné napájacie napätie. Na maximálnu úroveň doladíme výstupné napätie oddeľovacieho zosilňovača a pomocou odporového trimra nastavíme vf napätie na strednom vývode transformátora na 250 až 300 mV. Konečné dostavenie urobíme až pri príjme slabého signálu na najlepšiu citlivosť. Vf zosilňovač ja navrhnutý so značným zosilnením a preto aj s rizikom nestability. Po doladení obvodov do rezonancie vzrastie v reproduktore šum zosilňovača (vlastný šum zmiešavača a zosilňovačov je veľmi nepatrný). Vstupný obvod dolaďujeme s pripojenou anténou. Pokiaľ sa prejaví tendencia k nestabilite, potlačíme ju zaradením rezistora 22 az 56 Ohm medzi kolektor a ladený obvod vf zosilňovača zo strany spojov po prerušení spoja. Ďalšie meranie závisí na vybavení, ktoré máme k dispozícii. Pôjde predovšetkým o zmeranie nf priebehu zosilňovačov a dolnej priepuste. Doporučené hodnoty súčiastok však plne vyhovujú.
Pri stavbe prajem všetkým veľa zdaru a spokojnosti s výsledkom. (Prevzaté so súhlasom autora zo Zborníka prednášok z celoslovenského stretnutia rádioamatérov Tatry 1989.)
S. Borovička, OK1BITakže toľko originálny popis z Rádioamatérskeho zpravodaje 10/1990, ja som do transceivra pridal jednoduchý obvod VOX a prepínanie príjem/vysielanie obstaráva relé. Prevádzka je oveľa pohodlnejšia, operátor nemusí pri každej relácii siahať na prepínač RX/TX. Na príposluch vlastných vysielaných značiek som do zariadenia pribastlil jednoduchý CW monitor s dvomi KC508, naviazaný cez kondenzátor 4k7 na nf výstup. Bol som naozaj veľmi milo prekvapený citlivosťou tak jednoduchého prijímača, na porovnanie som mal k dispozícii FT 225rd. Konštrukcia transceivra je zrejmá z fotografií, na ladenie som použil väčší gombík bez prevodu. Kryštály som nakoniec objednal vo firme KRYSTALY Hradec Králové, nepodarilo sa mi zohnať kryštály L2400. Pre CW časť je kryštál 14418 kHz, pre SSB časť pásma 14443 kHz, kryštály sú ufb a podarilo sa dosiahnuť pri každom rozladenie cca 260 kHz už v pásme 2m. Takže trx je schopný pracovať v rozsahu 144 až 144,5 MHz! Výstupný výkon je skoro konštantný v celom rozsahu, musel som sa trochu pohrať s naladením pásmovej priepuste. Ako anténny konektor som použil BNC typ.
Igor Frola, OM3CUG
