Yaesu FT-450D SDR үшін RF түрту: 8 қадам (суреттермен)

2025 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2025-01-23 14:51

Сәлеметсіз бе, сізді қызықтыратын кез келген адам, Менің ойымша, алдымен бұл нұсқаулық нені білдіретінін түсіндіру керек еді. Бұл жобаға келесі негізгі компоненттер қатысады:

Yaesu FT-450D-қуаты 100 Вт болатын 160-6 метрлік әуесқой диапазондарды жабуға қабілетті HF/50MHz заманауи ықшам трансивер. Тізімге мүмкіндіктер тым көп, егер сіз көбірек білгіңіз келсе, тек Google радиосы.

SDRPlay - бұл 1 КГц -тен 2 ГГц жиілік диапазонын қамтитын және кең спектрді 10 МГц жиілікке дейін қарауға мүмкіндік беретін керемет кең жолақты бағдарламалық қамтамасыз етілген радио.

SDRPlay:

(Менің компаниямен олардың керемет өнімін сатып алудан басқа байланысым жоқ)

Бұл жабдықтардың екеуі де өз алдына керемет. Алайда, бұл нұсқаулықтың мақсаты - екі жабдықты біріктіру және екі әлемнің ең жақсысын пайдалана білу. Бұл дегеніміз, мен FT-450D радиосын мақсатты түрде қолдана аламын (тар диапазонды радио қабылдағыш ретінде), бірақ сонымен бірге кең жолақты арнаны визуализациялау үшін SDRPlay қабылдағышты қолдана аламын.

Бұл проблема тудырады, себебі FT-450D де, SDRPlay де антеннаны көруі керек. Бір әдіс - екі антеннаны пайдалану. Екінші тәсіл-бір антеннаны қолдану, бірақ РЖ жолын бөлу және желідегі коммутация арқылы жіберу/қабылдау. Үшінші және қолайлы әдіс-бұл FT-450D ішінен радиожиілікті қабылдау жолын қолайлы төмен шуылдық тізбектің көмегімен ажырату және сигналды SDRPlay-ге ұсыну. Бұл соңғы тәсіл FT-450D де, SDRPlay де бір антеннаны көруге әкеледі. Төмен шу тізбегі қабылдау кезінде ғана жұмыс істейді, сондықтан тарату кезінде SDRPlay қабылдағышына кіруді қорғайтын айтарлықтай оқшаулау қамтамасыз етіледі. Төмен шу тізбегі жоғары импеданс кірісіне ие, осылайша FT-450D шегіндегі нүктеге минималды жүктеме береді. Бұл соңғы нүкте маңызды, себебі FT-450D ішіндегі сәйкес келетін нүктелер 50 омдық пассивті пассивті сүзгілердің екі жағында орналасқан. Қосымша тізбек енгізген кез келген жүктеме немесе импеданс өзгеруі сүзгілердің берілу функциясын өзгертеді, сонымен қатар ізделетін сигнал жолындағы қуатты төмендетеді.

Сыртта аз шуыл күшейткіштерінің көпшілігі (LNA) кірісті алу үшін кері байланысты пайдаланады, сонымен қатар 50 Ом кіріс кедергісі бар - бұл мүмкіндіктердің ешқайсысы қажет емес.

Қарапайым жоғары импедансты кран тізбегін Dave G4HUP жасаған және оны сатып алуға болады. Өкінішке орай, Дэйвтің қайтыс болғанын түсінемін. Мен дизайнның бір бөлігін алдым және өзгеріс енгізіп, өзімнің баспа платасын шығардым, FT-450D мен сыналдым. Бұл нұсқаулықтың тақырыбын құрайтын процесс.

1 -қадам: LNA схемасы мен ПХД макетін құру

Шолу

Осы жылдар ішінде мен өнімдерге және үйде қолдануға арналған бірнеше баспа схемаларын (ПХД) жасадым. Алғашқы күндері бұл мыспен қапталған тақтаны, конструкцияны мысға салу үшін арнайы қаламсаптарды қолданды. Содан кейін тақта темірді хлоридке бекітіп, ашық мысты алып тастап, іздеу жолдарын қалдырады. Сондай -ақ, жарыққа сезімтал мыс қапталған тақтаны сатып алуға және оюға дейін қарсылық жасау үшін масканы қолдануға болады. Коммерциялық мақсатта жасалған бір реттік тақтаның болуы өте қымбат және әуесқойлар үшін қол жетімді емес құралдарды қажет етті.

Қазіргі уақытта компьютерлік құралдар ақысыз және бірнеше күннен кейін бірнеше сағат ішінде дизайн тақталарына қол жетімді. Сонымен қатар, Қытайда және Ұлыбританиядан тыс жерлерде көптеген арзан өндірушілер болғандықтан, өндіріс шығындары төмендеді. Алайда, егер сіз жеткізуді қоссаңыз, бір тақтаны жасау әлі де арзан емес.

Тағы бір тәсіл мен осы жобада қолданған әдіс - тақтаны CNC фрезерлік станогының көмегімен тегістеу. Әлбетте, сіз бір тақтай жасау үшін CNC станогын сатып алмайтын боласыз, бірақ менде ағаш, металл мен әйнекті фрезерлеуге қатысты басқа да көптеген жобаларда қолданылатын машина болды.

ПХД -ны CNC станогының көмегімен өңдеу үшін іздеу жолдарының айналасындағы оқшаулауды кесу үшін өте жақсы кескіш құралды қолдану қажет, бірақ барлық мысты тазартпау керек. Бұл тәсіл әсіресе РЖ тізбектерін құру кезінде пайдалы, себебі қалған мыс аралдары тұрақтылық пен өнімділікті жақсартатын жер үсті жазықтығы ретінде әрекет еткені жөн. Мен бұл жобада екі жақты мыс қапталған тақтаны қолдандым және жоғарғы және төменгі мыс беттерін байланыстыру арқылы бұрғыладым.

EasyEDA көмегімен ПХД дизайны

Мен әр түрлі ПХД дизайн пакеттерін қолданып көрдім және DipTrace деп аталатын пакетке қоныстандым. Дегенмен, дизайнерлік пакеттердің жеке қосымшаны пайдаланудан гөрі веб-негізде болуы бұрынғыдан да танымал. Біраз уақыт DipTrace-ті пайдаланбағандықтан, мен аздап тот басқан едім, сондықтан мен желіге қарап, EasyEDA деп аталатын веб-дизайнерлік құралды таптым. Мен бұл құралды керемет, өте интуитивті және қолдануға қарапайым деп таптым. Бірнеше минут ішінде схеманы құру, содан кейін ПХД -ге түрлендіру өте оңай, бүкіл процесс бірнеше өзгертулер мен нақтылауларды қосқанда бір сағаттан аз уақытты алды. Құрал дизайнерлері сіз ұсынылған өндірістік қондырғыларды пайдаланасыз деп үміттенеді, бірақ дизайнды келесі құралдар тізбегі үшін өнеркәсіптік стандартты гербер форматында экспорттауға болады.

2 -қадам: FlatCAM көмегімен геометрия мен құралдардың жолдарын құру

EasyEDA схемасы мен ПХД орналасуын жасау үшін қолданылғаннан кейін келесі қадам - CNC фрезерлік станогын басқару үшін құралдардың жолдарын және түпкілікті gcode құру. Мен осы мақсатқа жету үшін әр түрлі бағдарламалық жасақтаманы қолданып көрдім және ақырында FlatCAM -ға орнықтым. Бұл бағдарлама ақысыз, тұрақты және қолдануға өте ыңғайлы. Тақтайға арналған FlatCAM құралдарының жолдарын қолдану арқылы кесу мен бұрғылауды тез жасауға болады. Сондай -ақ, геометрия редакторы өте ыңғайлы, егер кез келген нәрсені өзгерту қажет болса. Бұл қадамның бір бөлігін құрайтын бейнеде мен FlatCAM -дің гербер файлдарын импорттау және негізгі өңдеуді орындау үшін қалай қолданылатынын көрсетемін. Құралды соңына дейін қалай қолдану керектігін көрсететін көптеген егжей -тегжейлі бейнелер бар. Мен бұл жобаға арнайы енгізу үшін қажет өзгерістерді ғана қарастырдым.

3 -қадам: Фрезерлеу процесі - CNC машинасы әрекет етеді

Жақсы, сондықтан соңғы бірнеше қадамда келесіге қол жеткізілді:

- схема EasyEDA көмегімен түсірілген.

- Сызба бойынша ПХД макеті EasyEDA көмегімен де құрылды.

- Gerber файлдары тақта үшін жасалды, сонымен қатар жасалған файлдарды бұрғылау.

- FlatCAM жол геометриясын құруға/өңдеуге және тақта мен кесуге арналған кодты жасау үшін қолданылған.

- FlatCAM бұрғылау файлын импорттау және масштабтау үшін пайдаланылды, нәтижесінде gcode пайда болды.

Енді бізде тақтаға, кесуге және бұрғылауға арналған үш gcode файл бар.

Келесі кезең - кейбір тақталарды фрезерлеуді бастау. Мен қолданған тақта - екі жақты шыны талшықты мыс қапталған тақта. Мен бұны желіде тапсырыс бере алар едім, бірақ іс жүзінде Маплин өте жақсы үлкен парақты жақсы бағаға дайындады, мен оны бір сағаттың ішінде қолымда ұстадым - тек фрезер алғым келді!

Менің фрезерлік машинам - Sable 2015, мен оны басқару үшін Mach3 бағдарламалық жасақтамасын қолданамын. Тақтадағы рельефті тегістеу үшін мен 0,5 мм ұшты диірменді қолдандым. Тақтаны кесу мен тесіктер үшін мен 1,5 мм ұшты диірменді қолдандым. Тақтайша арқылы тегістеу үшін сізге ПХД астына тегістеу үшін бірдеңе қажет екені анық - менің диірмен төсегім қалың алюминий. Мен ПХД үшін ПХД астында қолданылатын ең жақсы материал қалыңдығы 5 мм көбік тақтасын таптым. Сіз бұл көбікті тақтаны онлайн немесе қолөнер дүкендерінен өте арзан ала аласыз. Модельді пышақпен кесу оңай және өте біркелкі қалыңдығы бар. Мыс қапталған тақта көбік тақтасына жұқа екі жақты таспаның көмегімен орнатылады. Пенопласт тақтайшасы CNC төсегіне де сол таспаның көмегімен орнатылады - менде тақтаны босату немесе фрезерлеу кезінде қозғалу ешқашан болған емес.

0,5 мм диірмен өте нәзік, сондықтан мен жылдамдықты 60 мм/мин дейін сақтаймын. Бекіткіш таспадан ПХД/пенопласт тақтайшасынан жасалған бутербродты шығарып алмау үшін мен кесу үшін дәл осындай жылдамдықты қолданамын.

Ұнтақтау процесінің әрекетін көрсететін бейне қоса берілген:)

Сонымен қатар финалға арналған тақталардың үш суреті қоса берілген. Бір суретте тақтаға алғашқы талпыныс көрсетілген және қажет емес мыстың кішкене аймақтары транзисторлық жастықшалар арасында анық көрінеді. Бұл қажет емес мыс аймақтары FlatCAM геометриясын қосу арқылы жойылды. Үшінші суретте компоненттермен толтырылған соңғы тақта көрсетілген.

Тақтаны толтырғаннан кейін мыстың түсі мен түсінің түсуін тоқтату үшін лакпен өте жеңіл бүріккіш берілді.

4 -қадам: Дайын тақтаның жиілікке жауап беруі

Дайын толтырылған тақта спектр анализаторының көмегімен табысты болды. Анализатор жиілікті 10 кГц -тен 30 МГц -ке дейін тазартуға және кірісті өлшеуге арналған. Сонымен қатар, біз FT-450D қабылдағыш пен SDRPlay қабылдағышы арасында жақсы оқшаулауды қажет ететін радиода не болатынын имитациялау үшін қуатты өшіру арқылы өлшендік.

LNA кіріс деңгейі -40dBm болды

1 -сурет - 7.1 МГц жиілікке орнатылған маркер, LNA жиілігі +2.5 дБ құрайды

2 -сурет - LNA қуаты> 34дБ оқшаулауды көрсетеді

3 -сурет - 1,6 МГц -3dB төмен жиілікті төмен айналу

Негізінен HF әуесқойлық топтарында LNA жалпақ 3 МГц - 30 МГц (~ 500 МГц -ке дейін тегіс болды)

5-қадам: Yaesu FT-450D-ге сәйкес келетін RF кран мен Power Point үшін талдау

LNA тақтасын FT-450D-ге орнатпас бұрын, РЖ сәйкес келетін нүктесі мен қуат нүктесін анықтау қажет. Бұған радиобайланыс жөніндегі нұсқаулықты қолдану арқылы және схеманы қолдана отырып, РЖ нүктелік нүктесін таңдауды нақтылау алдында алдымен қабылдағыштың блок -схемасына қарау арқылы қол жеткізілді.

Біріншіден, мен SDR-ге FT-450D-ге қосылған антеннаны IF түрлендірудің кез келген кезеңінен бұрын көргісі келді, сондықтан тергеу айтарлықтай қысқарды. Алғашқы IF араластырғышының алдында екі айқын нүкте пайда болды. Rx сигналы PA тақтасынан RF-IF тақтасына енгеннен кейін ол келесі кезеңдерден өтеді:

- Кіріс кернеуінен қорғау

- ауыспалы (реле) 20 дБ кіріс әлсіреуі

- ауыспалы диапазондағы бір -бірінен ажыратылған сегіз сүзгілер сериясы

- Ауыстырылатын (релелік) IPO алдын ала күшейткіші

- IF бірінші деңгейдегі араластырғыш (LO жетекші 1 -ші араластырғыш)

Осылайша, екі қызығушылық диапазонды сүзуге дейін немесе кейін төмендеді. Мен SDR мүмкіндігінше көп сигнал көргісі келді, сондықтан жолақты сүзу желісінің алдында өшіруді шештім. Есіңізде болсын, сигналды өшіру үшін қолданылатын LNA жоғары импеданс кірісіне ие, сондықтан радио сигнал жолына әсер аз болады.

Қарастырылатын басқа сала - бұл LNA тақтасы өз күшін алатын жер. Бақытымызға орай, FT-450D схемасы өте түсінікті және жақсы түсіндірілген, сондықтан қолайлы қуат нүктесін орналастыруға болады. Таңдалған қуат нүктесі LNA -ны қабылдау кезінде қуаттандырады, ал тарату кезінде LNA -ны төмендетеді. Бұл SDR кірісін жіберу кезінде> 30дБ оқшаулайды. Қуатты LNA ток шығыны ~ 9мА.

Қосылған суреттерде мыналар көрсетілген:

- Блок -диаграммада көрсетілген РЖ шекті нүктесі

- Схемада көрсетілген РЖ нүктесі

- тақтаның орналасуында көрсетілген РЖ нүктесі

- Схемада көрсетілген LNA қуат нүктесі

- LNA қуат нүктесінің тақта орналасуында көрсетілген нүктесі

6-қадам: LNA тақтасын Yaesu FT-450D-ге орнату

Енді LNA тақтасы жасалды, сипатталды және сәйкес нүкте анықталды, бұл тақтаны FT-450D-ге шынымен сәйкестендіру уақыты келді.

Бұл жағдайда сіз бұл өзгерісті өзіңіздің тәуекеліңізбен жасайсыз деп айту әдетке айналған. Бұл күрделі емес, бірақ әрқашан зақым келтіру қаупі бар және мен бұл кепілдікті әлі де радиода қолданбайтын едім - мен кепілдік өзгертілгеннен кейін жарамсыз болатынына сенімдімін. Мен FT-450D екінші қолын ebay-ден сатып алдым, сондықтан менің жағдайда алаңдауға кепілдік жоқ.

Егер сіз осындай модификациялауды шешсеңіз, жай ғана мұқият және әдістемелік жолмен жүріңіз - ең нәзік жағдайларға қатысты ескі даналық сөзді қолданыңыз … … екі рет өлшеп, бір рет кесіңіз:)

Мен FT-450D корпусында ешқандай тесік бұрғылауды шешпедім, керісінше SDR-ді FT-450D жағына орнатып, SDR антеннасының кірісіне тікелей бұрап алу үшін SMA ұшымен ұшты сым шығарып тастауды шештім. Штамм бергіштігі кернеуді жеңілдету үшін радиоқабылдағыш нүктесінде бекітілген.

Қосылған суреттерді қараңыз ….

7 -қадам: SDR LNA тақтасы арқылы РЖ -нен алынған

Бұл қадамда SDR радиосы жұмыс істейтін қысқа бейне бар, оның антенна көзі LNA тақтасы арқылы FT-450D антеннасы бар. Бұл тест түнде (кеш) жүргізілді және топ сәл өлді, бірақ SDR -дің жауабы күткендей. FT-450D тарату кезінде SDR-ге кіріс LNA тақтасының оқшаулануына байланысты өшірулі болады.

8 -қадам: Қорытынды

Ең бастысы, бұл нұсқаулық өте қызықты болды және мен нәтижеге өте ризамын. Барлық жақсы жобалар сияқты үш негізгі мақсат бар. жаңа дағдыларды үйрену, жобаны табысты ету және осы уақытқа дейін оқығысы келетіндермен біліммен бөлісу.

Мен бұл кезде қалпақшамды марқұм Дэйв G4HUP -ге жаптым. Егер Дэйвтің жұмысы болмаса, бұл жоба жүзеге аспауы мүмкін. Мен LNA -ның түпнұсқалық дизайнын менікі деп айта алмаймын, тек дизайнды алып, оны өз қалауыммен жасауға тырыстым. Мен Дэйв өз жұмысын әзірлеп, басқалармен бөлісуді мақұлдайды деп үміттенемін.

Қорытындылай келе, жоба сәтті болды.

Өтінемін, кез келген сұрақтарға жауап беріңіз, мен жауап беруге бар күшімді саламын.

Ең жақсы тілектер, Дэйв (G7IYK)