Yaesu FT-450D RF-ийн SDR өөрчлөлт: 8 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:05

Сайн байна уу, сонирхож болох хүн, Энэ зааварчилгаа гэж юу болохыг эхлээд тайлбарлах нь зүйтэй болов уу. Энэхүү төсөлд дараахь үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд багтсан болно.

Yaesu FT-450D нь орчин үеийн авсаархан HF/50MHz дамжуулагч бөгөөд 100 Вт чадалтай 160-6 метр сонирхогчдын хамтлагуудыг хамрах боломжтой. Жагсаалтанд оруулах маш олон онцлог шинж чанарууд байгаа тул та илүү ихийг мэдэхийг хүсвэл зөвхөн Google радиог ашиглаарай.

SDRPlay бол 1КГц -ээс 2ГГц хүртэлх давтамжийг хамарсан, өргөн спектрийг 10МГц хүртэлх зурвасын өргөнөөр харах боломжийг олгодог гайхалтай өргөн зурвасын програм хангамжийн радио юм.

SDRPlay:

(Би маш сайн бүтээгдэхүүн худалдаж авснаас өөр компанитай ямар ч холбоогүй)

Эдгээр тоног төхөөрөмжүүд хоёулаа маш сайн байдаг. Гэсэн хэдий ч энэхүү зааварчилгааны зорилго нь хоёр тоног төхөөрөмжийг нэгтгэх, хоёр ертөнцийн хамгийн сайныг ашиглах чадвартай байх явдал юм. Үүгээрээ би FT-450D радиог зориулалтын дагуу ашиглах боломжтой (нарийн зурвасын радио дамжуулагч болгон ашиглах боломжтой) боловч өргөн зурвасын сувгийг дүрслэн харуулахын тулд SDRPlay хүлээн авагчийг ашиглах боломжтой болно гэсэн үг юм.

Энэ нь угаасаа асуудал үүсгэдэг тул FT-450D болон SDRPlay хоёулаа антен харах шаардлагатай болдог. Нэг арга бол хоёр антен ашиглах явдал юм. Хоёрдахь арга бол нэг антен ашиглах боловч RF-ийн замыг хувааж, шугаман сэлгэн залгалт ашиглан дамжуулах/хүлээн авах явдал юм. Гурав дахь, хамгийн тохиромжтой арга бол дуу чимээ багатай хэлхээг ашиглан FT-450D-ээс хүлээн авах RF-ийн замыг таслах ба SDRPlay-д товшсон дохиог өгөх явдал юм. Энэхүү сүүлчийн арга нь FT-450D ба SDRPlay хоёулаа ижил антенныг хардаг. Дуу чимээ багатай хэлхээ нь зөвхөн хүлээн авах үед тэжээгддэг тул дамжуулах явцад SDRPlay хүлээн авагчийн оролтыг хамгаалахын тулд ихээхэн тусгаарлалт хийдэг. Дуу чимээ багатай хэлхээ нь өндөр эсэргүүцэлтэй оролттой тул FT-450D доторх цорго руу хамгийн бага ачаалал өгдөг. FT-450D-ийн тохирох цорго нь идэвхгүй 50 ом дамжуулагч шүүлтүүрийн хоёр талд байрладаг тул энэ хамгийн сүүлийн цэг нь чухал юм. Нэмэлт хэлхээнээс үүссэн аливаа ачаалал эсвэл эсэргүүцлийн өөрчлөлт нь шүүлтүүрийн дамжуулах функцийг өөрчилж, хүссэн дохионы зам дахь хүчийг бууруулдаг.

Дуу чимээ багатай өсгөгч (LNA) -ийн ихэнх нь ашиг олохын тулд санал хүсэлтийг ашигладаг бөгөөд 50 омын оролтын эсэргүүцэлтэй байдаг.

Энгийн өндөр эсэргүүцэлтэй цорго хэлхээг Dave G4HUP зохион бүтээсэн бөгөөд худалдаж авах боломжтой байв. Харамсалтай нь Дэйв нас барсан гэж би ойлгож байна. Би дизайны нэг хэсгийг авч, өөрчилснөөр өөрийн хэвлэмэл хэлхээний самбарыг үйлдвэрлэж, өөрийн FT-450D дээр туршиж, суурилуулсан. Энэ зааварчилгааны сэдвийг бүрдүүлдэг энэ үйл явц юм.

Алхам 1: LNA схем ба ПХБ -ийн схемийг бий болгох

Тойм

Олон жилийн туршид би бүтээгдэхүүн, гэрийн хэрэглээнд зориулан цөөн тооны Хэвлэмэл хэлхээний самбар (PCB) үүсгэсэн. Эхний өдрүүдэд зэсээр бүрсэн хавтан, шилжүүлэг, тусгай үзэг ашиглан дизайныг зэс рүү зурах шаардлагатай байв. Дараа нь уг самбарыг төмрийн хлоридоор сийлж, ил гарсан зэсийг зайлуулж, шаардлагатай мөрүүдийг үлдээх болно. Мөн гэрэл мэдрэмтгий зэс бүрсэн хавтан худалдаж авах, сийлбэр хийхээс өмнө эсэргүүцэл гаргах маск ашиглах боломжтой байв. Нэг удаагийн самбарыг арилжааны зориулалтаар үйлдвэрлэх нь маш үнэтэй бөгөөд сонирхогчдод байдаггүй багаж хэрэгслийг шаарддаг.

Өнөө үед компьютерийн хэрэгслүүд үнэгүй бөгөөд хэдхэн цагийн дотор самбар зохион бүтээх боломжтой болсон. Хятадад болон Их Британиас гадуур бусад олон хямд үйлдвэрлэгчид байдаг тул үйлдвэрлэлийн зардал эрс буурчээ. Гэсэн хэдий ч, хэрэв та тээвэрлэлтийг оруулбал ганц самбар хийх нь тийм ч хямд биш гэж хэлсэн.

Өөр нэг арга барил, миний энэ төсөлд ашигласан арга бол самбарыг CNC тээрэмдэх машин ашиглан тээрэмдэх явдал юм. Мэдээжийн хэрэг, та нэг самбар хийхийн тулд CNC машин худалдаж авахгүй, гэхдээ би мод, металл, шил тээрэмдэхтэй холбоотой бусад олон төсөлд ашиглаж байсан машинтай байсан.

ПХБ -ийг CNC машин ашиглан тээрэмдэхийн тулд маш нарийн зүсэх хэрэгслийг ашиглан шаардлагатай замыг тойруулан тусгаарлах боломжтой боловч бүх зэсийг тээрэмдэхгүй байх шаардлагатай. Зэсийн үлдсэн арлууд нь тогтвортой байдал, гүйцэтгэлийг сайжруулахын тулд газрын хавтгай болж ажиллах нь зүйтэй тул RF -ийн хэлхээг бий болгоход энэ арга нь ялангуяа ашигтай байдаг. Би энэ төсөлд хоёр талт зэс бүрсэн хавтанг ашиглаж, дээд ба доод зэсийн гадаргууг холбох замаар өрөмдсөн.

EasyEDA ашиглан ПХБ -ийн дизайн

Би янз бүрийн ПХБ -ийн дизайны багцуудыг туршиж үзсэн бөгөөд DipTrace нэртэй багц дээр үнэхээр шийдсэн. Гэсэн хэдий ч дизайны багц нь бие даасан програм ашиглахаас илүү вэб дээр суурилсан байх нь улам бүр түгээмэл болж байна. Хэсэг хугацааны дараа DipTrace-ийг ашиглаагүй тул би жаахан зэвэрсэн байсан тул эргэн тойрноо онлайнаар хараад EasyEDA нэртэй вэб дээр суурилсан дизайны хэрэгслийг олов. Би энэ хэрэгслийг маш сайн, маш ойлгомжтой, ашиглахад хялбар гэж үзсэн. Схемийг хэдхэн минутын дотор үүсгэж, дараа нь ПХБ болгон хөрвүүлэхэд маш хялбар бөгөөд бүх процесс хэдхэн өөрчлөлт, сайжруулалтыг багтаасан нэг цаг хүрэхгүй хугацаа шаардагджээ. Багаж хэрэгсэл зохион бүтээгчид таныг үйлдвэрлэсэн тоног төхөөрөмжийг ашиглах болно гэж найдаж байгаа боловч дараагийн багаж хэрэгслийн сүлжээнд ашиглахын тулд загварыг салбарын стандарт хэлбэрээр экспортлох боломжтой хэвээр байна.

Алхам 2: Геометр ба багаж хэрэгслийн замыг бий болгохын тулд FlatCAM -ийг ашиглах

EasyEDA -ийг схем ба ПХБ -ийн схемийг бий болгоход ашигласны дараа дараагийн алхам бол багаж хэрэгслийн замыг бий болгох, эцэст нь CNC тээрэмдэх машиныг хянах gcode юм. Энэ зорилгодоо хүрэхийн тулд би янз бүрийн програм хангамжийг туршиж үзсэн бөгөөд эцэст нь FlatCAM дээр суурьшсан. Энэхүү програм хангамж нь үнэ төлбөргүй, тогтвортой бөгөөд хэрэглэхэд тун хялбар юм. Самбарын FlatCAM багажийн замыг ашиглан хайчлах, өрөмдөх ажлыг маш хурдан хийх боломжтой. Геометрийн редактор нь хэрэглэгчдэд ээлтэй байдаг. Энэ алхамыг бүрдүүлж буй видео бичлэг дээр би FlatCAM -ийг гербер файлуудыг импортлох, зарим үндсэн засварыг хийхэд хэрхэн ашигладаг болохыг харуулав. Багаж хэрэгслийг төгсгөлөөс эцэс хүртэл хэрхэн ашиглах талаар нарийвчилсан олон видео бичлэгүүд байдаг. Би энэ төсөлд тусгайлан оруулах шаардлагатай өөрчлөлтүүдийг л авч үзсэн болно.

Алхам 3: Тээрэмдэх процесс - CNC машин ажиллаж байна

За, тэгэхээр сүүлийн хэдэн алхамаар дараах үр дүнд хүрсэн байна.

- Хэлхээний схемийг EasyEDA ашиглан авсан болно.

- Схемийн дагуу ПХБ -ийн байршлыг EasyEDA ашиглан бүтээсэн болно.

- Gerber файлуудыг самбар дээр үүсгэсэн бөгөөд үүсгэсэн файлуудыг өрөмдсөн болно.

- FlatCAM нь замын геометрийг бий болгох/засварлах, самбар болон хайчилбарын gcode үүсгэхэд ашиглагддаг.

- FlatCAM -ийг өрмийн файлыг импортлох, масштаблахад ашигладаг бөгөөд gcode -ийг бий болгодог.

Одоо бидэнд самбар, хайчлах, өрөмдөх гурван gcode файл байна.

Дараагийн алхам бол зарим самбарыг тээрэмдэж эхлэх явдал юм. Миний ашиглаж байсан самбар бол хоёр талт шилэн зэсээр бүрсэн хавтан юм. Би үүнийг онлайнаар захиалж болох байсан ч үнэн хэрэгтээ Маплин маш сайн том хуудас маш сайн үнээр хийсэн бөгөөд нэг цагийн дотор би гартаа барьсан - зүгээр л тээрэмдэхийг хүссэн юм!

Миний тээрэмдэх машин бол Sable 2015 бөгөөд би үүнийг хянахын тулд Mach3 програмыг ашигладаг. Самбарын хөнгөлөлтийг тээрэмдэхийн тулд би 0.5 мм хэмжээтэй эцсийн тээрэм ашигласан. Самбарын нүх, нүхний хувьд би 1.5 мм хэмжээтэй эцсийн тээрэм ашигласан. Самбарыг шууд тээрэмдэхийн тулд ПХБ -ийн доор тээрэмдэх ямар нэг зүйл хэрэгтэй болох нь дамжиггүй - миний тээрмийн ор нь хөнгөн цагаан бөгөөд та үүнийг тээрэмдэхийг хүсэхгүй байна! ПХБ -ийн хувьд ПХБ -ийн доор ашиглах хамгийн сайн материал бол 5 мм зузаантай хөөсөн хавтан юм. Та энэ хөөсөн хавтанг онлайнаар эсвэл гар урлалын дэлгүүрээс маш хямд үнээр авах боломжтой. Загварын хутгаар зүсэхэд хялбар бөгөөд маш жигд зузаантай. Зэс бүрсэн хавтанг нимгэн хоёр талт соронзон хальс ашиглан хөөсөнцөр хавтан дээр суурилуулсан болно. Хөөс хавтанг мөн ижил соронзон хальсны тусламжтайгаар CNC ор дээр суурилуулсан байдаг - Би тээрэмдэх явцад самбар суллаж, хөдөлж байгаагүй.

0.5 мм -ийн төгсгөлийн тээрэм нь нэлээд эмзэг байдаг тул тэжээлийн хурдыг 60 мм/мин хүртэл байлгадаг. ПХБ/хөөсөнцөр сэндвичийг бэхлэх соронзон хальснаас салгахгүйн тулд би ижил тэжээлийн хурдыг таслахад ашигладаг.

Тээрэмдэх үйл явцыг харуулсан видеог хавсаргав:)

Мөн финалын самбаруудын гурван зургийг хавсаргав. Нэг зураг нь самбар дээр хийсэн анхны оролдлогыг харуулж байгаа бөгөөд транзисторын дэвсгэрийн хооронд хүсээгүй зэсийн жижиг хэсгүүдийг харж болно. Эдгээр хүсээгүй зэс хэсгүүдийг удирдах хоёр дахь оролдлогыг FlatCAM -д геометр нэмж оруулснаар арилгасан. Гурав дахь зураг нь бүрэлдэхүүн хэсгүүдээр дүүрсэн эцсийн самбарыг харуулж байна.

Самбарыг дүүргэсний дараа зэсийн өнгө алдах, өнгө алдахыг зогсоохын тулд маш хөнгөн лакаар шүршинэ.

Алхам 4: Дууссан самбарын давтамжийн хариу

Бэлэн болсон хүн амын самбарыг спектрийн анализатор ашиглан олдог байв. Анализаторыг 10КГц -ээс 30МГц хүртэлх давтамжийг цэвэрлэж, ашгийг хэмжихээр тохируулсан болно. Ашигыг мөн дамжуулах үед радиогоор юу болж байгааг дуурайж, FT-450D дамжуулагч болон SDRPlay хүлээн авагчийн хооронд сайн тусгаарлалт хийх шаардлагатай болсон.

LNA -ийн оролтын түвшин -40dBm байв

Зураг 1 - 7.1 МГц давтамжтай маркер нь LNA -ийн ашиг нь +2.5 дБ байна

Зураг 2 - LNA -ийн тэжээл нь> 34dB тусгаарлалтыг харуулж байна

Зураг 3 - Бага давтамжийн гүйлт -3dB 1.6МГц дээр буурна

Үндсэндээ HF сонирхогчдын хамтлагуудын дунд LNA хавтгай 3MHz - 30MHz (~ 500MHz хүртэл хавтгай байсан)

Алхам 5: Yaesu FT-450D-ийг тохирох RF цорго ба Power Point-д дүн шинжилгээ хийх

LNA самбарыг FT-450D-д суурилуулахын өмнө тохирох RF-ийн цорго ба тэжээлийн цэгийг тодорхойлох шаардлагатай. Үүнийг радио үйлчилгээний гарын авлагыг ашиглан, схемийг ашиглан RF -ийн цорго цэгийн сонголтыг боловсронгуй болгохын өмнө эхлээд хүлээн авагчийн блок диаграмыг харснаар хүрч чадсан юм.

Юуны өмнө би SDR-ийг IF хөрвүүлэх үе шатнаас өмнө FT-450D-тэй холбогдсон антенныг харахыг хүсч байсан тул энэ нь мөрдөн байцаалтыг нэлээд багасгасан. Эхний IF холигчоос өмнө хоёр ойлгомжтой цэг байсан. Rx дохио нь ТХГН-ийн самбараас RF-IF самбар руу орсны дараа дараах үе шатуудыг дамжина.

- Оролтын хэт халалтаас хамгаалах

- Сэлгэн залгах (реле) 20dB оролтын сулрал

- Найман бие биенээсээ хамааралгүй шилжсэн хамтлаг дамжуулах шүүлтүүр

- Шилжүүлж болох (реле) IPO-ийн урьдчилсан өсгөгч

- Эхний шат IF холигч (1 -р LO хөтөч холигч)

Тиймээс сонирхол татахуйц хоёр цэг нь хамтлаг дамжуулах шүүлтүүрээс өмнө эсвэл дараа нь буурсан байв. Би SDR -ийг аль болох их дохиог харахыг хүссэн тул хамтлагийн шүүлтүүрийн сүлжээний өмнөхөн унтраахаар шийдсэн. Дохиог унтраахад ашигладаг LNA нь өндөр эсэргүүцэлтэй оролттой байдаг тул радио дохионы замд үзүүлэх нөлөө хамгийн бага байх болно гэдгийг санаарай.

Өөр нэг анхаарах зүйл бол LNA зөвлөл хүчээ авах гэж байгаа газар юм. Аз болоход FT-450D-ийн бүдүүвч зураг нь маш ойлгомжтой, сайн тайлбартай тул тохиромжтой цахилгаан цэгийг байрлуулж болно. Сонгосон цахилгаан цэг нь хүлээн авахдаа LNA -ийг хүчирхэгжүүлдэг боловч дамжуулах явцад LNA -ийг бууруулдаг. Энэ нь дамжуулах явцад SDR оролтыг> 30dB -ээр тусгаарладаг. LNA гүйдлийн хэрэглээ ~ 9mA байна.

Хавсаргасан зургууд нь дараахь зүйлийг харуулж байна.

- Блок диаграм дээр үзүүлсэн RF -ийн цорго

- RF -ийн цорго цэгийг схемд үзүүлэв

- RF -ийн цорго цэгийг самбар дээр харуулав

- LNA цахилгаан дамжуулах цэгийг схемд үзүүлэв

- LNA цахилгаан товчлуурын цэгийг самбар дээр харуулав

Алхам 6: LNA хавтанг Yaesu FT-450D-т холбох

Одоо LNA самбарыг үйлдвэрлэж, тодорхойлж, тохирох цорго цэгийг FT-450D-т тохируулах цаг нь болсон болохыг тогтоожээ.

Энэ үед та энэхүү өөрчлөлтийг өөрийн эрсдэлээр хийх болно гэдгийг тэмдэглэх нь заншилтай байдаг. Энэ нь тийм ч төвөгтэй биш боловч гэмтэх эрсдэл үргэлж байдаг бөгөөд би баталгаат хэвээр байгаа радиогоор энэ өөрчлөлтийг хийхгүй байсан - өөрчлөлт хийсний дараа баталгаа хүчингүй болно гэдэгт итгэлтэй байна. Би FT-450D хоёр дахь гараа ebay-ээс худалдаж авсан тул миний хувьд санаа зовох зүйл байхгүй.

Хэрэв та ийм өөрчлөлт хийхээр шийдсэн бол болгоомжтой, арга барилаар яваарай - хамгийн нарийн нөхцөл байдалд хэрэглэгддэг эртний мэргэн үгийг ашиглаарай.

Би FT-450D бүрхүүлд ямар ч цооног өрөмдөхгүй байхаар шийдсэн бөгөөд SDR-ийг FT-450D-ийн хажуу талд холбож, SDA антенны оролт руу шууд шургуулах зориулалттай SMA-ийн төгсгөлтэй ялаа холбож дуусгахаар шийдсэн. Ялаа хар тугалга нь радио гаралтын цэг дээр бэхлэгдсэн бөгөөд энэ нь ачааллыг бууруулдаг.

Хавсаргасан зургуудыг үзнэ үү.…

Алхам 7: SDR нь RF -ийн цорго ашиглан LNA ТУЗ -ийн тусламжтайгаар хэрэгжиж байна

Энэ үе шатанд SDR радио ажиллаж байгаа богино хэмжээний видео байгаа бөгөөд түүний антенны эх үүсвэр нь LNA самбараар дамжуулан FT-450D антенны цорго юм. Энэхүү туршилтыг орой (орой) хийсэн бөгөөд хамтлаг бага зэрэг үхсэн боловч SDR -ийн хариу нь хүлээгдэж буй шиг байна. FT-450D-ийг SDR рүү дамжуулах үед LNA хавтанг тусгаарлахад хүчдэлгүй байх үед оролтыг үр дүнтэй хааж өгдөг.

Алхам 8: Дүгнэлт

Хамгийн гол нь энэ сургамж их хөгжилтэй байсан бөгөөд үр дүнд нь би маш их баяртай байна. Бүх сайн төслүүдийн нэгэн адил гурван үндсэн зорилго байдаг. шинэ ур чадвар эзэмших, төслийг амжилттай хэрэгжүүлэх, өнөөг хүртэл уншихыг хүссэн хүмүүстэй мэдлэгээ хуваалцах.

Энэ үед би малгайгаа талийгаач Дэйв G4HUP руу хийлээ. Хэрэв Дэйв ажил хийгээгүй бол энэ төсөл хэрэгжихгүй байсан байж магадгүй юм. Би анхны LNA загварыг өөрийнх гэж үзэж чадахгүй, гэхдээ зөвхөн загварыг нь аваад өөрийнхөөрөө хийхийг оролдсон. Дэйв түүний ажлыг боловсруулж, бусадтай хуваалцахыг зөвшөөрнө гэж найдаж байна.

Эцэст нь хэлэхэд төсөл амжилттай болсон.

Асуулт асуухаас татгалзаарай, би тэдэнд хариулахын тулд чадах бүхнээ хийх болно.

Хүндэтгэсэн, Дэйв (G7IYK)