Легендарный трансивер «Радио-76» / Блог компании RUVDS.com / Хабр
Для многих радиолюбителей первым собственным трансивером стал «Радио-76». Радиостанция эта была разработана в лаборатории журнала «Радио» Б. Степановым (UW3AX) и Г. Шульгиным (UA3ACM). Конструкция трансивера была простой и хорошо повторяемой.
Актуальность трансивера «Радио-76» повысилась, когда в августе 1978 года для советских радиолюбителей вновь «открыли» для работы диапазон 160 метров. Радиолюбительский позывной для работы на этом диапазоне стало возможным получить уже с 14 лет, причём без сдачи экзамена на приём и передачу азбуки Морзе.
Собрать же юным радиолюбителям свою радиостанцию стало гораздо проще, когда в 1980 году Ульяновский радиоламповый завод начал выпуск радиоконструктора «Электроника-Контур-80». Стоил набор 64 рубля, содержал собранные на производстве основную плату и плату гетеродинов (без моточных компонентов), и из него можно было собрать малосигнальный тракт трансивера «Радио-76».
У меня чудом уцелела основная плата из этого набора. Что же мне помешало добиться от неё в далёком 1984 году идеальной работы на передачу, можно узнать из публикации.
Структурная схема трансивера «Радио-76» была опубликована в журнале «Радио», 1976, №6, стр. 19.
Трансивер состоит из трёх плат: основной платы, платы гетеродинов и платы усилителя мощности. Антенный переключатель (1) и диапазонный полосовой фильтр (ДПФ) тракта приёма (2) в состав этих плат не входят.
В режиме приёма радиосигнал поступает через антенный переключатель (1) и приёмный ДПФ (2) на первый кольцевой смеситель (3) основной платы. На первый кольцевой смеситель (3) через переключатель гетеродинов (12) подаётся сигнал ГПД (10). Полученный сигнал промежуточной частоты (ПЧ) усиливается первым усилителем ПЧ (4) и проходит через электромеханический фильтр (ЭМФ) на второй УПЧ. Усиленный сигнал ПЧ с выделенной ЭМФ верхней боковой полосой (ВБП) поступает на второй кольцевой смеситель (7), куда через (12) подаётся сигнал генератора опорной частоты (11).
Полученный в результате сигнал звуковой частоты поступает на усилитель низкой частоты (УНЧ) (8).В режиме передачи на балансный модулятор (DSB) (3) поступает сигнал генератора опорной частоты (11) и модулирующий сигнал звуковой частоты с микрофонного усилителя (9). Сигнал с подавленной несущей усиливается первым УПЧ (4), ЭМФ (5) выделяет в сигнале ВБП. После усиления вторым УПЧ (6) сформированный однополосный сигнал поступает на второй кольцевой смеситель (7), куда также подаётся сигнал ГПД (10). Полученный в результате сигнал радиочастоты проходит через ДПФ (13) усилителя мощности (УМ) (14), усиливается УМ (14) и через антенный переключатель (1) поступает в антенну.
Как мы видим, большинство узлов структурной схемы радиостанции используются и при работе в режиме приёма, и при работе в режиме передачи. Поэтому «Радио-76» и является трансивером.
Основную плату из набора «Электроника-Контур-80» я обнаружил в коробке на антресолях. Как она пережила несколько переездов, ума не приложу.
Многие конденсаторы типа К10-7 были поломаны, электролитические конденсаторы за тридцать с лишним лет должны были высохнуть, а подстроечный резистор СПО и в восьмидесятые считался хламом.
Керамические конденсаторы К10-7 были заменены на К10-17, электролитические конденсаторы — на импортные, а резистор СПО — на Bourns. В процессе отладки были внесены ещё несколько изменений, и теперь моя основная плата трансивера «Радио-76» выглядит так:
В 1984 году радиостанция из набора заработала на приём буквально сразу: кварцевый генератор и генератор плавного диапазона (ГПД) запустились без проблем, контуры ПЧ были настроены в резонанс, ВЧ-трансформаторы кольцевых балансных смесителей были сфазированы верно.
Проблемы были с передачей, и их было две: сдвиг частоты ГПД на 200 — 400 Гц при переключении приём-передача и недостаточное подавление несущей на выходе модулятора DSB.
Проблему со сдвигом частоты я решил, собрав ГПД по более сложной схеме. Качественного же подавления несущей мне добиться так и не удалось, и на сообщения о наличии в сигнале несущей я отвечал, что работаю на радиостанции из набора «Электроника-Контур-80».
Схема электрическая принципиальная основной платы трансивера «Радио-76» была опубликована в журнале «Радио», 1976, №6, стр. 21.
Реализация платы из набора отличается заменой транзисторов КТ315 на КТ312 и применением вместо ИМС серии К122 их аналогов серии К118 в корпусах DIP-14.
Основным компонентом схемы является электромеханический фильтр Ф1. На фотографии платы это ЭМФ-9Д-500-3В. Этот фильтр предназначен для выделения верхней боковой полосы сигнала на частоте 500 кГц.
На транзисторе Т1 собран первый усилитель промежуточной частоты (УПЧ) на микросхеме МС1 собран второй УПЧ. На вход первого УПЧ подаётся сигнал с первого кольцевого балансного смесителя. С выхода второго УПЧ сигнал подаётся на второй балансный смеситель.
В режиме приёма через выв. 9 и 10 основной платы на первый смеситель (3) подаётся сигнал с приёмного ДПФ (1), а на выв. 7 и 8 сигнал ГПД (10). Усиленный сигнал ПЧ с выделенной верхней боковой полосой поступает во второй смеситель (7), куда также через выв. 12, 13 подаётся сигнал с генератора опорной частоты 500 кГц (11). Сформированный сигнал звуковой частоты через фильтр нижних частот (ФНЧ) поступает на вход УНЧ (8), собранного на МС2, Т3, Т4 и Т5.
В режиме передачи для формирования сигнала ПЧ с подавленной несущей (DSB) на первый смеситель (3) через выв. 7, 8 подаётся сигнал с генератора опорной частоты 500 кГц (11), а также модулирующий сигнал с выхода микрофонного усилителя (9), собранного на МС3. Усиленный сигнал ПЧ с выделенной верхней боковой полосой поступает во второй смеситель (7), куда также через выв. 7, 8 подаётся сигнал ГПД (10). Сигнал радиочастоты с выхода второго смесителя (выв. 14, 15) подаётся на ДПФ усилителя мощности.
На любительских диапазонах 160, 80 и 40 метров работа ведётся нижней боковой полосой, а электромеханический фильтр в тракте ПЧ выделяет верхнюю. Именно поэтому частота ГПД должна быть выше на 500 кГц частоты принимаемого сигнала.
К примеру, при настройке ГПД на частоту 2400 кГц в режиме приёма трансивер будет принимать сигнал с нижней боковой полосой на частоте 1900 кГц, сигнал с верхней боковой полосой по «зеркальному каналу» на частоте 2900 кГц, а также сигнал с верхней боковой полосой на промежуточной частоте 500 кГц.
В этом же примере в режиме передачи на выходе второго смесителя будут явно присутствовать сигналы с частотами 500, 1900, 2400, 2900 кГц, а также их гармоники.
Напрашивается вывод: в трансиверах супергетеродинного типа требуется применение качественных диапазонных полосовых фильтров. Без них невозможно обеспечить подавление внеполосных помех.
Памятуя, сколько времени я потратил на борьбу с ГПД, я решил плату гетеродинов не восстанавливать. Вместо неё я собрал простенький синтезатор частот на si5351a с управлением по CAT-интерфейсу:
Для отладки тракта ПЧ был использован радиолюбительский векторный анализатор nanoVNA. Выход прибора был подключен параллельно катушке L1, а вход — параллельно L4.
Как только оба контура тракта ПЧ были настроены в резонанс, nanoVNA показал такую вот замечательную АЧХ:
После настройки тракта ПЧ началась балансировка модулятора. На первый смеситель был подан сигнал опорной частоты 500 кГц, а на второй смеситель сигнал с частотой 2400 кГц.
Модулятор балансировался подстроечным резистором R2 по минимальному уровню несущей на частоте 1900 кГц. Сигнал контролировался на приёмнике SoftRock RX Ensemble II. На картинке ниже показан лучший результат балансировки:Результат, прямо сказать, неудовлетворительный: уровень несущей сопоставим с уровнем полезного сигнала. Попытаемся разобраться в причинах и устранить их.
Недостаточное подавление несущей в балансных модуляторах, а первый смеситель основной платы в режиме передачи и является балансным модулятором, вызывается асимметрией схемы. Оригинальная схема серьёзно разбалансирована несимметричным подключением выхода микрофонного усилителя.
Фиксируем начальные условия: отключаем от второго смесителя гетеродин, снова подключаем вход nanoVNA параллельно катушке L4 и получаем на приборе такой вот уровень несущей:
В схеме трансивера «Радио-76М2», опубликованной в журнале «Радио», 1983, №11, стр. 21, была предпринята попытка сбалансировать модулятор подключением второго дросселя.
Оказалось, это ещё не предел: в статье В. Меньшова и А. Булатова «Улучшение смесителей в Радио-76 и Радио-76М2» из журнала «Радио», 1988, №12, стр. 23-24 была опубликована предельно симметричная схема балансного модулятора, которая даже не содержала балансировочный резистор. Резистор этот пришлось вернуть, чтобы добиться подавления несущей ещё на 10 dB:
Подаём на второй смеситель сигнал с частотой 2400 кГц. На контрольном приёмнике SoftRock RX Ensemble II видим на частоте 1900 кГц сигнал с нижней боковой полосой с подавленной несущей на уровне шумовой дорожки:
При этом на «зеркальном канале» на частоте 2900 кГц мы видим, как и ожидалось в отсутствие ДПФ, сигнал с верхней боковой полосой:
Вот так, спустя 37 лет, и была решена вторая проблема. Простая переделка простой схемы улучшила подавление уровня несущей на целых 22 dB. «Если бы молодость знала!»
Влияние трансивера «Радио-76» на развитие советского радиолюбительского движения трудно переоценить. Схема трансивера потрясала своей новизной: кольцевые балансные смесители на диодах, применение интегральных микросхем, усилитель мощности на транзисторах, наконец!
Несмотря на новизну, схема трансивера была простой, понятной и легко настраивалась. Проблемы с АРУ и ГПД были вызваны тем, что «Радио-76» являлся своеобразным MVP, урезанной версией, трансивера I категории «Радио-77». Ирония судьбы проявилась в том, что народную любовь снискал именно «Радио-76».
Многие радиолюбители сразу включились в процесс совершенствования узлов «Радио-76». В журнале «Радио» частенько публиковались схемы усовершенствованных ГПД, телеграфных гетеродинов, цепей АРУ. Основная плата трансивера «Радио-76» легла в основу нескольких приёмников и трансиверов.
Степанов и Шульгин кардинально переделали схему трансивера в версии «Радио-76М2». Структура радиостанции при этом осталась той же: сообщество признало эту архитектуру классической, её до сих пор наследуют многие любительские трансиверы!
Что касается смесителей: и у гениальных разработчиков происходят накладки!
На русском языке тема широкополосных трансформаторов и кольцевых балансных смесителей была раскрыта в переведённой в 1990 году книге Эрика Тарта Реда «Справочное пособие по высокочастотной схемотехнике: Схемы, блоки, 50-омная техника». Ни в 1976, ни в 1983 годах ничего подобного в доступе ещё не было.
Главное, что советские радиолюбители получили в своё распоряжение отличную конструкцию, с которой можно было работать в эфире, и которую можно было совершенствовать. Не хватало опыта, не было приборов, некоторые радиодетали приходилось «доставать», но это никого не останавливало.
Таким мне и запомнился 1984 год. Это был год, посвящённый отладке моего «Радио-76»!
РАДИО для ВСЕХ – Реверсивный тракт на биполярных транзисторах РАДИО-76М3 😉 по мотивам Р76М
Реверсивный тракт на биполярных транзисторах “RadioN”, по мотивам РАДИО-76Реверсивный тракт разработан Сергеем Эдуардовичем Беленецким (US5MSQ). Подробное описание конструкции выложено на сайте автора здесь http://us5msq.com.ua Кроме того, там Вы сможете найти информацию по другим его конструкциям, задать вопросы на форуме, а также приобрести наборы для сборки. Данная конструкция опубликована с любезного разрешения автора и, надеюсь, заинтересует радиолюбителей. Его принципиальная схема приведена здесь и на чертеже ниже. По мере наличия свободного времени буду выкладывать описание конструкции, но пока, я думаю, всё понятно 🙂
Данная конструкция была опубликована в брошюре “РАДИОЕЖЕГОДНИК 2012’4” Конструкции Сергея Беленецкого. Фрагмент данного издания с описанием конструкции реверсивного тракта можно увидеть здесь >>>
Фотографии набора и первой пробной версии платы малосигнального реверсивного тракта:
Печатная плата разработана с учётом возможности установки ЭМФ круглых и квадратных 2,35 кГц, 2,75 кГц, 3,0 и 3,1 кГц. В общем для всех известных мне форм факторов электромеханических фильтров. Внешние подключения выполняются при помощи разъёмов, входящих в комплект набора. Все детали самые обычные выводные кроме диодных сборок BAV99 смесителей, но есть возможность установки выводных диодов. Их маркировка нанесена на плату и просверлены отверстия для выводов. В состав набора входят все необходимые радиокомпоненты, в том числе и ЭМФ типа ФЭМ2-018-500-3В-1, но есть и другие. С помощью конструктора можно собрать основную плату трансивера “RadioN”. Собранная без ошибок плата запускается сразу и вся настройка фактически “отвёрточная”. В продолжение будут предложены платы узлов/блоков для построения трёхдиапазонного трансивера на 160/80/40 метровые диапазоны. Принципиальная схема с указанием напряжений в контрольных точках находится здесь >>>
Размеры печатной платы реверсивного тракта: 100х105 мм
Стоимость печатной платы (размеры платы 100х105 мм): 180 грн.
Стоимость набора для сборки (без кварца 500 кГц и ЭМФ): 450 грн.
Стоимость набора для сборки (в комплекте с кварцем 500 кГц и ЭМФ-В): 880 грн.
Стоимость собранной и проверенной платы: 1500 грн.
Состав набора можно увидеть здесь >>>
Краткая ИНСТРУКЦИЯ по СБОРКЕ и НАСТРОЙКЕ реверсивного тракта выложена здесь >>>
Первое включение на кусок провода 8 метров (без полосовых фильтров и вообще каких-либо настроек!) диапазон сам по себе очень шумный и прохождение отвратительное, но я рещил всё равно выложить видео, чтобы было потом с чем сравнить 😉
Самое главное то, что всё работает 🙂 проверил в режиме ТХ – всё ОК! Можно двигаться дальше 🙂
ВНИМАНИЕ! Небольшая доработка схемы реверсивного тракта 😉
В режиме SSB переход в режим передачи (TX) сопровождается щелчком, который возникает при электронной коммутации (запирании) предварительного УНЧ. Проще всего его устранить, если в режиме SSB закорачивать резистор R28 (самоконтроль CW). Для этого надо вывести проводок от верхнего (по схеме) вывода R28 и в качестве SA1 поставить тумблер на 2 группы контактов, вторая группа которого и будет выполнять эту функцию – см. обновлённый вариант принципиальной схемы ниже и здесь >> Криминала в этом нет, но после доработки слушать на наушники немного приятнее 😉
Плата диапазонных полосовых фильтров на 160/80/40 м
Печатная плата с маской маркировкой размерами 105х50 мм разработана для совместного применения с реверсивным трактом и содержит три полосовых фильтра на стандартных контурах с шагом выводов 4,5х4,5 мм. Коммутация предусмотрена при помощи недорогих малогабаритных реле типа HK19F и HK4100F. Все внешние подключения по аналогии с реверсивным трактом выполнены разъёмными. На плате предусмотрены аттенюаторы -10 дБ, -20 дБ, -30 дБ и предварительный усилитель TX. Схема приведена здесь >> В комплекте набора для самостоятельной сборки все радиокомпоненты: резисторы, конденсаторы, диоды, транзистор, ферритовое кольцо, каркасы контуров (шесть из них нужно будет самостоятельно размотать), разъёмы, реле.
Плата диапазонных полосовых фильтров на 80/40/20 м
По многочисленным просьбам Сергей Эдуардович разработал вариант ПДФ, где вместо диапазона 160м вводится диапазон 20м. Стоимость набора во всех комплектациях остаётся такой же.
Принципиальная схема этого варианта приведена здесь и выше в тексте. Ввиду большей полосы пропускания (примерно 700 кГц) настраивать ПДФ на диапазоне 20 м нужно на среднюю полосу пропускания порядка 14,30 – 14,35 МГц, тогда подавление зеркального канала будет максимальным и достигнет порядка 26-28 дБ, что позволит работать с выходной мощностью до 20 Вт без превышения допустимого уровня внеполосных излучений.
youtube.com/embed/GAgghpeC0cA?rel=0″/>
Размеры печатной платы ДПФ: 105х50 мм
Стоимость печатной платы (размеры платы 105х50 мм): 90 грн.
Стоимость набора для сборки: 385 грн.
Стоимость набора для сборки с намотанными контурами 3х2 мкГн + 6х8,2 мкГн: 450 грн.
Стоимость собранной настроенной при помощи NWT-7 платы: 580 грн.
Краткая ИНСТРУКЦИЯ по СБОРКЕ и НАСТРОЙКЕ реверсивного тракта выложена здесь >>>
Плата генератора плавного диапазона (ГПД) на 160/80/40 м для реверсивного тракта “RadioN” и не только 😉
Печатная плата с маской маркировкой размерами 80х60 мм разработана для совместного применения с реверсивным трактом и не только, содержит ГПД для трёх радиолюбительских диапазонов 160/80/40 м. Диапазон частот ГПД на 500 кГц выше принимаемой частоты. Коммутация предусмотрена при помощи недорогих малогабаритных реле типа HK19F. Все внешние подключения по аналогии с реверсивным трактом и платой ДПФ выполнены разъёмными. Схема приведена здесь >> Схемой предусмотрена возможность применения для настройки частоты как варикапа с многоборотным потенциометром, так и КПЕ с воздушным диэлектриком с максимальной емкостью порядка 328-360 пФ (например, от транзисторных приемников ВЭФ разных модификаций – в набор не входит). В последнем случае стабильность частоты будет немного лучше, но в любом варианте рекомендуется применять цифровую шкалу с функцией ЦАПЧ, например, Макеевская, Уникальная LED, Уникальная LCD. Со стоимостями и описаниями этих шкал можно ознакомиться здесь >>> Схемой предусмотрена возможность перестройки стандартным КПЕ и возможность реализации электронной настройки при помощи варикапа, предусмотрен режим расстройки с автоматическим её отключением при TX, предусмотрена возможность подключения цифровой шкалы с ЦАПЧ, например “Макеевской”. В комплекте набора для самостоятельной сборки все радиокомпоненты: резисторы, конденсаторы, диоды, транзисторы, ферритовые кольца, разъёмы, реле. Краткую инструкцию по сборке и настройке ГПД можно скачать отсюда >>>
Размеры печатной платы ГПД: 80х60 мм
Стоимость печатной платы (размеры платы 80х60 мм): 90 грн.
Стоимость набора для сборки: 385 грн.
Переменный резистор RIT на 5 кОм: 18 грн.
Переменный резистор УПЧ и УНЧ на 10 кОм: 18 грн.
Ручка переменного резистора с белой меткой D=6 мм,15х17 мм: 7 грн.
Тумблер “On-Off” с двумя группами переключающихся контактов: 20 грн.
Резистор переменный 10-ти оборотный: 105 грн.
Ручка настройки ф44 мм под ось 6,4 мм, крепление двумя винтами, для многооборотного резистора: 50 грн.
Переключатели 12П1Н, 6П2Н, 4П3Н, 3П4Н (№ положений № направлений): 70 грн.
Ручка переключателя “клювик”, крепление винтом: 26 грн.
Перечень деталей, входящих в состав набора, можно скачать отсюда >>>
Плата ГПД на 20/40/80 м для реверсивного тракта “RadioN” и не только 😉
Специально для любителей 20 метрового диапазона была разработана схема ГПД для трансивера “RadioN” на диапазоны 20/40/80 метров. Печатная плат осталась та же самая. Заменены номиналы конденсаторов и заменены некоторые транзисторы, см. схему приведенную ниже и здесь >>>
Инструкцию по настройке можно прочесть здесь >>>.
По просьбе коллег был опробован и показал хорошие результаты вариант ГПД на диапазоны 20,40 и 80м. Изменений в схеме немного: изменены значения индуктивности L1 и диапазонных растягивающих конденсаторов, вместо BF245A применён полевик с меньшей проходной емкостью 2SK241 (2SK544) и качестве Т5 применён S9018, имеющий малые межэлектродные ёмкости и бОльшее усиление по току на ВЧ. В результате стабильность частоты на верхнем диапазоне не только не ухудшилась, но даже немного стала немного лучше – на частоте 13,7 МГц с КПЕ начальный выбег частоты был не более 1 кГц!!!
Так что этот вариант ГПД тоже имеет право на существование 🙂
Теперь можно заказать и такой набор для сборки ГПД на диапазоны 20,40 и 80м.
Цена останется такой же, как в первом сообщении.
Схема и краткая инструкция по сборке и настройке этого варианта приведены выше.
Для сборки трансивера “Radion” с синтезатором “Ёжик” нужны следующие платы:
1) Основная плата трансивера (реверсивный тракт)
2) Плата диапазонных полосовых фильтров (ПДФ)
3) Универсальный синтезатор частот “Ёжик” на SI5351 (“Ёжик-Р” это версия синтезатора в комплекте с платой сопряжения)
4) Плата сопряжения/адаптации синтезатора
5) Плата усилителя мощности
6) Плата фильтров низкой частоты (ФНЧ) с измерителем КСВ
7) Плата генератора плавного диапазона (ГПД) на этой странице
Соединить все эти платы в “кучу” поможет схема межблочных соединений с использованием синтезатора “Ёжик”:
А соединить все эти платы в “кучу” с использованием ГПД поможет схема межблочных соединений:
Для покупки наборов обращайтесь сюда >>> или сюда >>>
Всем удачи, мирного неба, добра, 73!
Окончание следует! 😉
Реверсивный тракт на биполярных транзисторах по мотивам Р-76
Сегодня пойдет речь о трансивере “Радио-76″ а точней о его модернизации, с позволения автора схемы я не стану его так называть, так как от трансивера ” Радио-76″ там мало чего осталось.
Дело в том что у меня был большой промежуток так сказать творческого кризиса, и я не занимался радио спортом, в связи с переездом из сельской местности в город, и у меня не было возможности установить антенну хотя-бы на один диапазон я отложил свое любимое дело на долгих 7 лет. Но мысли о моем любимом хобби не покидали меня, и я решил собрать себе трансивер, но возникла другая проблема о выборе схемы, и тут выбор упал на трансивер “Реверсивный тракт на биполярных транзисторах по мотивам Р-76” автор которой является Сергей Эдуардович US5MSQ http://us5msq.com.ua
P.S По секрету ))) На форуме Сергей Эдуардович активно отвечает на все вопросы которые возникнут в процессе сборки,за что нужно отдать должное, так как не все авторы своих “детище ” так активно отвечают особенно на глупые вопросы. Проверенно лично.
Ниже я скину текст всех вопрос и ответов автора схемы которые возникали у других радиолюбителей которые собирали данный трансивер. От себя я скажу, если собирать внимательно, вопросов у Вас не должно возникнуть, так как у меня все заработать сразу, не считая моих ошибок в монтаже.
Ниже будут вырезки из постов с форума где радиолюбители обсуждали данный трансивер. Так как нет полного описания данной схемы, буду поступать таким методом.
Характеристики:
- Общий уровень собственных шумов – порядка 35-45мВ
- Общий Кус со входа смесителя – примерно 340-350тыс.
- Приведенный ко входу уровень шума – примерно 0,12мкВ, а чувствительность со входа смесителя при с/шум=10дБ получилась порядка 0,4мкВ
АРУ начинает срабатывать при уровне порядка 4-5мкВ (S5-6), при этом реально держит сигнал минимум до 15мВ (+50дБ).
И так приступим к самой схеме.
Скачать печатную плату
В конце статьи будет архив со всеми схемами для скачивания в полном размере.
Рис.1 Схема основной платы с картой напряжений.
Добавлю от себя, если соблюдать все напряжения которые указанны на схеме, вопросы по наладке сами по себе исчезнут.
Скачать печатную плату
Рис.2 Схема полосовых фильтров с аттенюатором и раскачивающим усилителем на VT1.
Скачать печатную плату
Рис.3 Схема ГПД.
Скачать печатную плату
Рис. 4 Схема ФНЧ и КСВ-метра.
Вырезка сообщений из форума
US5MSQ: Что касается намоточных данных трансформаторов – возможно применение любых имеющихся у вас ферритовых колец диаметром 7-12 мм и проницаемостью 600-3000, важно обеспечить индуктивность для первого смесителя не менее 50мкГ (порядка 60-80), а для детектора/модулятора не менее 170 (порядка 200-250 мкГн). Просчитать конкретное кол-во витков для вашего колечка можно по стандартным формулам, удобно воспользоваться табличкой, разработанной Ю. Морозовым.
Важно обеспечить идентичность обмоток в самом трансформаторе. Я делал так – отмерял линейкой три одинаковых проводника (16см для Тр1 и Тр2 и 24см для Тр3 и Тр4), зачищал и облуживал концы, спаяв одну сторону в виде иголочки (этой стороной в дальнейшем будем вести намотку), зажимал в тиски и скручивал руками до уровня примерно 3-х скруток на см. Намотку ведем равномерно укладывая витки до полного заполнения – на колечках 2000НН 7х4х2 (для Тр3 и Тр4 склеены по 2) получилось порядка 15-16 витков. Не забываем перед намоткой сгладить острые грани колечек наждаком или надфилем.
Ну и еще один важный момент, по расчету и изготовлению катушек связи. Их наматывают, как правило, поверх середины контурной, поверх края контурной ближе к заземленному концу или, если каркас секционный, в соседней с заземленным концом секции. В этих случаях для более точного отражения коэффициента связи (взаимоиндукции) вводим поправочный коэффициент – для 1-го случая порядка 1-1,05, второго – 1,1-1,2 и третьего -1,3-1,4. Таким образом, если мы намотаем катушку связи с числом витков 1/10 от контурной, реально это будет примерно соответствовать коэффициентам 1/10, 1/11 и 1/13.
US5MSQ: катушки для ПДФ можно выполнять практически на любых, имеющихся у вас каркасах, и результаты (основные параметры ПДФ) будут практически одинаковые при достаточно малых потерях, разумеется речь идет о правильно спроектированных, а таких из опубликованных основное большинство.
Причина в том, что относительная ширина современных диапазонов (160,80,40м) достигает 9-10%, а это значит, что нагруженная добротность контуров будет порядка 8-10, а даже самые “левые” катушки имеют конструктивную добротность не менее 40-50, поэтому потери даже в трехконтурных ПДФ как правило не превышают3дБ.
Выбор нами трехконтурных ДПФ обусловлен исключительно желанием получить подавление зеркалки как можно большим, для примера на 80 м диапазоне при ПЧ 500кГц это порядка 38-40дБ (80-100раз), немного конечно, но двухконтурные здесь вообще бесполезны (не более 24-26дБ или всего -то 15-20 раз).
US5MSQ: Настройка ДПФ. Если нет ГКЧ, то ДПФ можно настроить и ГСС (ВЧ генератор) и даже просто по максимуму шумов эфира. Если не уверены, что антенна (или ГСС) согласованная, т.е. имеет выходное сопротивление 50-75 ом, то можно на входе включить штатный аттенюатор -20дБ, что обеспечит согласованный режим по входу ПДФ при любом источнике сигнала. Настраиваем приемник на середину диапазона, подключаем к выходу УНЧ динамик(телефоны) и какой-нибудь индикатор выхода (осциллограф, вольтметр переменного напряжения и т.п.). Регулятор громкости на максимум. В процессе настройки во избежание влияния АРУ регулировкой выхода ГСС или штатной РРУ (при работе с антенной) поддерживаем выходное напряжение порядка 0,3-0,4В. Для получения правильной (оптимальной) АЧХ в этом ДПФ все контуры должны быть настроены в резонанс на середине диапазона. Методик настройки без ГКЧ описано много (в том числе и на этой ветке). Одна из самых простых состоит из двух шагов:
– временно шунтируем резистором 150-220 ом катушку среднего контура и настраиваем первый и третий контура по максимуму сигнала в середине диапазона, убираем шунт
– для настройки в резонанс среднего контура, шунтируем такими же резисторами катушки перового и третьего контуров, убираем шунты.Вот и все!
US5MSQ: Много крови попил S-метр, в первоначальном варианте это был даже не показометр – из-за большой крутизны управления АРУ стрелка стояла практически неподвижно при изменении сигнала на 70дБ. В Р-76М2 пошли по пути некоторого снижения крутизны управления, но это не на много улучшило ситуацию. Я отказался от уменьшения крутизны, т.к. сейчас работа АРУ мне нравится – можно не переживать и не дергаться к регулятору громкости, даже если рядом включился сосед с «киловаттом».
Было испытано несколько вариантов экспандеров, лучшие результаты (как по линейности, так и простоте схемы и регулировки) показала последняя схема (на Т5) -теперь выставляем только уровень S9(50мкВ) на середину шкалы, при этом шкала достаточна линейна до уровней +40дБ. В принципе немного отражаются и +50, +60дБ, но это практической ценности не представляет.
Показания этого простого S-метра никак не коррелируют с установками РРУ, что позволяет производить сравнительный отсчет уровней (наиболее часто востребованная функция) при любых установках усиления, правда точность будет невелика +- километр. Разумеется, что достаточно точный отсчет абсолютных уровней, как и сравнительный отсчет, будут возможны только при том усилении, при котором проводилась калибровка, в данном случае при Кус мах.
US5MSQ: Для получения хорошей селективности контуров, особенно первого, и устойчивой работы УПЧ индуктивность катушки не может быть любой, тем более чрезмерно (в разы) большей от оптимальной (в нашем случае 100мкГн).
US5MSQ:Рассматриваем последний вариант основной платы. В схеме применена электронная коммутация режимов RX/TX, для чего транзисторы Т11, Т13 включены на общий эмиттерный резистор R39. В режиме приема напряжение питания на микрофонный усилитель не подается, поэтому Т11 закрыт небольшим (порядка 0,28В) запирающим падением напряжения на R39, вызванным протеканием коллекторного тока Т13, величину которого выбираем по следующим соображениям.
Входное сопротивление этого каскада, включенного по схеме с ОБ, равно Rвх[ом]=0. 026/I[мА]. Для обеспечения согласования со смесителем/детектором требуемые 50 ом получаются при токе 0,5мА. Кстати, при этом получаются и малые собственные шумы предУНЧ, что тоже немаловажно. При этом напряжение на коллекторе будет порядка 4,7+-0,5В, а на эмиттере Т14 примерно на 0,7В меньше, соответственно 4+-0,5В. При необходимости поточнее подобрать коллекторный ток Т13 можно резистором R47.
При переключении в режим ТХ, на микрофонный усилитель подается напряжение +9в TX SSB. Ток эмиттерного повторителя Т11 величиной порядка 9(+-1) мА, протекающий через общий R39, создает на нем падение напряжение 5(+-0,5)В, полностью запирающее Т13, отключая тем самым УНЧ. Естественно при этом напряжения на коллекторе Т13 и эмиттере Т14 будут близки к напряжению питания.
Но вернемся к микрофонному усилителю. При необходимости (большом отклонении) требуемый режим Т11 подбирается резистором R46.напряжение на коллекторе Т12 при этом будет порядка 6,2(+-0,6) В.
Резистор R40 выполняет двойную функцию – увеличивает выходное сопротивление эмиттерного повторителя до требуемых для нормального согласования модулятора 50-60 ом и ослабляет (делит) выходной сигнал МУО (максимальная амплитуда на выходе ограничителя порядка 0,25-0,28В) до уровня 0,15-0,18В, исключающего перегрузку модулятора при любых уровнях с микрофона и положениях движка R45.
US5MSQ: Надо соблюдать определенные правила перед первым включением!
Надо тщательно проверить монтаж на предмет ошибок!
Устанавливаем все регуляторы (РРУ,ГРОМКОСТИ, Уровень ТХ) на максимум, SA1 в положение SSB. Подав напряжение питания, желательно проконтролировать общий ток потребления – он не должен превышать 30мА. Далее проверяем режимы каскадов по постоянному току – на эмиттерах Т3, Т4, Т7, Т8 должно быть порядка +1…1,2В, эмиттере Т13 – порядка +0,26В (при необходимости требуемого добиваемся подбором R47).
Проверяем работу опорника – на правом выводе R50 должно быть переменное напряжение 0,7Вэфф (+-0,03В) частотой 500кГц. Если генерации нет, шунтируем кварц емкостью порядка 10-47нФ и сердечником L4 выставляем частоту генерации порядка 500кГц и убираем шунт – частота должна установиться точно 500кГц (+-50Гц). при сильном отличии величины напряжения, требуемого добиваемся подбором R58 и, возможно, С59. Если генерация не появилась и при шунтировании кварца, надо перебросить накрест выводы обмотки связи L4 и далее по приведенной выше методе.
Признаком нормальной работы детектора является заметное снижение шумов на выходе УНЧ при замыкании левого (по схеме) вывода резистора R50.
Настройку УПЧ тракта можно сделать традиционно с использованием ГСС (если он есть), но можно и своими, штатными, средствами. Для этого сначала настроим генератор CW – переключатель SA1 переводим в положение CW, замыкаем контакты ПЕДАЛЬ и КЛЮЧ. Подстройкой R11 устанавливаем на эмиттерах Т3, Т4, Т7, Т8 порядка +1…1,2В, т.е. пока, на время настройки, ставим усиление УПЧ в режиме ТХ на максимум. Подбором С34 (грубо) и триммером С39 (точно) добиваемся частоты генерации порядка 500,8-501кГц (точнее тональность подбираем под свой вкус (слух)при этом сигнал самоконтроля должен быть слышен в динамике). Уровень сигнала на эмиттере Т10 должен быть 0,7Вэфф+-0,1В -при необходимости подбираем R33. Подключаем осциллограф через высокоомный делитель или конденсатор 10-15пФ к катушки связи L1 и последовательной подстройкой сердечников катушек L2 (это резонанс контролируем по увеличению громкости самоконтроля ), L1 и затем триммеров С22,С18 добиваемся максимальных показаний осциллографа. При этих регулировках резонанс должен быть четкий и не на пределе регулировочных элементов -если это не так надо будет поточнее подобрать емкости соответственно С35, С5,С25 и С16.
На этом первичная настройка закончена, можно размыкать контакты ПЕДАЛИ и КЛЮЧа и наслаждаться приемом
US5MSQ: давайте рассмотрим настройку тракта передачи, она довольно проста благодаря примененным схемотехническим решениям.
К выходу подключаем настроенный ПДФ (это важно, т.к. без ПДФ выходной сигнал смесителя представляет собой адскую смесь из остатков ГПД, основной и зеркальной составляющей), нагруженный на 50 Ом. Определяющим является требование получить максимальный уровень полезного сигнала и исключить перегрузку (обеспечить линейный режим) модулятора и смесителя. При напряжении ГПД (опорника) порядка 0,6-0,7 достаточная линейность сохраняется при уровне сигнала не более 200мВ, оптимально порядка 120-150мВ. Для защиты модулятора при любых уровнях с микрофона от перегрузки применен диодный ограничитель D6, D7, ограничивающих амплитуду на эмиттере Т11 уровнем порядка 0,25В, а с учетом R40 на модулятор поступает не более 150мВ. Триммером R45 выставляем требуемый уровень ограничения (или его отсутствия) для конкретного микрофона.
При настройке достаточно движок R45 переместить вверх по схеме, т.е. на максимум усиления и подать на вход модулирующий сигнал порядка 20-50мВ и частотой 1-2кГц (не критично). Подстройкой контуров ПЧ и ЭМФ добиваемся максимума. Оптимальный уровень усиления тракта передачи выставляем триммером R11, добиваясь на нагрузке напряжения порядка 50-60мВ – это обеспечивает оптимальную работу смесителя. Переключаемся в CW и подбором С40 добиваемся на выходе ПДФ порядка 70-80мВ. Вот и вся настройка.
US5MSQ: Что касается режимов работы РРУ/АРУ. Глубина регулировки зависит от того, насколько сильно мы сможет уменьшить ток коллектора транзисторов УПЧ (как минимум до 10-20 мкА), исключив при этом их полное запирание. Т.е. нижний уровень напряжения управления, поступающего на базы транзисторов, для получения максимальной эффективности РРУ/АРУ должен быть зафиксирован на оптимальной для конкретного типа транзисторов величине, за это отвечают диоды D1(РРУ) и D2(АРУ). Для диодов типа 1N4148 при указанных на схеме номиналах 0R1 и R2 это, как правило, обеспечивается. При необходимости режимы можно подстроить – например если происходит полное запирание транзисторов в режиме РРУ, значит маловато падение напряжение на D1 – его можно немного повысить увеличением тока через диод (например, подключив параллельно доп. резистор), если недостаточно, то заменой на более удачный диод.
Если РРУ работает нормально, то в режиме АРУ при необходимости глубину регулировки корректируют подбором R2.
Что касается ГПД, то я его не делал, точней собрал, но из-за размеров моего корпуса, я отказался от него и собрал синтезатор частоты.
Немного видео о работе трансивера, когда он еще был на стадии настройки.
Скачать архив с документацией печатные платы в формате LAY
Легендарный трансивер «Радио-76» – PCNEWS.
RUДля многих радиолюбителей первым собственным трансивером стал «Радио-76». Радиостанция эта была разработана в лаборатории журнала «Радио» Б. Степановым (UW3AX) и Г. Шульгиным (UA3ACM). Конструкция трансивера была простой и хорошо повторяемой.
Актуальность трансивера «Радио-76» повысилась, когда в августе 1978 года для советских радиолюбителей вновь «открыли» для работы диапазон 160 метров. Радиолюбительский позывной для работы на этом диапазоне стало возможным получить уже с 14 лет, причём без сдачи экзамена на приём и передачу азбуки Морзе.
Собрать же юным радиолюбителям свою радиостанцию стало гораздо проще, когда в 1980 году Ульяновский радиоламповый завод начал выпуск радиоконструктора «Электроника-Контур-80». Стоил набор 64 рубля, содержал собранные на производстве основную плату и плату гетеродинов (без моточных компонентов), и из него можно было собрать малосигнальный тракт трансивера «Радио-76».
У меня чудом уцелела основная плата из этого набора. Что же мне помешало добиться от неё в далёком 1984 году идеальной работы на передачу, можно узнать из публикации.
Структурная трансивера «Радио-76» была опубликована в журнале «Радио», 1976, №6, стр. 19.
Трансивер состоит из трёх плат: основной платы, платы гетеродинов и платы усилителя мощности. Антенный переключатель (1) и диапазонный полосовой фильтр (ДПФ) тракта приёма (2) в состав этих плат не входят.
В режиме приёма радиосигнал поступает через антенный переключатель (1) и приёмный ДПФ (2) на первый кольцевой смеситель (3) основной платы. На первый кольцевой смеситель (3) через переключатель гетеродинов (12) подаётся сигнал ГПД (10). Полученный сигнал промежуточной частоты (ПЧ) усиливается первым усилителем ПЧ (4) и проходит через электромеханический фильтр (ЭМФ) на второй УПЧ. Усиленный сигнал ПЧ с выделенной ЭМФ верхней боковой полосой (ВБП) поступает на второй кольцевой смеситель (7), куда через (12) подаётся сигнал генератора опорной частоты (11). Полученный в результате сигнал звуковой частоты поступает на усилитель низкой частоты (УНЧ) (8).
В режиме передачи на балансный модулятор (DSB) (3) поступает сигнал генератора опорной частоты (11) и модулирующий сигнал звуковой частоты с микрофонного усилителя (9). Сигнал с подавленной несущей усиливается первым УПЧ (4), ЭМФ (5) выделяет в сигнале ВБП. После усиления вторым УПЧ (6) сформированный однополосный сигнал поступает на второй кольцевой смеситель (7), куда также подаётся сигнал ГПД (10). Полученный в результате сигнал радиочастоты проходит через ДПФ (13) усилителя мощности (УМ) (14), усиливается УМ (14) и через антенный переключатель (1) поступает в антенну.
Как мы видим, большинство узлов структурной схемы радиостанции используются и при работе в режиме приёма, и при работе в режиме передачи. Поэтому «Радио-76» и является трансивером.
Основную плату из набора «Электроника-Контур-80» я обнаружил в коробке на антресолях. Как она пережила несколько переездов, ума не приложу.
Многие конденсаторы типа К10–7 были поломаны, электролитические конденсаторы за тридцать с лишним лет должны были высохнуть, а подстроечный резистор СПО и в восьмидесятые считался хламом.
Керамические конденсаторы К10–7 были заменены на К10–17, электролитические конденсаторы — на импортные, а резистор СПО — на Bourns. В процессе отладки были внесены ещё несколько изменений, и теперь моя основная плата трансивера «Радио-76» выглядит так:
В 1984 году радиостанция из набора заработала на приём буквально сразу: кварцевый генератор и генератор плавного диапазона (ГПД) запустились без проблем, контуры ПЧ были настроены в резонанс, ВЧ-трансформаторы кольцевых балансных смесителей были сфазированы верно.
Проблемы были с передачей, и их было две: сдвиг частоты ГПД на 200 — 400 Гц при переключении приём-передача и недостаточное подавление несущей на выходе модулятора DSB.
Проблему со сдвигом частоты я решил, собрав ГПД по более сложной схеме. Качественного же подавления несущей мне добиться так и не удалось, и на сообщения о наличии в сигнале несущей я отвечал, что работаю на радиостанции из набора «Электроника-Контур-80».
Схема электрическая принципиальная основной платы трансивера «Радио-76» была опубликована в журнале «Радио», 1976, №6, стр. 21.
Реализация платы из набора отличается заменой транзисторов КТ315 на КТ312 и применением вместо ИМС серии К122 их аналогов серии К118 в корпусах DIP-14.
Основным компонентом схемы является электромеханический фильтр Ф1. На фотографии платы это ЭМФ-9Д-500–3В. Этот фильтр предназначен для выделения верхней боковой полосы сигнала на частоте 500 кГц.
На транзисторе Т1 собран первый усилитель промежуточной частоты (УПЧ) на микросхеме МС1 собран второй УПЧ. На вход первого УПЧ подаётся сигнал с первого кольцевого балансного смесителя. С выхода второго УПЧ сигнал подаётся на второй балансный смеситель.
В режиме приёма через выв. 7 и 8 основной платы на первый смеситель (3) подаётся сигнал с приёмного ДПФ (1), а на выв. 7 и 8 сигнал ГПД (10). Усиленный сигнал ПЧ с выделенной верхней боковой полосой поступает во второй смеситель (7), куда также через выв. 12, 13 подаётся сигнал с генератора опорной частоты 500 кГц (11). Сформированный сигнал звуковой частоты через фильтр нижних частот (ФНЧ) поступает на вход УНЧ (8), собранного на МС2, Т3, Т4 и Т5.
В режиме передачи для формирования сигнала ПЧ с подавленной несущей (DSB) на первый смеситель (3) через выв. 7, 8 подаётся сигнал с генератора опорной частоты 500 кГц (11), а также модулирующий сигнал с выхода микрофонного усилителя (9), собранного на МС3. Усиленный сигнал ПЧ с выделенной верхней боковой полосой поступает во второй смеситель (7), куда также через выв. 7, 8 подаётся сигнал ГПД (10). Сигнал радиочастоты с выхода второго смесителя (выв. 14, 15) подаётся на ДПФ усилителя мощности.
На любительских диапазонах 160, 80 и 40 метров работа ведётся нижней боковой полосой, а электромеханический фильтр в тракте ПЧ выделяет верхнюю. Именно поэтому частота ГПД должна быть выше на 500 кГц частоты принимаемого сигнала.
К примеру, при настройке ГПД на частоту 2400 кГц в режиме приёма трансивер будет принимать сигнал с нижней боковой полосой на частоте 1900 кГц, сигнал с верхней боковой полосой по «зеркальному каналу» на частоте 2900 кГц, а также сигнал с верхней боковой полосой на промежуточной частоте 500 кГц.
В этом же примере в режиме передачи на выходе второго смесителя будут явно присутствовать сигналы с частотами 500, 1900, 2400, 2900 кГц, а также их гармоники.
Напрашивается вывод: в трансиверах супергетеродинного типа требуется применение качественных диапазонных полосовых фильтров. Без них невозможно обеспечить подавление внеполосных помех.
Памятуя, сколько времени я потратил на борьбу с ГПД, я решил плату гетеродинов не восстанавливать. Вместо неё я собрал простенький синтезатор частот на si5351a с управлением по CAT-интерфейсу:
Для отладки тракта ПЧ был использован радиолюбительский векторный анализатор nanoVNA. Выход прибора был подключен параллельно катушке L1, а вход — параллельно L4.
Как только оба контура тракта ПЧ были настроены в резонанс, nanoVNA показал такую вот замечательную АЧХ:
После настройки тракта ПЧ началась балансировка модулятора. На первый смеситель был подан сигнал опорной частоты 500 кГц, а на второй смеситель сигнал с частотой 2400 кГц. Модулятор балансировался подстроечным резистором R2 по минимальному уровню несущей на частоте 1900 кГц. Сигнал контролировался на приёмнике SoftRock RX Ensemble II. На картинке ниже показан лучший результат балансировки:
Результат, прямо сказать, неудовлетворительный: уровень несущей сопоставим с уровнем полезного сигнала. Попытаемся разобраться в причинах и устранить их.
Недостаточное подавление несущей в балансных модуляторах, а первый смеситель основной платы в режиме передачи и является балансным модулятором, вызывается асимметрией схемы. Оригинальная схема серьёзно разбалансирована несимметричным подключением выхода микрофонного усилителя.
Фиксируем начальные условия: отключаем от второго смесителя гетеродин, снова подключаем вход nanoVNA параллельно катушке L4 и получаем на приборе такой вот уровень несущей:
В схеме трансивера «Радио-76М2», опубликованной в журнале «Радио», 1983, №11, стр. 21, была предпринята попытка сбалансировать модулятор подключением второго дросселя. Подключаем дроссель, видим, что уровень несущей упал на 12 dB:
Оказалось, это ещё не предел: в статье В. Меньшова и А. Булатова «Улучшение смесителей в Радио-76 и Радио-76М2» из журнала «Радио», 1988, №12, стр. 23–24 была опубликована предельно симметричная схема балансного модулятора, которая даже не содержала балансировочный резистор. Резистор этот пришлось вернуть, чтобы добиться подавления несущей ещё на 10 dB:
Подаём на второй смеситель сигнал с частотой 2400 кГц. На контрольном приёмнике SoftRock RX Ensemble II видим на частоте 1900 кГц сигнал с нижней боковой полосой с подавленной несущей на уровне шумовой дорожки:
При этом на «зеркальном канале» на частоте 2900 кГц мы видим, как и ожидалось в отсутствие ДПФ, сигнал с верхней боковой полосой:
Вот так, спустя 37 лет, и была решена вторая проблема. Простая переделка простой схемы улучшила подавление уровня несущей на целых 22 dB. «Если бы молодость знала!»
Влияние трансивера «Радио-76» на развитие советского радиолюбительского движения трудно переоценить. Схема трансивера потрясала своей новизной: кольцевые балансные смесители на диодах, применение интегральных микросхем, усилитель мощности на транзисторах, наконец!
Несмотря на новизну, схема трансивера была простой, понятной и легко настраивалась. Проблемы с АРУ и ГПД были вызваны тем, что «Радио-76» являлся своеобразным MVP, урезанной версией, трансивера I категории «Радио-77». Ирония судьбы проявилась в том, что народную любовь снискал именно «Радио-76».
Многие радиолюбители сразу включились в процесс совершенствования узлов «Радио-76». В журнале «Радио» частенько публиковались схемы усовершенствованных ГПД, телеграфных гетеродинов, цепей АРУ. Основная плата трансивера «Радио-76» легла в основу нескольких приёмников и трансиверов.
Степанов и Шульгин кардинально переделали схему трансивера в версии «Радио-76М2». Структура радиостанции при этом осталась той же: сообщество признало эту архитектуру классической, её до сих пор наследуют многие любительские трансиверы!
Что касается смесителей: и у гениальных разработчиков происходят накладки!
На русском языке тема широкополосных трансформаторов и кольцевых балансных смесителей была раскрыта в переведённой в 1990 году книге Эрика Тарта Реда «Справочное пособие по высокочастотной схемотехнике: Схемы, блоки, 50-омная техника». Ни в 1976, ни в 1983 годах ничего подобного в доступе ещё не было.
Главное, что советские радиолюбители получили в своё распоряжение отличную конструкцию, с которой можно было работать в эфире, и которую можно было совершенствовать. Не хватало опыта, не было приборов, некоторые радиодетали приходилось «доставать», но это никого не останавливало.
Таким мне и запомнился 1984 год. Это был год, посвящённый отладке моего «Радио-76»!
Улучшение смесителей в “Радио-76”
Улучшение смесителей в “Радио-76”Ham Radio Site by UN7PPX
Конструкции радиолюбителей
Главная Обо мне Гостевая книга Обратная связь Новости Космонавтика Софт Антенны Конструкции Схемы Модернизация Радиолюбительская технология Справочники QSL-bureau
Главная / Конструкции /..
Улучшение смесителей в “Радио-76” |
В. МЕНЬШОВ, А. БУЛАТОВ (RАЗАСВ)
Благодаря своей простоте и высоким электрическим параметрам кольцевые смесители вполне оправданно применены в трактах таких популярных трансиверов, как “Радио-76”, “Радио-76М2”. Однако способ включения первого смесителя по ряду причин, главная из которых – разбалансировка смесителя при приеме или при передаче,– нельзя признать удачным.
В режиме передачи напряжение НЧ поступает на смеситель через дроссель L2, который обладает некоторой емкостью, что разбалансирует смеситель. Включение дросселя L1 не всегда позволяет это устранить, так как собственная емкость дросселей может отличаться от экземпляра к экземпляру. Кроме того, несимметричное включение дросселей со стороны выводов, соединенных по ВЧ с общим проводом, создает условия для разбалансировки смесителя током утечки конденсатора С6, что часто, к сожалению, случается на практике.
Полное входное сопротивление кольцевых смесителей близко к значению, находящемуся в интервале 50…75 Ом, поэтому целесообразно подключать гетеродинный вход смесителя непосредственно к соединительному кабелю. Резистор R1 несколько рассогласует линию передачи гетеродин – смеситель. Этот резистор целесообразно включать как согласующий элемент между кабелем и гетеродином, если последний каскад гетеродина является эмиттерным повторителем и его выходное сопротивление очень мало (единицы ом).
Подстроечный резистор R2 увеличивает входное и выходное сопротивления преобразователя и рассогласует его с нагрузками. В режиме передачи смеситель оказывается неправильно нагруженным со стороны полосового фильтра, работающего на прием, так как на частоте ПЧ он имеет полное входное сопротивление, явно отличающееся от 50…75 Ом.
Указанные причины ухудшают чувствительность и динамический диапазон, увеличивают коэффициент шума преобразователя, что играет отрицательную роль при приеме.
Вариант включения кольцевого смесителя, показанный на рисунке, перечисленных недостатков не имеет.
В режиме приема сигнал с полосовых фильтров преселектора поступает на среднюю точку трансформатора Т1. Туда же через развязывающий дроссель L1 приходит сигнал НЧ при работе трансивера на передачу. Такое включение не нарушает баланса диодного моста. Емкости фильтров преселектора малы и не вносят частотных искажений в НЧ сигнал, поступающий с микрофонного усилителя. Средняя точка трансформатора T1 связана по постоянному току с общим проводом, поэтому отпадает надобность в конденсаторах С1, С2. На частоте ПЧ, при передаче, рассогласование со стороны преселектора не влияет на значение входного и выходного сопротивления смесителя, так как вход со средней точки трансформатора T1 симметричен относительно плеч диодного моста.
Полная симметричность плеч диодного моста смесителя позволила отказаться от балансировочного резистора при сохранении высокого подавления несущей в режиме передачи.
По рассматриваемой схеме был модернизирован трансивер на диапазоны 1,8, 3,5, 7 МГц, выполненный по структурной схеме “Pадио-76М2”. После переделки динамический диапазон по интермодуляции возрос с 66 до 82 дБ. Потери в смесителе уменьшились с 9 до 6,2 дБ. Частота опорного гетеродина при формировании DSВ сигнала была подавлена на 38 дБ, при этом диоды не подбирались.
Второму смесителю трансивера “Радио-76М2” присущи те же недостатки, что и первому. Использование аналогичного смесителя в трехдиапазонном трансивере не позволило применить широкополосный усилитель мощности, так как при передаче подавление напряжения ГПД в смесителе и двухконтурном полосовом фильтре оказалось недостаточным. Поэтому второй смеситель трансивера был выполнен по схеме, идентичной показанной на рисунке. Узлы, к которым его подключают, указаны в скобках. Это позволило улучшить подавление частоты ГПД на выходе тракта и применить в качестве усилителя мощности трансивера широкополосный усилитель.
В. МЕНЬШОВ, А. БУЛАТОВ (RАЗАСВ)
г. Москва
На главную Наверх
Моя история радиолюбительства
Автор: Белобородов Юрий Васильевич (rx3zb; ex ua3zbq)
Город: Старый Оскол, Белгородская область
Был обычный осенний день далекого 1962 года. В школе, где мы учились, наступила большая перемена. Звучала музыка из школьного репродуктора (теперь – звуковые колонки!). Слушая музыку, возникло желание сконструировать собственный радиоприемник! И после уроков мы с соседом по парте занялись этим делом! Впоследствии соседство по парте переросло в дружбу и деловое сотрудничество на несколько лет. В школьной библиотеке отыскали приложение к журналу «Юный техник» с описанием радиоприемника прямого усиления на двух транзисторах типа П1А. На тот момент, понятия о принципиальных, монтажных схемах и назначении радиоэлементов мы с приятелем не имели. Было только одно, что заставило нас продолжать начатое дело – желание собрать радиоприемник. Спустя десятилетия, это кажется, по крайней мере, наивно! Но цель уже поставлена, мечта существовала! После того, как мы осознали что, не имея элементарных теоретических знаний, опыта радиоконструирования и отсутствия в продаже радиодеталей, исполнить мечту просто нереально. Насколько я помню, в универмаге в радиоотделе продавался термоэлектрический генератор для керосиновых ламп, который вырабатывал напряжение, когда его «надевали» на керосиновую лампу и из радиодеталей был в продаже слюдяной конденсатор марки КСО-1, емкостью 200 пФ и небольшой набор стеклянных радиоламп для батарейных радиоприемников (были и такие аппараты!). имелись в продаже еще сухие анодные батареи БАС-80. Электрических паяльников в продаже на тот момент, не было. Так случилось, что с радиолюбителями в нашем небольшом городке мы познакомились только летом, а пока изучали радиодело по книге «Юный радиолюбитель» в городском читальном зале и журналам «Радио» и «Юный техник». Вскоре в продаже появился журнал «Юный моделист –конструктор», который так же сыграл определенную роль в нашей радиолюбительской жизни.
После несбывшейся мечты простроить радиоприемник на транзисторах, мы увлеклись постройкой серии детекторных радиоприемников. Провод ПЭЛ-0.7мм, удалось достать в мастерской, где перематывали электродвигатели. В продаже появились головные телефоны ТОН-2 и полупроводниковые диоды Д2Б, так что процедуры изготовления самодельных диодов для приемников мы избежали. Правда бумажные блокировочные конденсаторы пришлось «наматывать» из алюминиевой фольги, которая использовалась на молокозаводе для изготовления крышек к молочным бутылкам. В качестве изолятора применяли папиросную бумагу и бумагу из старых газет. Одним словом, процесс пошел! Каркас контурных катушек делали из газет, пропитанных конторским клеем, наматывая на стеклянную бутылку. Переключатели отводов катушек изготавливались из гильз мелкокалиберной винтовки и из жести от консервных банок городом, гильзы собирали на воинском стрельбище в достаточном количестве. В качестве монтажной платы использовался подходящий по размеру кусок фанеры, который пропитывали олифой. Необходимые отверстия на монтажной плате «просверливали» острым концом ножниц, которые были тайком украдены из маминой швейной машины! Паять вначале радиолюбительства приходилось медным самодельным паяльником, похожим на молоток. Паяльник нагревали в обычной дровяной печи и «паяли» тут же, возле печки! В качестве флюса использовали жидкость на основе соляной кислоты и цинка. Романтики было, хоть отбавляй. Наконец, торжественный момент наступил! Подключили заземление – старое ведро, которое старательно закопали под окном, и антенну – около 20 метров медного провода, привязанного через деревянные катушки от ниток в качестве изолятора, к яблоне в саду. В качестве переменной емкости колебательного контура использовались две большие алюминиевые тарелки. Емкость конденсатора регулировалась путем изменения расстояния между тарелками с помощью различного количества газет и количества тарелок, соединенных параллельно. Благодаря переключению отводов на катушке и своеобразному КПЕ с твердым диэлектриком из газет, нам удалось принять сигналы вещательной радиостанции из города Свердловск, который находился почти за 200 километров « от точки радиоприема». Сигнал длинноволновой радиостанции был слабый, но в наушниках четко разбиралась информация, примерно на 5-6 баллов по шкале S!( Раньше о шкале RST мы не имели понятия!). Радостные эмоции переполняли нас, мы слушали радиопередачу, наверное, не один час. Теперь таких эмоций я и не припомню в области радиоспорта, если может редкий DX в наше время заставит так волноваться, может быть!
Далее было большое количество детекторных радиоприемников. Появился электрический паяльник, а вместе с ним и небольшой опыт конструирования. Предпринимались попытки изготовления низкочастотных усилителей на батарейных радиолампах 2Ж2М, 2К2М и т.д. В арсенале радиокомпонентов появились и пальчиковые батарейные радиолампы 1К2М и другие. Но финансовой возможности приобретать накальные и анодные батареи для радиоприемников не было. Вскоре был изготовлен сетевой блок питания с выпрямителем на кенотроне 6Ц5С. С этого момента наступил период изготовления ламповых радиоконструкций с питанием от электрической сети. Низкочастотная часть детекторных радиоприемников стала «обрастать» усилителями низкой частоты на «железных» радиолампах 6Ж7, 6П9 и т.д. Монтажные схемы стали изготавливать из металла. В ход пошли алюминиевые подносы из столовой, за что приходилось отвечать! По мере появления определенного опыта, конструировали, и усилительные каскады для высокочастотной части приемников на радиолампах 6Ж4. Измерительной аппаратуры не было в наличии, все «настраивалось методом научного тыка». Однажды, усилитель на радиолампах 6Н8С, 6П6С во время воспроизведения грамзаписи перестал работать по причине взрыва электролитического конденсатора 30мкФ х 300 вольт. Взрыв уничтожил чистоту в доме, залепив остатками взорвавшегося конденсатора потолок в комнате. Все это вызвало интерес к моей особе у родителей, которые занялись моим воспитанием. Через определенное время я приобрел вольтметр переменного тока и измерил напряжение вторичной обмотки силового трансформатора, который использовался в блоке питания усилителя. Напряжение было 420 вольт, и это до кенотрона 5Ц4С! А что было на конденсаторах фильтра выпрямителя, остается догадываться! После этого случая началась эра изготовления авометров, генераторов НЧ, мостового измерителя RCL. Все это позволило усовершенствовать свою радиорубку, повысить уровень теоретических знаний. Правда, индуктивности мой прибор не измерял, но это другая история. Время шло, появились новые радиодетали. В моду стали входить транзисторные карманные радиоприемники. Среди моих знакомых особой популярностью пользовались приемники, собранные в пластмассовых портсигарах (коробка для папирос). Несколько приемников»Москва» по схеме В. Плотникова было собрано в корпусах от трансляционных громкоговорителей. Было изготовлено несколько радиоприемников по рефлексным схемам. Иногда собирались «летучие» схемы и вскоре разбирались. Количество усилительных каскадов ВЧ доходило до четырех. Увеличение усилительных каскадов по ВЧ и НЧ на транзисторах П13 – П15 приводило к самовозбуждению радиоприемника. Вскоре появились транзисторы П401 – П403, которые мы с успехом использовали в радиоприемниках. Супергетеродины почему-то мы не собирали, чувствовалось нехватка теоретических знаний по настройке аппаратуры выполненной по схеме супергетеродина. Но проявлялся интерес к радиоприемникам, выполненным по схеме сверхрегенератора, позволяющий при минимуме радиодеталей получать высокую чувствительность. Об избирательности мы в то время не думали. В качестве монтажных оснований для конструкций использовались различные электроизоляционные материалы: картон, гетинакс, текстолит, органическое стекло и т.д. Сверлились отверстия для выводов радиодеталей ручной дрелью, монтаж осуществлялся медным проводом, который доставали на телефонной станции. Но кроме радости побед, были и поражения. Некоторые конструкции после изготовления упорно отказывались работать, и вместо того, чтобы выяснить причину, радиоконструкция «летела за борт», в смысле слова, в окно! Но через несколько минут становилось жалко радиодетали, которые были применены в данной поделке. Нервы успокаивались, и остатки конструкции возвращались на разборку! Конечно, не все конструкции, которые сходу отказывались работать, безжалостно уничтожались. Но времени на проверку монтажа не хватало, хотелось получить результат, и он получался в виде сгоревших радиодеталей! Со временем, таких моментов становилось меньше, появлялся опыт и уровень знаний.
Вскоре решил применить способ печатного монтажа для своих конструкций. Был изготовлен электролитический выпрямитель, однополупериодный, состоящий из железной консервной банки в которую помещался алюминиевый электрод. В качестве электролита использовали раствор питьевой соды. Фольгированный гетинакс покрывали слоем парафина, затем швейной иглой процарапывали слой парафина в местах требующих вытравливания. Плата опускалась в раствор поваренной соли, происходило электролитическое вытравливание платы. Качество изготовления было отвратительное и вскоре метод изготовления печатных плат электролитическим способом мы с другом прекратили. О хлорном железе мы только слышали, азотную кислоту достать было трудно. О других химикатах для травления плат в те далекие времена мы просто не знали. Шел 1964 год. Мои родители выписали для меня журнал «Радио». С этого года на протяжении десятилетий этот журнал стал для меня одним из основных источников информации для моей радиолюбительской и профессиональной в будущем, деятельности. Пользуясь информацией журнала «Радио» и информацией выпусков издательства ДОСААФ «В помощь радиолюбителю», было сконструировано несколько ламповых усилителей низкой частоты с двухтактным выходным каскадом на 6П14П, затем и на 6П3С. Громкоговорители были установлены на крыше дома. Граммофонные записи популярных эстрадных певцов того времени нарушали покой соседей!
В моду стали входить магнитофоны. Достался списанный в школе магнитофон «Яуза», который был восстановлен и переведен в режим четырехдорожечной записи и воспроизведения. Для этого был переделан первый каскад универсального усилителя на малошумящую радиолампу 6Ж32П которая уже появилась в продаже. Лентопротяжный механизм был переделан на скорость 4,76 и 9,53см/сек. После этого песни В.Высоцкого и других исполнителей часами звучали из громкоговорителей! Затем был изготовлен трехмоторный лентопротяжный механизм на электродвигателях ДАГ-1 с электрическим торможением постоянным током и механическими фрикционными тормозами. Для этой конструкции был собран усилитель записи и усилитель воспроизведения на радиолампах и мощным выходным каскадом на четырех 6П3С. На входе усилителя воспроизведения стояла радиолампа – триод 6С62Н. Эта конструкция служила относительно долго до1969 года, моего призыва в Советскую Армию.
В 1965 году так случилось, что я стал заниматься в кружке художественной самодеятельности. Началось конструирование клавишного одноголосного электромузыкального инструмента (лампового!) и вместе с ним, изготовление электрогитары. Это было модное направление творчества. Было изготовлено несколько датчиков для электрогитар: электромагнитных; пьезоэлектрических. Вместе с тем был собран двухканальный монофонический усилитель низкой частоты. Впоследствии был собран и многоголосный электроинструмент, но настроить его мне не удалось, просто не было опыта сборки такого рода устройств.
С 1965 по 1969 год было изготовлено не мало различных по назначению радиотехнических устройств: измерительные приборы, усилители низкой частоты, черно-белый телевизор и т.д. Монтаж радиоэлементов осуществлялся как навесным способом, так и с применением печатных плат, которые мы с друзьями рисовали битумным лаком и вытравливали в растворе азотной кислоты. Некоторые дорожки на платах вырезали с помощью резака. Но основным способом монтажа долго оставался навесной.
В 1967 году вместе с получением аттестата о среднем образовании был оформлен наблюдательский позывной UA9-154-111. После этого начались наблюдения любительских радиостанций в диапазоне 40 метров, работающих с амплитудной модуляцией. В качестве радиоприемного устройства применялся вещательный радиоприемник «Звезда -54». В дальнейшем я получил в подарок от работников городского радиоузла приемник «ПТС».Правда, пришлось его отремонтировать, но работал он значительно лучше вещательного радиоприемника. Было очень интересно слушать переговоры радиолюбителей. Затем собрал конвертер, работающий в любительских диапазонах от 80 до 20 метров. Появилась возможность прослушать и радиостанции, работающие на одной боковой полосе и в телеграфе. Азбуки Морзе я не знал, поэтому радовал факт возможности приема сигналов с конвертером на двух радиолампах. Диапазона 10 и 15 метров в моем конвертере не было. В качестве аппаратного журнала использовалась общая ученическая тетрадь, страницы которой были предварительно расчерчены для размещения информации о QSO. После службы в армии пришлось поменять QTH. Был получен индивидуальный позывной UA3ZBQ. Большую роль в моем становлении как радиолюбителя – коротковолновика, сыграл Щедрин Иван Васильевич, UA3ZD (ех UA3ZBX),с которым несколько лет работали на Лебединском горно-обогатительном комбинате Появилась возможность приобретения трансивера ДЛ-66. Был изготовлен выходной каскад на радиолампах 6П20С. Трансивер был запущен и опробован в работе в диапазоне 3.5МГц в телефонном и телеграфном режиме. Но радиолампы 6П20С в усилителе мощности при работе в телеграфном режиме быстро вышли из строя. Анодное напряжение было около 840 вольт при напряжении на экранной сетке около 230 вольт. Вскоре выходной каскад был переделан на 6П36С. В выходном каскаде несколько лет стояли радиолампы 6П36С, которые использовались в выходных каскадах унифицированных черно-белых телевизоров, и приобрести их проблем не было. Правда режим выходного каскада пришлось срочно менять, снизив анодное питание до 500 вольт, поставить стабилизаторы в источник питания экранной и управляющей сеток лампы Без стабилизатора напряжения сеток лампы линейность выходного каскада была такой, что телевизоры соседей во время работы телеграфом, просто потухали! И нужно было срочно добиваться линейной работы большинства каскадов трансивера. В дальнейшем лампы 6П36С были заменены на 2 лампы ГУ-29. Анодное напряжение было увеличено до 1000 вольт. Экранное и напряжение смещения управляющей сетки – стабилизировано. Выходной каскад стал относительно хорошо работать от 80 до 20 метров. На диапазоне 10м трансивер не эксплуатировался из-за самовозбуждения выходного каскада. Нейтрализацию проходной ёмкости ламп оконечного каскада не удалось настроить во всем диапазоне 10 метров( четыре тетрода соединенные параллельно!). Трансивер Г. Джунковского и Я. Лаповка еще долго служил верой и правдой, затем ДЛ-66 перешел к другому радиолюбителю. Были проведены несколько тысяч QSO с радиолюбителями нашей страны и зарубежных стран. Одновременно разрабатывались и собирались другие аппараты для радиоспорта. Трансиверные приставки к приемникам Р-250; Р250М2 занимали определенную нишу в радиолюбительской деятельности тех лет. Время шло, появились интегральные микросхемы. Простой однодиапазонный трансивер «Радио-76» хорошо вписался в мой комплект аппаратуры для радиоспорта. На изготовление и настройку этого простого аппарата ушло всего 12 дней. С усилителем на ГУ-29, электронной шкалой трансивер использовался в повседневных радиосвязях на восьмидесятке. Не устраивала только работа АРУ трансивера. В качестве антенн для низкочастотных диапазонов использовались различные полноразмерные антенны: W3DZZ, W8JK, ZL, Delta Loop и другие, включая полноразмерный штырь с заземленным основанием на 7Мгц. На ВЧ диапазонах (20 -15м) применял две вертикально расположенные рамки (пассивный рефлектор и активный элемент). Антенны были направлены постоянно в одном направлении, в основном использовались треугольные элементы с питанием с нижнего угла рамки. В 1980 году изготовлен трансивер КРС-78, особое внимание было обращено на 40 и 80 метровый диапазоны. Было собрано несколько согласующих устройств, преселекторов для работы на НЧ диапазонах. Чувствительности приемной части КРС-78 было более чем достаточно для проведения радиосвязей с многими DX станциями. Много QSO проведено и на Р-250М с трансиверной приставкой. Входная часть приемника, включая преселектор, УВЧ, УПЧ были переделаны, изменена схема АРУ и т.д. В результате получился аппарат, позволяющий принимать участие в WW DX Contest, WPX, CQ-М в диапазоне 40 метров. В сравнении с FT-840 трансивер на базе Р-250 больше устраивал и в повседневных связях. Для этого пришлось оборудовать его цифровой шкалой, возможностью расстройки частоты в режиме приема. Недостатком были его габаритные размеры и вес. Для работы из автомобиля его не приспособить! В качестве антенн применялись два луча V-beam, длиной по 63 метра. Но работа этой антенны на диапазоне 80 и 40 метров с высотой подвеса 15 метров даже с согласующим устройством, меня не устроила. Был изготовлен двойной треугольник с вертикально расположенными элементами с активным питанием, диапазон 40 метров. Питание рамок производилась с нижних углов коаксиальным, 75 волновым кабелем. Нижний угол антенны удалось поднять на высоту 29 метров от земли. Рамки антенны были закреплены с помощью капроновых растяжек, прикрепленных к мачтам на крышах девяти и двенадцатиэтажных зданий. Правда, для настройки элементов пришлось несколько раз опускать полотно антенны, что вызывало определенные проблемы. Антенну приходилось опускать непосредственно на землю с высоты более 40 метров, это мешало движению автотранспорта и любопытных прохожих, поэтому работы приходилось проводить летом в ночные часы! От каждой активной рамки шла отдельная полуволновая фидерная коаксиальная линия, которая в помещении радиостанции коммутировалась с помощью реле с фазирующими элементами, находящимися в комнате. Переключение направлений работы антенны осуществлялось механическим переключателем. Использовалось самодельное согласующее устройство, собранное по описанию из книги К. Ротхаммеля» Антенны». Специального симметрирующего устройства не использовалось, поэтому диаграмма направленности антенны «косила». Главный лепесток диаграммы направленности был расположен на северо-запад, после переключения направления излучения – на юг. Но это не вызывало проблем для работы в эфире. Измерений диаграмм направленности и других характеристик антенны не проводилось. Разница в уровне сигналов по S-метру, при переключении направлений была от 2 до 4 баллов, в зависимости от местоположения корреспондента. Многие страны центральной и южной Америки были представлены на сорокаметровом диапазоне. Большая коллекция QSL-карточек является подтверждением незабываемых ночей, проведенных возле трансивера. В качестве усилителей мощности использовались усилители на 6П45С, ГУ-32 и ГУ-29, ГУ-72 и ГУ-64. Усилители были изготовлены как по схемам с заземленным катодом, так и с заземленными сетками. Длительное время отработал усилитель на одной лампе ГУ-74Б. Усилитель работал по схеме с заземленной сеткой. Стояли стабилизаторы по управляющей и экранной сеткам, контролировались токи сеток отдельными приборами, что позволяло оперативно производить настройку усилителя на разных диапазонах. Используя усилитель на ГУ-74Б, или на ГС-35Б, в котором используется схема с последовательным питанием, отсутствие паразитных резонансов анодного дросселя и другие особенности, порой вспоминается один из первых моих усилителей мощности на двух 6П36С, от работы которого, «соседи снимали шляпу»! Но это было. Теперь осваивается SDR и компьютерные технологии (программно-управляемое радио). Видимо в связи с тем, что началось увлечение SDR, трансивер В. Дроздова «лежит на стапелях!». Пока его судьба не определилась. Интересный результат был получен от изготовления трансиверной приставки и самодельного пульта управления к связному радиоприемнику Р-381. В последнее время были повторены SDR приемники DR2; DR1A и передатчики DT1;DT2, конструкции Tasic Sinisa,YU1LM.
За прошедшие годы были опробованы различные методы изготовления монтажных схем. Собирали макетные схемы на стеклянных основаниях, где клеем БФ-2 приклеивались капли припоя для последующего монтажа, использовался монтаж на фольгированных «пятачках», вырезанных специальным резаком, монтаж на монтажных стойках по принципу радиоприемника Я.С.Лаповка. Иногда небольшие по размерам монтажные схемы заливались эпоксидной смолой. Получался своеобразный модуль, который в случае «сдоха», приходилось выбрасывать. В семидесятые годы были попытки изготовить печатные платы фотоспособом, рисовали и фотографировали эскизы, наносили фотоэмульсию на основе поливинилового спирта; желатина, вытравливали и т.д. Теперь положительный фоторезист и лазерный принтер делают свое дело! Неплохо получаются платы с помощью лазерно-утюжной технологии (ЛУТ). Одним словом, время не стоит на месте!
Нельзя не упомянуть еще об одном моменте моей радиолюбительской биографии. Когда тридцать лет назад в 1983 году Борис Дмитриевич Гнедой, директор Станции юных техников №1 города Старого Оскола предложил должность руководителя радиокружка, я не предполагал, что это решение окажется судьбоносным! Теперь это Центр детского (юношеского) творчества №1 (директор Гнедой Б.Д.). Возможно, сказался опыт радиоконструирования, и за прошедшие годы были достигнуты определенные результаты в техническом творчестве, это призовые места на областных и Всероссийских выставках «Дети, техника, творчество», первое место в мире в радиоэкспедиции «Победа-58» и другие результаты нашей работы. Многие мои бывшие ученики в разное время занимались в радиоконструкторском кружке Центра технического творчества №1 в Старом Осколе. Ребята с благодарностью вспоминают то время, когда делали свои первые шаги в мир радиоэлектроники и радиоспорта, общались с радиолюбителями других континентов, не используя компьютер и сеть Интернет, принимали участие в соревнованиях по радиосвязи на коротких волнах и спортивной радиопеленгации… и то, что увлечение радиолюбительством определило направление в жизни!
Белобородов Ю.В. (RX3ZB)
Доброго дня Уважаемые радиолюбители!
Я, как администратор сайта, стараюсь не вставлять свои “мудрые” мысли в статьи написанные читателями.
Но сейчас я очень хочу высказаться, и думаю, что меня поддержат все читатели сайта.
Уважаемый Юрий Васильевич!
Ваша статья, это не только Ваша радиолюбительская история, но и история тысяч радиолюбителей Советского Союза. Читая Вашу статью, понимаешь, что это и мой кусочек радиолюбительской жизни, той, трудной, но в тоже время и счастливой. Найти, выклянчить, выкрутиться, придумать, изобрести, включить все свои извилины на полную мощь – и получить результат! Не это ли счастье!
А для тех, кто не жил в той эпохе, я думаю, Ваша статья поможет укрепиться духом в своем желании быть радиолюбителем (ведь оказывается, чтобы достичь желаемого, не нужен и тугой кошелек, и полные закрома радиодеталей). “Когда ты чего-нибудь желаешь, вся Вселенная словно помогает тебе достичь твоей мечты. …Только одно делает исполнение мечты невозможным – это страх неудачи” (П. Коэльо)
Спасибо Вам за статью, за Вашу работу с подрастающим поколением!
Ваш огромный опыт радиолюбительства очень бы помог сайту в пополнении наших рядов, поэтому, смею надеяться, что Вы еще не раз порадуете своими публикациями.
Коротковолновый трансивер | “(Продолжение в №6 1970г стр.18, модернизация в №6 1972г. стр.26, №5 1973г. стр.19, №10 1974г стр.24, №8 1976г стр.19, №8 1979г стр.23, №2 1999г., ВРЛ №73, стр.1, интерполятор (приемник, позволяющий работать на разнесенных частотах) в №1 1989 стр.21, (режим АМ-ЧМ) РЛ №5 1992г. стр.32).1 приз XXIV радиовыставки. Известен под названием “Трансивер UW3DI”. Предназначен для работы SSB и телеграфом на КВ любительских диапазонах Рвых = 100 Вт 15 радиоламп” | “Радио” | 1970 | 5 | Кудрявцев Ю. (UW3DI) | Доработкиещеещееще |
Трансивер начинающего коротковолновика | (Прожолжение в №10 1973г стр.19). CW, SSB 8-ми ламповый на пять КВ диапазона с Рвых = 40 Вт | “Радио” | 1973 | 10 | Чуканов И. | |
Лампово-полупроводниковый трансивер | “(Продолжение №5,6 1974г, дополнение в №11 1982г стр.20, №31 1989г стр.31. сканирующее устройство в №1 1989г стр.24). Главный приз 25 радиовыставки. Вторая конструкция автора UW3DI” | “Радио” | 1974 | 4 | Кудрявцев Ю. (UW3DI) | |
Минитрансивер | (Продолжение в №6 1975г стр.23). SSB и СW, 3,5 и 7 МГц, Рвых = 1 Вт, на 4 лампах | “Радио” | 1975 | 5 | Горощеня А. (UQ2FK) | |
SSB трансивер на 80 м | Рвых = 0,5 Вт, выполнен на транзисторах и ЭМФ9Д-500-3В | “Радио” | 1976 | 3 | Табунщиков В. (RV6ACM) | Посмотреть |
Трансивер “Радио-76” | “(Продолжение в №7 1976г стр.19, дополнение в №9 1981г. стр.18, №9 1982г стр.19, №1 1984г стр.24, Радиолюбитель №12 1991г. стр.13). SSB, 80 м, 5 Вт, на микросхемах серии К122 и транзисторах” | “Радио” | 1976 | 6 | Степанов Б. (UW3AX) | Посмотретьещееще |
Трансивер “Радио-77” | (Продолжение в №11 1977г стр. 19, №1, 2 1978г стр.17, 20). Предназначен для работы на всех любительских КВ диапазонах CW и SSB. Лампово-транзисторный | “Радио” | 1977 | 11 | Степанов Б. (UW3AX) | |
Трансивер с панорамным индикатором | 200 Вт, АМ, CW, SSB трансивер “ДЛ-70”, работающий в диапазонах 10, 14, 20, 80 м. Выполнен на лампах. | “В помощь радиолюбителю” | 1977 | 57 | Лаповок Я. (UA1FA) | |
Трансивер прямого преобразования | “(Продолжение в №7 1979г стр. 14). CW, SSB, 80 м Рвых = 1,5 Вт” | “Радио” | 1978 | 10 | Пьяных Ю. (UA2FB) | |
Трансивер на 28 МГц | Лампово-полупроводниковый для работы CW и SSB. Рвых = 40 Вт | “Радио” | 1978 | 10 | Севастьянов С. (RA4HDE) | |
РБМ – любительский трансивер | Переделка радиостанции РБМ с использованием ее деталей. | “В помощь радиолюбителю” | 1978 | 63 | Свиридов С. | |
УКВ трансвертер | (Модернизация в №9 1990г. стр.28). 144 МГц. Предназначен для работы совместно с КВ трансивером на 28 (21) МГц. Рвых = 5 Вт” | “Радио” | 1979 | 1 | Жутяев С. (UW3FL) | ПосмотретьЕще |
Трансивер КРС-78 | (Продолжение в №5, 6 1979г). Предназначен для работы SSB, CW на всех любительских диапазонах | “Радио” | 1979 | 4 | Кобзев В. (UW4HZ) | |
Трансвертер на 430 МГц | “Предназначен для работы с КВ трансивером на диапазон 21 или 28 МГц. Рвых=5 Вт КТ911Б, КТ907А, КТ610Б, ГТ330Ах3, ГТ311Жх4, ГТ329Ах3” | “Радио” | 1980 | 10 | Жутяев С. (UW3FL) | Посмотреть |
Обратимый тракт в трансивере | “Приведена схема пассивного избирательно-преобразовательного тракта для работы в трехдиапазонном трансивере. КТ315Гх3, КП305Д” | “Радио” | 1980 | 10 | Васильев В. (UA4HAN) | |
Трансиверная приставка | “Предназначена для работы телеграфом на диапазонах 20, 40, 80, 160 м совместно с приемником. Рвых=40 Вт. Ваполнена на лампах 6Н1П, 6Ж9Пх2, ГУ-19” | “Радио” | 1981 | 10 | Шульгин Г. (UA3ACM) | |
Однодиапазонный телеграфный трансивер | 80 м, 2 Вт (КТ908А, 12 В), выполнен на 17 транзисторах. | “Радио” | 1981 | 12 | Скрыпник В. (UY5DJ) | |
Трансивер с цифровой шкалой ДЛ-79 | 100 Вт. CW, SSB, КВ диапазоны. | “В помощь радиолюбителю” | 1981 | 74 | Лаповок Я. (UA1FA) | |
Трансивер прямого преобразования на 160 м | (Продолжение в №11 1982г. стр.50, дополнения в №5 1983г стр.62, доработка в №1 1990г стр.80, РЛ №3 1995г. стр.32). | “Радио” | 1982 | 10 | Поляков В. (RA3AAE) | |
Однодиапазонный телеграфный КВ трансивер | “14 м, полудуплекс, с одним преобразованием. Рвых=45 Вт. Выполнен на транзисторах и микросхемах” | “Радио” | 1983 | 1 | Дроздов В. (RA3AO) | |
Трансивер охотника за DX | “(Продолжение в №6,7 1983г). CW и SSB. Рвых=10 Вт (1,8 МГц), 200 Вт (3,5, 7, 14, 21, 28 МГц). С двойным преобразованием, цифровая шкала” | “Радио” | 1983 | 5 | Лаповок Я. (UA1FA) | |
Трансивер “Радио-76 М2” | (Продолжение в №12 1983г, “Усилитель мощности” в №10 1984г стр.18, “Телеграф” в №2 1985г стр.18, дополнение в №3 1988г стр.21, РЛ №6 1995г. стр.34). 160 м. Доработка “Радио-76” на более доступную элементную базу. | “Радио” | 1983 | 11 | Степанов Б. (UW3AX) | |
CW трансивер прямого преобразования | 28 МГц, 7 Вт (КП901А) | “Радио” | 1984 | 2 | Мельник С. (UA3VKH) | |
Девятидиапазонный трансивер | Рвых=5 Вт на КВ и 144 МГц, 0,5 Вт на 430 МГц, 50 мВт на 1215 МГц. | “Радио” | 1984 | 5 | Мединец Ю. (UB5UG) | |
Трансивер с кварцевым фильтром | (Продолжение в №9 1984г, дополнение в №7 1988г стр.61). 1,8, 3,5, 7, 14, 21, 28 МГц, CW и SSB, с одним преобразованием. | “Радио” | 1984 | 8 | Лаповок Я. (UA1FA) | |
Современный КВ трансивер | (Продолжение в №9,11,12 1985г). | “Радио” | 1985 | 8 | Дроздов В. (RA3AO) | |
Простой трансивер на 160-метровый диапазон | SSB, 5 Вт, 6П15П, 6Ф1П, ЭМФ-500-3В, 6 транзисторов. | “В помощь радиолюбителю” | 1987 | 99 | Погосов А. (RA3AFD) | |
Трансивер прямого преобразования на 28 МГц | CW и SSB, 28 МГц, Рвых=50 Вт на ГУ-29. Выполнен на транзисторах. | “Радио” | 1988 | 1 | Лутс Э. | |
Микротрансивер на ИМС серии К174 | “(Дополнения в №2 1990г стр.91). 1,8; 3,5 и 7 МГц, Рвых=0,2 Вт. К174ХА10, К174ХА2, К174УР1, КП350Б, КП901А” | “Радио” | 1989 | 6 | Фролов Е. (UF3ICO) | |
Трансивер на диапазон 6 см | (Продолжение в №8,9 1989г). Телефон и телеграф, с фазовой модуляцией, Рвых=0,8 Вт | “Радио” | 1989 | 7 | Прокофьев В. (RA3ACE) | |
Старый друг лучше новых двух, или еще раз о трансивере UW3DI | (Продолжение в №3-5,7,8 1991г., модернизация трансивера в №11,12 1991г., №3 1992г.). Цикл статей по доработке и переделке трансивера, описанного в Радио №5 1970г. Автор Кудрявцев Ю.(UW3DI) | “Радиолюбитель” | 1991 | 2 | Верхотуров В. | |
Я строю новую КВ радиостанцию | (Продолжение №2-7 1991г, дополнения в №10 1991г стр.89, №4,8 1992г стр.60). Трансивер с цифровой шкалой. 1,8, 3,5, 7, 10, 14, 21, 28 м. Рвых=10 Вт (6П31С). | “Радио” | 1991 | 1 | Лаповок Я. (UA1FA) | |
Трехдиапазонный трансивер | (Продолжение в №7 1992г, дополнение в №3,4 1993г стр.44, РЛ №4,5 1992г. стр.24). Трансивер “Альбатрос-3”, CW и SSB на 1,8; 3,5 и 7 МГц, 10 Вт, с двойным преобразованием частоты. Выполнен на транзисторах | “Радио” | 1992 | 6 | Сушков В. (RA6HVV) | |
Основная плата трансивера | КВ, CW, SSB | “Радиолюбитель” | 1992 | 11 | Белоусов Ю. (RA3PEM) | |
Трансивер “Альбаторс 160” | 50 Вт, CW, SSB, на лампах | “Радиолюбитель” | 1993 | 3 | Сушков В. (RA6HVV) | |
Вседиапазонный трансивер | (Продолжение в РЛ №5 1993г.). На транзисторах. | “Радиолюбитель” | 1993 | 4 | Семенов С. (UA9FAL) | |
ЧМ трансивер на 10 м | Переделка старого лампового радиоприемника. | “Радиолюбитель” | 1993 | 7 | Коваль А. (UA3AFO) | |
Минитрансивер на 160 м | SSB, Рвых=2 Вт, на К174ХА2 и транзисторах | “Радиоконструктор” | 1994 | 11-12 | Нет автора | |
Простой SSB-минитрансивер на 160 метров | Прямого преобразования, на 7 транзисторах | “Радиолюбитель” | 1994 | 1 | Артеменко В. (UT5UDJ) | |
Радиотракт трансивера | “Радиолюбитель” | 1994 | 2 | Рубцов В. (UL7BV) | ||
КВ трансивер “Рубин” | (Дополнения в РЛ №9 1995г. стр.29). SSB, 1,9…28 МГц, Рвых=70 Вт, на лампах. | “Радиолюбитель” | 1994 | 5 | Киселев В. | |
Трансивер LARGO-91 | (Продолжение в РЛ №7-12 1994г., №1-4 1995г). 1,8…28 МГц, SSB, CW, Рвых=10 Вт, цифровая шкала. На транзисторах и микросхемах | “Радиолюбитель” | 1994 | 6 | Пинель К. (YL2PU) | |
Трансивер на 160 м | “Радиолюбитель” | 1994 | 6 | Селюков Ю. (RB5LGR) | ||
Трансивер на 430 – 435 МГц | “Радиолюбитель” | 1994 | 10 | Стасенко В. (RA3QEJ) | ||
Десятиметровый трансивер | SSB, 28 Мгц, 0,5 Вт, с прямым преобразованием частоты. | “Радиоконструктор” | 1995 | 4 | Мельников И. | |
Трансивер “РВП-94” | CW, SSB, Рвых=40 Вт (КТ931), на всех КВ диапазонах. | “Радиолюбитель” | 1995 | 5 | Рубцов В. (UL7BV) | |
Си-Би трансивер “Dragon Pro-200” | Приведена принципиальная схема | “Радио” | 1997 | 3 | Нет автора | |
Микротрансивер | “С прямым преобразованием, для QRPP работы телеграфом на 20 – 80 м. На двух транзисторах и ОУ.” | “Радио” | 1999 | 1 | Нет автора | Посмотреть |
Трансивер “CONTEST” | “(Продолжение в №4-7 1999г.). 1,8; 3,5; 7; 10; 14; 18; 21; 28; 28,5; 29 МГц. 10 Вт.” | “Радио” | 1999 | 3 | Рубцов В. (UL7BV) | |
ЧМ трансвертер 144/27 МГц | Для носимых радиостанций. | “Радио” | 1999 | 8 | Нечаев И. (UA3WIA) | |
Трансивер “HDK-97” | (Продолжение в №9 2000г., дополнение в №1 2002г. стр.67). CW и SSB на любительских диапазонах 10, 15, 20, 40, 80 и 160 м. Рвых=25 Вт | “Радио” | 2000 | 8 | Гладков В. (RW4HDK) | |
КВ трансивер НТ981М | (Продолжение в №2-8,10 2001г.) | “Радио” | 2001 | 1 | Белянский А. (US2II) | |
Трансивер “Аматор-160” | Описан несложный трансивер на 160 м. | “Радио” | 2001 | 9 | Темерев А. (UR5VUL) | |
Простой трансивер на 160 М | “К174ХА2, ФЭМ2-018-500-3В,КТ316,КТ606, КТ907. Чувствительность – 5мкВ, Модуляция – SSB. ПЧ – 500 кГц, Выходная мощность – 2 Вт” | “Радиоконструктор” | 2002 | 5 | Каргимски Н. | |
Трансивер с кварцевым фильтром | (Продолжение в №4 2002г.). “Аматор-КФ-160”. SSB, 160 м. | “Радио” | 2002 | 3 | Темерев А. (UR5VUL) | |
Многодиапазонный трансивер | 1,8; 3,5; 7; 14 МГц, SSB, Рвых=5 Вт. | “Радио” | 2002 | 10 | Темерев А. (UR5VUL) | |
Трансивер “DM-2002” | (Продолжение в №6-8, 10,12 2003г., №1 2004г.). SSB и CW на КВ диапазонах. Рвых=15 Вт | “Радио” | 2003 | 5 | Пинелис К. (YL2PU) | |
Коротковолновый трансивер “Кварц-РУ-99” | SSB, CW, AM, FM, 2 Вт, на К174ПС1, К174УР1, К174ХА10, транзисторы. | “Радиоконструктор” | 2003 | 1 | Ахматов А. (RA4UCG) | |
Основной блок трансивера на 160м | С одним преобразованием, на SA612Aх2, ФЭМ-035-500В-3,1. | “Радиоконструктор” | 2005 | 2 | Кашин О. | |
Простой SSB-трансивер на диапазон 80 метров | “Радио” | 2005 | 12 | Вебер С. | ||
“Москит-20” или простой трансивер для походов | Телеграфный QRT-трансивер, 14МГц, 5 Вт, | “Радио” | 2005 | 7 | Долинин А. | |
Трансвертер диапазона 1260 МГц | На микросхеме HPMX5001 | “Радио” | 2006 | 7 | Нечаев И. (UA3WIA) | |
Основной тракт современного трансивера прямого преобразования | (Продолжение в №11 2006г.). 1,8; 3,5; 7; 14 МГц | “Радио” | 2006 | 9 | Беленецкий С. (US5MSQ) |
Глоссарий радиолюбителей
Защитная блокировка – Выключатель, который автоматически отключает подачу переменного тока на часть оборудования при снятии верхней крышки.
Условное обозначение – Чертеж, используемый для представления компонента цепи на электрической схеме.
Избирательность – Способность приемника разделять два близко расположенных сигнала.
Чувствительность – Способность приемника обнаруживать слабые сигналы.
Последовательная цепь – электрическая цепь, в которой все электроны должны проходить через каждую часть цепи. У электронов есть только один путь.
Хижина – Комната, в которой радист держит свое оборудование.
Короткое замыкание – Электрическая цепь, в которой ток не идет по желаемому пути, а вместо этого находит короткое замыкание.Часто ток идет напрямую от отрицательной клеммы источника питания к положительной, минуя остальную часть цепи.
Боковые полосы – Суммарные или разностные частоты, генерируемые, когда несущая RF смешивается с аудиосигналом. Однополосные телефонные сигналы (SSB) имеют верхнюю боковую полосу (USB – часть сигнала выше несущей) и нижнюю боковую полосу (LSB – часть сигнала ниже несущей). Приемопередатчики SSB позволяют работать как с USB, так и с LSB.
Бесшумный ключ – SK. Эвфемизм для умершего радиолюбителя. В «коде 92» компании Western Union, который использовался еще до Гражданской войны в США, число 30 означало «конец. Не более». Это также означало «спокойной ночи». В стационарном режиме Морзе 30 отправляется didididahdit daaah, а ноль – это длинное тире. Запустите 30 вместе, и он будет звучать так же, как SK.
Симплексный режим – Прием и передача на одной и той же частоте.См. Дуплексный режим.
Телефон с одной боковой полосой (SSB) – Обычный режим работы с голосовой связью на любительских диапазонах. SSB – это форма амплитудной модуляции. Амплитуда передаваемого сигнала изменяется в зависимости от изменений голосового сигнала.
Однополюсный двухпозиционный переключатель (SPDT) – Переключатель, который соединяет один центральный контакт с одним из двух других контактов.
Однополюсный однопозиционный переключатель (SPST) – Переключатель, который соединяет только один центральный контакт с другим контактом.
Зона пропуска – Зона плохой радиосвязи, слишком удаленная для наземных волн и слишком близкая для небесных волн.
Распространение небесных волн – Метод, с помощью которого радиоволны проходят через ионосферу и возвращаются на Землю. Иногда это называется пропуском, распространение пространственных волн имеет гораздо больший диапазон, чем прямая видимость и распространение земных волн.
SOS – Код Морзе для вызова экстренной помощи.
Американская делегация предложила буквы NC, которые уже были признаны в Международном сигнальном коде для визуальной сигнализации. Немецкая делегация предложила свой собственный SOE, который уже использовался на немецких кораблях в качестве общего сигнала запроса, подобного CQ (который тогда использовался только системой Маркони). Британская делегация хотела получить сигнал CQD Маркони.
Соглашение сочло SOE приемлемым, за исключением того, что последнее E можно было легко потерять в QRN, поэтому вместо буквы S была заменена буква S, что сделало его SOS.Конвенция решила, что сигнал SOS следует отправлять как один кодовый символ со звуком, не похожим на любой другой символ, таким образом привлекая внимание любого, кто его слышит. В 1912 году, после катастрофы на Титанике, SOS стал универсальным.
Космическая станция – Любительская станция, расположенная на высоте более 50 км над поверхностью Земли.
Удельная скорость поглощения (SAR) – термин, описывающий скорость, с которой радиочастотная энергия поглощается человеческим телом.Пределы максимально допустимого воздействия (MPE) основаны на значениях SAR для всего тела.
Splatter – Тип помех станциям на соседних частотах. Брызги возникают, когда передатчик перемодулирован.
Побочные излучения – Сигналы от передатчика на частотах, отличных от рабочей.
Коэффициент стоячей волны (КСВ) – Иногда называется коэффициентом стоячей волны по напряжению (КСВН).Мера согласования импеданса между фидерной линией и антенной. Кроме того, при использовании Transmatch – мера соответствия между линией питания от передатчика и антенной системой. Система включает Transmatch и линию к антенне. КСВН – это отношение максимального напряжения к минимальному напряжению на линии питания. Также отношение импеданса антенны к импедансу фидерной линии, когда антенна представляет собой чисто резистивную нагрузку.
Заземление станции – Подключение всего оборудования станции к надежному заземлению повышает безопасность и производительность станции.
Цикл солнечных пятен – Количество солнечных пятен увеличивается и уменьшается в предсказуемом цикле, который длится около 11 лет.
Солнечные пятна – Темные пятна на поверхности солнца. Когда солнечных пятен мало, распространение радиоволн на большие расстояния в высокочастотных диапазонах плохое. Когда есть много солнечных пятен, распространение ВЧ на большие расстояния улучшается.
Переключатель – Устройство, используемое для подключения или отключения электрических контактов.
КСВ-метр – Измерительный прибор, который может указать, когда антенная система работает нормально. Устройство, используемое для измерения КСВ.
Основы проектирования цифрового радиоприемника (Radio 101)
В этой статье представлены основы проектирования цифрового радиоприемника. Благодаря множеству новых достижений в области преобразователей данных и радиотехники сложная конструкция приемника была значительно упрощена. В этой статье делается попытка объяснить, как рассчитать чувствительность и избирательность такого приемника.Это ни в коем случае не исчерпывающее изложение, но вместо этого является руководством по многим методам и расчетам, используемым в таких конструкциях.
Многие достижения в дизайне и архитектуре радиостанций в настоящее время позволяют быстро вносить изменения в конструкцию радиоприемников. Эти изменения позволяют уменьшить размер, стоимость, сложность и улучшить производство за счет использования цифровых компонентов для замены ненадежных и неточных аналоговых компонентов. Для того, чтобы это произошло, потребовалось множество достижений в области проектирования и производства полупроводников, которые были реализованы за последние несколько лет.Некоторые из этих достижений включают улучшенные интегрированные смесители, малошумящий усилитель, улучшенные фильтры на ПАВ, более дешевые высокопроизводительные АЦП и программируемые цифровые тюнеры и фильтры. В этой статье кратко излагаются вопросы проектирования и взаимодействия этих устройств с полными радиосистемами.
Что такое радио?
Традиционно радио считалось «коробкой», которая подключается к антенне и всему, что находится за ней, однако многие конструкции систем разделены на две отдельные подсистемы.Радио и цифровой процессор. При такой сегментации цель радиостанции – преобразовать с понижением частоты и отфильтровать полезный сигнал, а затем оцифровать информацию. Аналогичным образом, цель цифрового процессора – принимать оцифрованные данные и извлекать желаемую информацию.
Важно понимать, что цифровой приемник – это не то же самое, что цифровое радио (модуляция). Фактически, цифровой ресивер отлично справится с приемом любого аналогового сигнала, такого как AM или FM.Цифровые приемники могут использоваться для приема любого типа модуляции, включая любые стандарты аналоговой или цифровой модуляции. Кроме того, поскольку ядром цифрового процессора является процессор цифровых сигналов (DSP), это позволяет управлять многими аспектами всего радиоприемника с помощью программного обеспечения. Таким образом, эти DSP могут быть перепрограммированы с помощью обновлений или новых функций в зависимости от сегментации клиентов, и все это с использованием одного и того же оборудования. Однако это полное обсуждение само по себе, а не в центре внимания данной статьи.
Основное внимание в этой статье уделяется радио и тому, как прогнозировать / проектировать производительность. Будут обсуждены следующие темы:
- Доступная мощность шума
- Рисунок каскадного шума
- Коэффициент шума и АЦП
- Коэффициент преобразования и чувствительность
- Паразитные сигналы и дизеринг АЦП
- Точка пересечения третьего порядка
- Джиттер часов АЦП
- Фазовый шум
- IP3 по разделу РФ
Single-Carrier vs.Мульти-перевозчик
Обсуждаются два основных типа радиоприемников. Первый называется приемником с одной несущей, а второй – приемником с несколькими несущими. Их название подразумевает очевидное, однако их функция может быть не полностью ясна. Приемник с одной несущей – это традиционный радиоприемник, обеспечивающий избирательность в аналоговых фильтрах каскадов ПЧ. Приемник с несколькими несущими обрабатывает все сигналы в пределах полосы с помощью одной аналоговой полосы RF / if и получает селективность в цифровых фильтрах, которые следуют за аналого-цифровым преобразователем.Преимущество такого приемника заключается в том, что в приложениях с несколькими приемниками, настроенными на разные частоты в одном и том же диапазоне, можно достичь меньшей конструкции системы и снижения стоимости за счет устранения избыточных схем. Типичным приложением является базовая станция сотовой / беспроводной локальной сети. Другим приложением могут быть приемники наблюдения, которые обычно используют сканеры для контроля нескольких частот. Это приложение позволяет одновременно контролировать множество частот без необходимости последовательного сканирования.
Типовой приемник с одной несущей
Типичный приемник с несколькими несущими
Преимущества внедрения цифрового радиоприемника
Перед подробным обсуждением разработки цифрового радиоприемника необходимо обсудить некоторые технические преимущества. К ним относятся передискретизация, усиление обработки, недискретизация, частотное планирование / размещение побочных эффектов. Многие из них обеспечивают технические преимущества, недостижимые иным способом при использовании традиционной конструкции радиоприемника.
Передискретизация и технологическое усиление
Критерий Найквиста компактно определяет частоту дискретизации, необходимую для любого данного сигнала. Часто частота Найквиста цитируется как частота дискретизации, которая в два раза больше, чем у самого высокочастотного компонента. Это означает, что для приложения выборки ПЧ на частоте 70 МГц потребуется частота дискретизации 140 MSPS. Если наш сигнал занимает всего 5 МГц около 70 МГц, то выборка со скоростью 140 MSPS практически бесполезна. Вместо этого Найквист требует, чтобы сигнал был дискретизирован в два раза больше полосы частот сигнала.Следовательно, если полоса пропускания нашего сигнала составляет 5 МГц, то выборки на частоте 10 МГц вполне достаточно. Все, что выходит за рамки этого, называется передискретизацией. Передискретизация – очень важная функция, поскольку она позволяет эффективно увеличить принимаемое SNR в цифровой области.
В отличие от избыточной выборки, это действие недостаточной выборки. Недостаточная выборка – это выборка с частотой, намного меньшей, чем половина фактической частоты сигнала (см. Раздел ниже о недостаточной выборке). Следовательно, возможна передискретизация и недостаточная выборка одновременно, поскольку одно определяется относительно ширины полосы, а другое – интересующей частоты.
В любом процессе оцифровки, чем быстрее сигнал дискретизируется, тем ниже минимальный уровень шума, поскольку шум распространяется по большему количеству частот. Общий интегрированный шум остается постоянным, но теперь он распределен по большему количеству частот, что дает преимущества, если за АЦП следует цифровой фильтр. Минимальный уровень шума соответствует уравнению:
Это уравнение представляет уровень шума квантования внутри преобразователя и показывает взаимосвязь между шумом и частотой дискретизации FS.Следовательно, каждый раз, когда частота дискретизации удваивается, эффективный минимальный уровень шума улучшается на 3 дБ!
Цифровая фильтрация удаляет все нежелательные шумы и паразитные сигналы, оставляя только полезный сигнал, как показано на рисунках ниже.
Типичный спектр АЦП до цифровой фильтрацииТипичный спектр АЦП после цифровой фильтрации
SNR АЦП может быть значительно улучшено, как показано на диаграмме выше. Фактически, отношение сигнал / шум можно улучшить, используя следующее уравнение:
Как показано, чем больше соотношение между частотой дискретизации и шириной полосы сигнала, тем выше выигрыш от процесса.Фактически достижимо усиление до 30 дБ.
Недискретизация и преобразование частоты
Как указывалось ранее, под дискретизацией понимается процесс дискретизации с частотой, намного меньшей, чем половина фактической частоты сигнала. Например, сигнал 70 МГц, дискретизированный со скоростью 13 MSPS, является примером недостаточной дискретизации.
Недостаточная выборка важна, потому что она может выполнять функцию, очень похожую на смешивание. Когда сигнал недостаточно дискретизирован, частоты накладываются на основную полосу или первую зону Найквиста, как если бы они изначально находились в основной полосе частот.Например, наш вышеупомянутый сигнал 70 МГц при выборке с частотой 13 MSPS будет отображаться на частоте 5 МГц. Математически это можно описать как:
Это уравнение дает результирующую частоту в первой и второй зоне Найквиста. Поскольку АЦП присваивает всю информацию первой зоне Найквиста, результаты, полученные с помощью этого уравнения, должны быть проверены, чтобы увидеть, не превышают ли они f SampleRate /2. Если да, то частота должна быть возвращена в первую зону Найквиста путем вычитания результата из f SampleRate .
В таблице ниже показано, как сигналы могут быть объединены в полосу модулирующих частот и их спектральная ориентация. Хотя процесс выборки (наложения) отличается от микширования (умножения), результаты очень похожи, но периодичны в зависимости от частоты дискретизации. Другое явление – это обращение спектра. Как и в смесителях, некоторые продукты меняют местами в процессе выборки, например, переворачивание верхней и нижней боковой полосы. В таблице ниже также показано, какие случаи вызывают инверсию спектра.
Входной сигнал | Диапазон частот | Сдвиг частоты | Spectral Sense |
1 st Найквист Зона | постоянного тока – FS / 2 | Ввод | Обычный |
2 nd Найквист Зона | ФС / 2 – ФС | FS-вход | Перевернутое положение |
3 rd Найквист Зона | ФС – 3 ФС / 2 | Вход – FS | Обычный |
4 -й Найквист Зона | 3FS / 2 – 2FS | 2FS – ввод | Перевернутое положение |
5 -й Найквист Зона | 2FS – 5FS / 2 | Вход – 2FS | Обычный |
Планирование частот и размещение ответвлений
Одна из самых больших проблем при проектировании радиоархитектуры – это размещение ПЧ частот.Проблема усугубляется тем, что усилители возбуждения и АЦП имеют тенденцию генерировать нежелательные гармоники, которые проявляются в цифровом спектре преобразования данных в виде ложных сигналов. Независимо от того, является ли приложение широкополосным или нет, тщательный выбор частот дискретизации и частот ПЧ может разместить эти паразиты в местах, которые сделают их безвредными при использовании с цифровыми тюнерами / фильтрами, такими как AD6620, которые могут выбрать интересующий сигнал и отклонить все другие. Все это хорошо, потому что при тщательном выборе диапазона входных частот и частоты дискретизации, усилитель возбуждения и гармоники АЦП могут быть фактически выведены за пределы полосы пропускания.Передискретизация только упрощает дело, предоставляя больше спектра для безвредных гармоник.
Например, если определено, что вторая и третья гармоники являются особенно высокими, путем тщательного выбора места падения аналогового сигнала относительно частоты дискретизации, эти вторая и третья гармоники могут быть размещены вне полосы. Для случая скорости кодирования, равной 40,96 MSPS, и ширины полосы сигнала 5,12 МГц, размещение ПЧ между 5,12 и 10,24 МГц помещает вторую и третью гармоники вне полосы, как показано в таблице ниже.Хотя этот пример очень прост, его можно адаптировать для множества различных приложений.
Как видно, вторая и третья гармоники выходят за пределы интересующей полосы и не создают помех для основных составляющих. Следует отметить, что секунды и трети действительно перекрываются друг с другом, а псевдоним третей вокруг FS / 2. В табличной форме это выглядит, как показано ниже.
Скорость кодирования: | 40.96 MSPS |
Фундаментальный | 5,12 – 10,24 МГц |
Вторая гармоника: | 10,24 – 20,48 МГц |
Третья гармоника: | 15,36 – 10,24 МГц |
Другой пример частотного планирования можно найти в недостаточной выборке.Если диапазон аналогового входного сигнала составляет от DC до FS / 2, тогда комбинация усилителя и фильтра должна соответствовать требуемым характеристикам. Однако, если сигнал помещается в третью зону Найквиста (от FS до 3FS / 2), от усилителя больше не требуется соответствие гармоническим характеристикам, требуемым спецификациями системы, поскольку все гармоники будут выходить за пределы полосы пропускания фильтра. Например, фильтр полосы пропускания будет варьироваться от FS до 3FS / 2. Вторая гармоника будет охватывать от 2FS до 3FS, что выходит далеко за пределы диапазона фильтров полосы пропускания.Затем нагрузка перекладывается на конструкцию фильтра при условии, что АЦП соответствует основным требованиям на интересующей частоте. Во многих приложениях это выгодный компромисс, поскольку многие сложные фильтры могут быть легко реализованы с использованием как методов ПАВ, так и LCR на этих относительно высоких частотах ПЧ. Хотя этот метод снижает гармонические характеристики усилителя возбуждения, нельзя жертвовать характеристиками интермодуляции.
Использование этого метода для вывода гармоник за пределы интересующей зоны Найквиста позволяет легко фильтровать их, как показано выше.Однако, если АЦП по-прежнему генерирует собственные гармоники, можно использовать ранее описанный метод для тщательного выбора частоты дискретизации и аналоговой частоты, чтобы гармоники попадали в неиспользуемые участки полосы пропускания и подвергались цифровой фильтрации.
Ожидаемые характеристики приемника
Имея в виду эти мысли, как можно определить производительность радио и какие компромиссы можно сделать. Как показано ниже, можно использовать многие методы традиционной радиотехники. На протяжении всего обсуждения, приведенного ниже, существует некоторая разница между многоканальным и одноканальным радио.На них будет указано. Имейте в виду, что это обсуждение не завершено, и многие области остаются незатронутыми. Дополнительную информацию по этому вопросу можно найти в одной из ссылок в конце этой статьи. Кроме того, это обсуждение касается только данных, доставленных в DSP. Многие приемники используют собственные схемы для дальнейшего повышения производительности за счет дополнительного подавления шума и устранения гетеродина.
Для дальнейшего обсуждения типовая конструкция приемника показана выше.Рассматриваемое в этом разделе обсуждение начинается с антенны и заканчивается цифровым тюнером / фильтром в конце. За этой точкой находится цифровой процессор, который выходит за рамки данного обсуждения.
Анализ начинается с нескольких предположений. Во-первых, предполагается, что приемник ограничен шумом. Это значит, что внутри полосы отсутствуют шпоры, которые в противном случае ограничили бы производительность. Разумно предположить, что выбор LO и IF может быть сделан таким образом, что это правда. Кроме того, позже будет показано, что паразиты, генерируемые внутри АЦП, обычно не являются проблемой, поскольку их часто можно устранить с помощью дизеринга или разумного использования передискретизации и размещения сигнала.В некоторых случаях это может быть нереалистичным предположением, но они предоставляют отправную точку, с помощью которой можно определить пределы производительности.
Второе предположение состоит в том, что полоса пропускания входного каскада приемника – это наша полоса Найквиста. Хотя наша фактическая выделенная полоса пропускания может составлять только 5 МГц, использование полосы Найквиста упростит вычисления на этом пути. Следовательно, частота дискретизации 65 MSPS даст полосу Найквиста 32,5 МГц.
Доступная мощность шума
Чтобы начать анализ, необходимо учесть шум на порте антенны.Поскольку правильно подобранная антенна, очевидно, является резистивной, для определения напряжения шума на согласованных входных клеммах можно использовать следующее уравнение.
Доступная мощность от источника, в данном случае антенны, составляет:
Что упрощается, если предыдущее уравнение подставить в:
Таким образом, в действительности доступная мощность шума от источника в этом случае не зависит от импеданса для ненулевых и конечных значений сопротивления.
Это важно, потому что это точка отсчета, с которой будет сравниваться наш приемник. Когда речь идет о коэффициенте шума сцены, часто говорят, что она показывает на «x» дБ выше шума «kT». Это источник этого выражения.
При прохождении каждого каскада через приемник этот шум уменьшается за счет коэффициента шума каскада, как описано ниже. Наконец, когда канал настраивается и фильтруется, большая часть шума удаляется, остается только то, что находится внутри интересующего канала.
Рисунок каскадного шума
Коэффициент шума – это показатель качества, используемый для описания того, сколько шума добавляется к сигналу в цепи приема радиостанции. Обычно он указывается в дБ, хотя при вычислении коэффициента шума используется числовое отношение (не логарифмическое). Не логарифмический коэффициент называется шумовым фактором и обычно обозначается как F , где он определяется, как показано ниже.
После того, как каждому каскаду в радиостанции назначен коэффициент шума, его можно использовать для определения их каскадных характеристик.Общий коэффициент шума, относящийся к входному порту, можно вычислить следующим образом.
Вышеупомянутые F – это коэффициенты шума для каждого из последовательных каскадов, а G – коэффициенты усиления каскадов. На данный момент ни коэффициент шума, ни коэффициенты усиления не представлены в логарифмической форме. Когда применяется это уравнение, все составляющие шума отражаются на порте антенны. Таким образом, доступный шум из предыдущего раздела может быть снижен непосредственно с помощью коэффициента шума.
Например, если доступный шум составляет -100 дБмВт, вычисленный коэффициент шума составляет 10 дБ, а коэффициент преобразования равен 20 дБ, то общий эквивалентный шум на выходе составляет -70 дБмВт.
При применении этих уравнений следует учитывать несколько моментов. Во-первых, пассивные компоненты предполагают, что коэффициент шума равен их потерям. Во-вторых, пассивные компоненты в серии можно суммировать до применения уравнения. Например, если два фильтра нижних частот включены последовательно, каждый с вносимыми потерями 3 дБ, они могут быть объединены, и потери одного элемента предположительно равны 6 дБ.Наконец, смесители часто не имеют коэффициента шума, установленного для них производителем. Если не указано иное, можно использовать вносимые потери, однако, если коэффициент шума поставляется вместе с устройством, его следует использовать.
Шумоподавители и АЦП
Хотя коэффициент шума можно назначить АЦП, часто бывает проще работать с АЦП по-другому. АЦП – это устройства напряжения, тогда как коэффициент шума на самом деле является проблемой мощности шума. Поэтому часто бывает проще обработать аналоговые части АЦП с точки зрения коэффициента шума, а затем преобразовать в напряжение на АЦП.Затем преобразуйте шум АЦП во входное опорное напряжение. Затем шум от аналогового сигнала и АЦП можно суммировать на входе АЦП, чтобы найти общий эффективный шум.
Для этого приложения был выбран 12-битный аналого-цифровой преобразователь AD9042 или AD6640. Эти продукты могут производить выборку до 65 MSPS, скорость, подходящую для оцифровки AMPS всего диапазона и способную работать с опорной тактовой частотой GSM 5x. Этого более чем достаточно для приложений AMPS, GSM и CDMA. В таблице указано, что типичный SNR составляет 68 дБ.Следовательно, следующим шагом является расчет снижения шума в приемнике из-за шумов АЦП. Опять же, самый простой метод – это преобразовать как SNR, так и шум приемника в среднеквадратичное значение. вольт, а затем суммируйте их для получения общего среднеквадратичного значения. шум. Если АЦП имеет входной диапазон от пика до пика 2 В:
Это напряжение отражает все шумы АЦП, тепловые и квантовые. Полный диапазон АЦП составляет 0,707 В (действующее значение).
После вычисления эквивалентного входного шума АЦП следующее вычисление – это шум, генерируемый самим приемником.Поскольку мы предполагаем, что полоса пропускания приемника равна полосе пропускания Найквиста, частота дискретизации 65 MSPS дает полосу пропускания 32,5 МГц. Исходя из имеющихся уравнений мощности шума, мощность шума от аналогового входного каскада составляет 134,55E15 Вт или -98,7 дБмВт. Это шум, присутствующий в антенне, который должен быть увеличен коэффициентом преобразования и уменьшен коэффициентом шума. Если коэффициент усиления преобразования составляет 25 дБ, а коэффициент шума составляет 5 дБ, то шум, представленный входной цепи АЦП, составляет:
на 50 Ом (134.9e-12 Вт). Поскольку входной импеданс АЦП составляет около 1000 Ом, мы должны либо согласовать с ним стандартное сопротивление ПЧ 50 Ом, либо уменьшить сопротивление АЦП. Разумный компромисс – уменьшить диапазон до 200 Ом с помощью параллельного резистора, а затем использовать трансформатор 1: 4 для согласования с остальными. Трансформатор также служит для преобразования несимметричного входа в сбалансированный сигнал, необходимого для АЦП, а также для обеспечения некоторого усиления по напряжению. Поскольку имеется скачок импеданса 1: 4, в этом процессе также увеличивается коэффициент усиления по напряжению, равный 2.
Из этого уравнения, наше напряжение, возведенное в квадрат на 50 Ом, составляет 6,745e-9 или на 200 Ом, 26,98e-9.
Теперь, когда мы знаем шум от АЦП и РЧ-интерфейса, общий шум в системе можно вычислить как квадратный корень из суммы квадратов. Таким образом, полное напряжение составляет 325,9 мкВ. Теперь это общий шум, присутствующий в АЦП из-за шума приемника и шума АЦП, включая шум квантования.
Коэффициент преобразования и чувствительность
Как это шумовое напряжение влияет на общую производительность АЦП? Предположим, что в полосе пропускания приемника присутствует только один радиочастотный сигнал.Тогда отношение сигнал / шум будет:
.Поскольку это приложение с передискретизацией и фактическая ширина полосы сигнала намного меньше, чем частота дискретизации, шум будет значительно уменьшен после цифровой фильтрации. Поскольку полоса пропускания входного каскада такая же, как у нашего АЦП, и шум АЦП, и шум ВЧ / ПЧ будут улучшаться с той же скоростью. Поскольку многие стандарты связи поддерживают узкую полосу пропускания канала, мы примем канал 30 кГц. Таким образом, мы получаем 33,4 дБ от технологического усиления.Следовательно, наше исходное соотношение сигнал / шум 66,7 дБ теперь составляет 100,1 дБ. Помните, что отношение сигнал / шум увеличилось из-за фильтрации лишнего шума, что является источником усиления технологического процесса.
Рисунок 13 Восемь равных силовых карданов
Если это радиомодуль с несколькими несущими, динамический диапазон АЦП должен использоваться совместно с другими РЧ несущими. Например, если имеется восемь несущих одинаковой мощности, каждый сигнал не должен превышать 1/8 общего диапазона, если рассматриваются сигналы от пика к пику. Однако, поскольку обычно сигналы в приемнике не совпадают по фазе (поскольку пульты дистанционного управления не синхронизированы по фазе), сигналы будут синхронизироваться редко, если вообще когда-либо.Следовательно, требуется намного меньше требуемых 18 дБ. Поскольку на самом деле не более 2 сигналов могут быть настроены одновременно, и поскольку они являются модулированными сигналами, только 3 дБ будут зарезервированы для целей запаса. В том случае, если сигналы действительно выравниваются и приводят к ограничению преобразователя, это произойдет всего за небольшую долю секунды, прежде чем условие перегрузки будет устранено. В случае радиосвязи с одной несущей не требуется места для головы.
В зависимости от схемы модуляции для адекватной демодуляции требуется минимальное отношение C / N.Если схема цифровая, то следует учитывать коэффициент ошибок по битам (BER), как показано ниже. Предполагая, что требуется минимальное отношение C / N 10 дБ, наш уровень входного сигнала не может быть настолько малым, что оставшееся отношение сигнал / шум будет меньше 10 дБ. Таким образом, наш уровень сигнала может упасть на 90,1 дБ от текущего уровня. Поскольку полный диапазон АЦП составляет +4 дБм (200 Ом), уровень сигнала на входе АЦП составляет –86,1 дБмВт. Если бы в тракте ВЧ / ПЧ было усиление 25 дБ, то чувствительность приемника на антенне была бы –86,1 минус 25 дБ или –111.1 дБм. Если требуется большая чувствительность, то на ступенях ВЧ / ПЧ можно использовать большее усиление. Однако коэффициент шума не зависит от усиления, и увеличение коэффициента усиления также может отрицательно сказаться на шумовых характеристиках дополнительных каскадов усиления.
Рис.14.Частота ошибок по битам в зависимости от отношения сигнал / шумПаразитные сигналы и дизеринг АЦП
Пример с ограничением шума недостаточно полно демонстрирует истинные ограничения приемника. Другие ограничения, такие как SFDR, более жесткие, чем SNR и шум.Предположим, что аналого-цифровой преобразователь имеет спецификацию SFDR -80 дБFS или -76 дБм (полная шкала = + 4 дБм). Также предположим, что допустимое отношение несущей к источнику помех, C / I (отличное от C / N) составляет 18 дБ. Это означает, что минимальный уровень сигнала составляет -62 дБ полной шкалы (-80 плюс 18) или -58 дБм. На антенне это -83 дБмВт. Следовательно, как можно видеть, SFDR (однотональный или многотональный) будет ограничивать производительность приемника задолго до того, как будет достигнуто фактическое ограничение шума.
Однако метод, известный как дизеринг, может значительно улучшить SFDR.Как показано в примечании к применению AN410 компании Analog Devices, добавление внеполосного шума может значительно улучшить SFDR до минимального уровня шума. Хотя величина дизеринга зависит от преобразователя, этот метод применим ко всем АЦП, пока статический DNL является ограничением производительности, а не проблемами переменного тока, такими как скорость нарастания. В AD9042, описанном в примечании к применению, добавленный шум составляет всего -32,5 дБмВт или 21 код среднеквадратичного значения. Как показано ниже, графики до и после дизеринга дают представление о потенциале улучшения.Проще говоря, дизеринг работает, беря когерентные паразитные сигналы, генерируемые АЦП, и рандомизирует их. Поскольку энергия паразитов должна быть сохранена, дизеринг просто заставляет их проявляться как дополнительный шум в нижней части преобразователя. Это можно наблюдать на графиках до и после дизеринга как небольшое увеличение среднего минимального уровня шума преобразователя. Таким образом, компромисс, достигнутый за счет использования внеполосного дизеринга, состоит в том, что буквально все генерируемые внутри паразитные сигналы могут быть удалены, однако есть небольшой удар в общем SNR преобразователя, который на практике составляет менее 1 дБ. потери чувствительности по сравнению с примером с ограничением шума и намного лучше, чем с примером с ограничением SFDR, показанным ранее.
АЦП без дизеринга
АЦП с дизерингом
Два важных момента о дизеринге перед закрытием темы. Во-первых, в приемнике с несколькими несущими нельзя ожидать, что ни один из каналов будет коррелирован. Если это так, то часто множественные сигналы будут служить самосмешиванием для канала приемника. Хотя в некоторых случаях это верно, иногда потребуется добавить дополнительный дизеринг для заполнения при слабой силе сигнала.
Во-вторых, шума, вносимого одним только аналоговым входным каскадом, недостаточно для дизеринга АЦП.В приведенном выше примере было добавлено 32,5 дБм дизеринга, чтобы обеспечить оптимальное улучшение SFDR. Для сравнения, аналоговый входной каскад обеспечивает мощность шума только –68 дБм, что далеко от того, что необходимо для обеспечения оптимальной производительности.
Точка пересечения третьего порядка
Помимо преобразователя SFDR, РЧ-часть способствует ложным характеристикам приемника. Эти шпоры не подвержены влиянию таких методов, как дизеринг, и их необходимо устранять, чтобы предотвратить нарушение работы приемника.Перехват третьего порядка является важной мерой, поскольку уровни сигнала в цепи приема увеличиваются в зависимости от конструкции приемника.
Чтобы понять, какой уровень производительности требуется от широкополосных радиочастотных компонентов, мы рассмотрим спецификацию GSM, возможно, самого требовательного из приложений приемника.
Приемник GSM должен уметь восстанавливать сигнал с уровнем мощности от -13 до -104 дБм. Предположим также, что полная шкала АЦП составляет 0 дБмВт, а потери через фильтры приемника и смесители составляют 12 дБ.Кроме того, поскольку несколько сигналов должны обрабатываться одновременно, не следует использовать АРУ. Это снизит чувствительность к радиочастоте и приведет к потере более слабого сигнала. Используя эту информацию, рассчитывается усиление RF / IF, равное 25 дБ (0 = -13-6-6 + x).
Рекомендации по перехвату входных данных 3-го порядка
Требуемое усиление 25 дБ распределяется, как показано. Хотя полная система будет иметь дополнительные компоненты, это послужит нашему обсуждению. Исходя из этого, при полномасштабном сигнале GSM на уровне -13 дБм, на входе АЦП будет 0 дБм.Однако при минимальном сигнале GSM -104 дБм, сигнал на АЦП будет -91 дБм. С этого момента приведенное выше обсуждение может быть использовано для определения пригодности АЦП с точки зрения шумовых характеристик и характеристик паразитных помех.
Теперь, с этими сигналами и необходимыми коэффициентами усиления системы, теперь можно проверить характеристики усилителя и смесителя при возбуждении полномасштабным сигналом -13 дБмВт. Решение для продуктов 3-го порядка по натурному сигналу:
Предполагая, что общие паразитные характеристики должны быть больше 100 дБ, решение этого уравнения для входного усилителя показывает, что входной усилитель третьего порядка с IIP> +37 дБм.В смесителе уровень сигнала был увеличен на 10 дБ, а новый уровень сигнала составляет -3 дБмВт. Однако, поскольку микшеры указаны на их выходе, этот уровень снижается как минимум на 6 дБ до –9 дБм. Следовательно, для смесителя OIP> +41 дБм. Так как на их выходе указаны смесители. На последнем этапе усиления сигнал будет ослаблен до -9 дБмВт (как на выходе смесителя). Для усилителя ПЧ IIP> +41 дБм. Если эти характеристики соблюдены, то производительность должна быть равна
.Джиттер часов АЦП
Одной из динамических характеристик, которая жизненно важна для хорошей работы радиосвязи, является джиттер тактовой частоты АЦП.Несмотря на то, что низкий джиттер важен для отличных характеристик основной полосы частот, его влияние усиливается при дискретизации сигналов с более высокой частотой (более высокая скорость нарастания), например, в приложениях с недостаточной дискретизацией. Общий эффект плохой спецификации джиттера – уменьшение отношения сигнал / шум при увеличении входных частот. Термины апертурный джиттер и апертурная неопределенность часто меняются местами в тексте. В этом приложении они имеют то же значение. Неопределенность апертуры – это изменение от образца к образцу в процессе кодирования.Неопределенность апертуры имеет три остаточных эффекта: первый – это увеличение системного шума, второй – неопределенность фактической фазы самого дискретизированного сигнала и третий – межсимвольные помехи. При отборе ПЧ для достижения требуемых шумовых характеристик требуется погрешность апертуры менее 1 пс. С точки зрения фазовой точности и межсимвольной интерференции влияние апертурной неопределенности невелико. В худшем случае 1 пс среднеквадратичное значение. при ПЧ 250 МГц погрешность фазы равна 0.09 градусов среднеквадр. Это вполне приемлемо даже для требовательных спецификаций, таких как GSM. Поэтому основное внимание в этом анализе будет уделено общему вкладу шума из-за неопределенности диафрагмы.
В синусоиде максимальная скорость нарастания приходится на переход через нуль. В этот момент скорость нарастания определяется первой производной синусоидальной функции, вычисленной при t = 0:
.оценивается при t = 0, функция косинуса принимает значение 1, а уравнение упрощается до:
Единицами скорости нарастания являются вольты в секунду, они показывают, насколько быстро сигнал проходит через нулевой переход входного сигнала.В системе дискретизации опорные часы используются для дискретизации входного сигнала. Если тактовые импульсы выборки имеют апертурную погрешность, генерируется напряжение ошибки. Это напряжение ошибки может быть определено умножением входной скорости нарастания на «джиттер».
Анализируя единицы, можно увидеть, что это дает единицу вольт. Обычно неопределенность апертуры выражается в среднеквадратичных секундах. и, следовательно, напряжение ошибки будет в среднеквадратичном вольт. Дополнительный анализ этого уравнения показывает, что по мере увеличения частоты аналогового входа среднеквадратичное значение.напряжение ошибки также увеличивается прямо пропорционально неопределенности апертуры.
В преобразователях выборки ПЧ чистота тактовой частоты имеет огромное значение. Как и в процессе микширования, входной сигнал умножается на гетеродин или, в данном случае, тактовую частоту дискретизации. Поскольку умножение во времени является сверткой в частотной области, спектр тактовой частоты дискретизации свертывается со спектром входного сигнала. Поскольку неопределенность апертуры – это широкополосный шум на тактовом сигнале, он также проявляется как широкополосный шум в дискретизированном спектре.А поскольку АЦП – это система дискретизации, спектр является периодическим и повторяется в зависимости от частоты дискретизации. Таким образом, этот широкополосный шум снижает минимальный уровень шума АЦП. Теоретическое соотношение сигнал / шум для АЦП, ограниченное неопределенностью апертуры, определяется следующим уравнением.
Если это уравнение оценивается для аналогового входа 201 МГц и 0,7 пс среднеквадратичное значение. «Джиттер», теоретическое SNR ограничено 61 дБ. Следует отметить, что это то же самое требование, которое требовалось бы, если бы использовалась другая ступень смесителя.Следовательно, системы, которые требуют очень высокого динамического диапазона и очень высоких аналоговых входных частот, также требуют источника кодирования с очень низким «джиттером». При использовании стандартных модулей тактовых генераторов TTL / CMOS, 0,7 пс среднеквадратичное значение. был проверен как для АЦП, так и для генератора. Лучших показателей можно достичь с помощью модулей с низким уровнем шума.
При рассмотрении общей производительности системы можно использовать более обобщенное уравнение. Это уравнение основано на предыдущем уравнении, но включает эффекты теплового шума и дифференциальной нелинейности.
Хотя это простое уравнение, оно дает хорошее представление о шумовых характеристиках, которые можно ожидать от преобразователя данных.
Фазовый шум
Хотя фазовый шум синтезатора похож на джиттер на тактовой частоте кодирования, он немного по-другому влияет на приемник, но, в конце концов, эффекты очень похожи. Основное различие между джиттером и фазовым шумом состоит в том, что джиттер – это широкополосная проблема с однородной плотностью вокруг тактовой частоты дискретизации, а фазовый шум – это неравномерное распределение вокруг гетеродина, которое обычно становится лучше по мере удаления от тона.Как и в случае с джиттером, чем меньше фазового шума, тем лучше.
Поскольку гетеродин смешивается с входящим сигналом, шум гетеродина будет влиять на полезный сигнал. Процесс смесителя в частотной области – это свертка (процесс смесителя во временной области – это умножение). В результате смешения фазовый шум от гетеродина вызывает интеграцию энергии из соседних (и активных) каналов в желаемый канал в качестве повышенного минимального уровня шума. Это называется взаимным перемешиванием. Чтобы определить количество шума в неиспользуемом канале, когда альтернативный канал занят сигналом полной мощности, предлагается следующий анализ.
Опять же, поскольку GSM – сложная спецификация, это будет примером. В этом случае верно следующее уравнение.
, где шум – это шум в желаемом канале, вызванный фазовым шумом, x (f) – фазовый шум, выраженный в формате, отличном от логарифма, а p (f) – это функция спектральной плотности функции GMSK. В этом примере предположим, что мощность сигнала GSM составляет -13 дБмВт. Также предположим, что гетеродин имеет постоянный по частоте фазовый шум (чаще всего фазовый шум уменьшается при смещении несущей).При этих предположениях, когда это уравнение интегрируется по ширине полосы канала, выпадает простое уравнение. Поскольку предполагалось, что x (f) постоянный (PN – фазовый шум), а интегрированная мощность полномасштабного канала GSM составляет -13 дБмВт, уравнение упрощается до:
Так как цель состоит в том, чтобы требовать, чтобы фазовый шум был ниже теплового шума. Предполагая, что шум на смесителе такой же, как на антенне, можно использовать -121 дБм (шум в 200 кГц на антенне – P a = kTB ).Таким образом, фазовый шум гетеродина должен быть ниже -108 дБмВт при смещении 200 кГц.
использованная литература
Цифровая обработка ПЧ, Клэй Олмстед и Майк Петровски, TBD, сентябрь 1994 г., стр. 30 – 40.
Методы недискретизации упрощают цифровое радио, Ричард Грошонг и Стивен Рускак, Electronic Design, 23 мая 1991 г., стр. 67 – 78.
Оптимизация АЦП для расширенной обработки сигналов, Том Гратцек и Фрэнк Мёрден, Микроволны и ВЧ перепечатка.
Использование преобразователей с широким динамическим диапазоном для широкополосных радиоприемников, Брэд Брэннон, RF Design, май 1995 г., стр. 50 – 65.
Exact FM Detection of Complex Time Series, Фред Харрис, факультет электротехники и вычислительной техники, Государственный университет Сан-Диего, Сан-Диего, Калифорния 92182.
Введение в радиочастотный дизайн, W.H. Хейворд, Прентис-Холл, 1982.
Твердотельная радиотехника, Krauss, Bostian and Raab, John Wiley & Sons, 1980.
Белый комплект DIY-модуля для электронного обучения и обучения DIY Portable AM FM Radio Kit 76-108MHZ 525-1605KHZ Подходящая печатная плата DIY Одноплатные компьютеры Электроника grupbaucells.com
Цвет: Белый Комплект DIY-модуля для электронного обучения и обучения DIY Portable AM FM Radio Kit 76-108MHZ 525-1605KHZ Подходит DIY Печатная плата Одноплатные компьютеры Электроника grupbaucells.com- Home
- Цвет: белый Комплект DIY-модуля для электронного обучения и обучения DIY Portable AM FM Radio Kit 76-108MHZ 525-1605KHZ Подходящая печатная плата DIY
Цвет: белый Комплект DIY-модуля для электронного обучения и обучения DIY Portable AM FM Радиокомплект 76-108 МГц, 525-1605 кГц Подходит для монтажной платы DIY, обучение и обучение DIY портативный комплект AM FM-радио 76-108 МГц 525-1605 кГц Подходит для печатной платы DIY Цвет: белый Комплект модулей DIY для электроники, Комплект модулей DIY – для электронного обучения и обучения DIY Portable AM FM Radio Kit 76-108MHZ 525-1605KHZ Подходящая печатная плата DIY (цвет: белый): компьютеры и аксессуары, магазин сейчас, лучшая цена гарантирована, молниеносная доставка, отличное обслуживание клиентов, новые стили каждую неделю, бутик-универмаг онлайн покупка! Комплект FM-радио 76-108MHZ 525-1605KHZ Подходящая печатная плата DIY Цвет: белый Комплект модуля DIY для электронного обучения и обучения DIY Portable AM grupbaucells.com.
Цвет: белый Комплект DIY-модуля для электронного обучения и обучения DIY портативный AM FM-радио комплект 76-108MHZ 525-1605KHZ Подходит DIY печатная плата
Цвет: белый Комплект DIY-модуля для электронного обучения и обучения DIY портативный AM FM-радио комплект 76-108MHZ 525-1605KHZ Подходит DIY печатная плата
BF01885A34 HP BF01885A34 HP BF01885A34. DaShan 6x4ft Полиэстер Современный кухонный фон Инструменты для приготовления пищи Шкаф Интерьер Обои Домохозяйки Кулинария Фон для вечеринки для фотографии Кулинарное шоу Фон для студии Art Protrait Photo Studio Prop, SUNSOON USB-C to 3.Адаптер разъема для наушников 5 мм, тип C, аудиоадаптер Aux 3,5 мм, USB-ключ для наушников C, совместимый с OnePlus 8 Pro 8 7T 7 Pro 6T Huawei P40 Pro Xiaomi Mi 9 SE 8 6X, 3/8 ЧЕРНАЯ термоусадочная трубка 4 6 / PK. Совместимая замена для Dell XPS15 9550 9560 M5510 M5520 Нижняя нижняя крышка корпуса 0YHD18, KBRASTU15 Бесплатная KEYTAG qualitykeylessplus Red Remote Замена 3-х кнопочный вход без ключа FCC ID. Кулер для процессора 3 шт. Корпус компьютера Вентилятор охлаждения ПК RGB Регулировка LED 120 мм Тихий ИК-пульт дистанционного охлаждения компьютера. XIANGNAIZUI 3-скоростной мини-USB настольный вентилятор Персональный портативный охлаждающий вентилятор с поворотом на 360 Регулируемый угол для офисных домашних путешествий Цвет: белый, Kenko Zeta 72 мм ZR SMC Ультратонкий фильтр ND8 с нейтральной плотностью 8X, Длина кабеля: Другие компьютерные кабели ЖК-кабель для ноутбука для Lenovo 110- 15ISK 310-15ISK IKB DC02002EZ00.Zhy Denim and Diamonds Фон для дня рождения 7x5ft Блестящие бриллианты Кристалл Каблуки Синий фон для новорожденного Baby Shower Party Event Photo Booth Backdrops Washable. R188H Настольный блок питания Dell 180 Вт для Poweredge R900 / Vost. Обновление жесткого диска SATA для ноутбуков с последовательным интерфейсом ATA A205-S7443 емкостью 500 ГБ для Toshiba Satellite P205-S7402. Козырек от солнца для DJI OSMO Mobile Black JSPOYOU для адаптера GoPro Hero 5, монтажная пластина. Водонепроницаемый чехол Goliton, совместимый с GoPro Hero 7 Silver / Hero 7 White, алюминиевое повышающее кольцо Sensei PRO 58-72 мм, переключение по горизонтали и вертикали одним нажатием кнопки Стабилизатор съемки Срок службы батареи мобильного телефона 14 часов Складной карман Трехосное панорамирование / наклон -Встряхните.Seagate Cheetah 10K.7 ST373207LC, 74 ГБ, 10000 об / мин, 8 МБ кэш-памяти, SCSI Ultra320, 80-контактный 3,5, обновленный жесткий диск, DDR4, 2133 МГц, SODIMM, PC4-17000, 260-контактный модуль обновления памяти без ECC A-Tech ОЗУ 8 ГБ для ACER Aspire R5-571TG-78G6. Обновление оперативной памяти для Compaq HP Pavilion Hidden m8150n 2 ГБ DDR2-667 PC2-5300.
Цвет: белый Комплект DIY-модуля для электронного обучения и обучения DIY портативный AM FM-радио комплект 76-108MHZ 525-1605KHZ Подходит DIY печатная плата
** Идеально подходит для использования внутри и снаружи помещений, стандартная сантехника 24026 DOUBLE HH Twisted Clevis.Гарантия отсутствия производственных дефектов. Дата первого упоминания: 27 марта. ✅ ПРОДАЕТСЯ: Roy Rose Jewelry – Продажа ювелирных украшений с 1980 года и онлайн с 1999 года, только источник питания: 2 батарейки AA (не входят в комплект), потребительские аксессуары и защита безопасности. Цвет: белый Комплект DIY-модуля для электронного обучения и обучения DIY портативный AM FM-радио комплект 76-108MHZ 525-1605KHZ Подходящая печатная плата DIY , мы перечислим больше списков, чтобы соответствовать типам стиля украшения комнаты, наша цепь для ног сделана из высокой качественный основной металл и слои гальваники, но при этом достаточно мягкий, чтобы комфортно держать ваши ноги во время ходьбы. Разделив слой салфетки, вы можете легко манипулировать изображением, и оно становится легким и почти прозрачным, когда вы прикрепляете его к поверхности с помощью клея для декупажа.Твердая узкая левая лапка для промышленных швейных машин. Я с радостью отвечу на вопросы и по возможности комбинирую почтовые расходы. Ассорти из регенерированного деревянного прикроватного столика или софы. Цвет: белый Комплект DIY-модуля для электронного обучения и обучения DIY Portable AM FM Radio Kit 76-108MHZ 525-1605KHZ Подходящая печатная плата DIY , ** Все размеры фона – высота x ширина. *** Мы также можем изменить шрифты и индивидуальный дизайн на все, что вам нужно, за дополнительную плату за дизайн – пожалуйста, дайте нам знать, что вы думаете, чтобы узнать цену ***.Требуемое количество дней 7 дней (Это стандарт. Просто дайте мне знать, что вы хотели бы напечатать на нем, пожалуйста, оставьте мне сообщение при выезде, отлично подходит для многих случаев в качестве подарка как для девочек, так и для мальчиков и взрослых. Детские души напоминания и другие важные события, которые приходят на ум, Цвет: белый Комплект DIY-модуля для электронного обучения и обучения Портативный комплект AM FM-радио DIY 76-108MHZ 525-1605KHZ Подходящая печатная плата DIY , напольные покрытия не являются вашими типичными ковриками. Чтобы снять леггинсы, достаточно одного потянуть за молнию. Зажимы для ушей можно легко снять с помощью ножа для ручных зажимов (HCC) Oetiker.Зимняя куртка – идеальный источник тепла и предмет повседневного стиля для вашего искателя приключений, проходящего обучение. МАТЕРИАЛ: Изготовлен из 30% кашемировой шерсти. Найдите товары IWMAMO по низким ценам. Покрытие или покрытие для защиты от коррозии, Цвет: белый Комплект модуля DIY для электронного обучения и обучения Портативный комплект AM FM-радио DIY 76-108MHZ 525-1605KHZ Подходящая печатная плата DIY , фитинги Fragola и концы шлангов имеют цельную конструкцию, прочный крюк удержит все в вертикальном положении и готов, чтобы вы могли просто схватить и войти внутрь.
Цвет: белый Комплект DIY-модуля для электронного обучения и обучения DIY портативный AM FM-радио комплект 76-108MHZ 525-1605KHZ Подходит DIY печатная плата
DIY Module Kit – для электронного обучения и обучения DIY Portable AM FM Radio Kit 76-108MHZ 525-1605KHZ Подходящая печатная плата DIY (цвет: белый): компьютеры и аксессуары, купите сейчас, лучшая цена гарантирована, молниеносная доставка, отличное обслуживание клиентов , Новые стили каждую неделю, Интернет-магазин бутик-универмага!
1935 г. Прецедентное право Апелляционного суда США первого округа, заключения и решения суда :: Justia
Получайте бесплатные ежедневные сводки новых заключений Апелляционного суда США первого округа. Подписаться Бостон и MRR против БреслинаДата: 17 декабря 1935 г.
Образец цитирования: 80 F.2d 749
Номер дела: 3071 Комиссар Межд. Rev. v. National Grange Mut. L. Co.
Дата: 27 ноября 1935 г.
Образец цитирования: 80 F.2d 316
Номер дела: 3049 Смит против комиссара внутренних доходов
Дата: 2 августа 1935 г.
Образец цитирования: 78 F.2d 897
Номер дела: 3008 Маллони против США
Дата: 13 июля 1935 г.
Образец цитирования: 79 Ф.2d 566
Номер дела: 2974 Батлер против США
Дата: 13 июля 1935 г.
Образец цитирования: 78 F.2d 1
Номер дела: 3018 Юта Радио Продактс Ко. Против Будетта
Дата: 20 июня 1935 г.
Образец цитирования: 78 Ф.2d 793
Номер дела: 3007 Комиссар налоговой службы против Кордингли
Дата: 25 мая 1935 г.
Образец цитирования: 78 F.2d 118
Номер дела: 2985 Дэниэлс против Браун Шу Ко.
Дата: 25 мая 1935 г.
Образец цитирования: 77 Ф.2д 899
Номер дела: 3002 Raytheon Mfg. Co. против Radio Corporation of America
Дата: 8 апреля 1935 г.
Образец цитирования: 76 F.2d 943
Номер дела: 2946 Heywood Boot & Shoe Co. против Комиссара по внутреннему праву
Дата: 1 апреля 1935 г.
Образец цитирования: 76 Ф.2d 586
Номер дела: 2965 Слейтон против комиссара налоговой службы
Дата: 26 марта 1935 г.
Образец цитирования: 76 F.2d 497
Номер дела: 2950 Саиса против Лиля
Дата: 9 марта 1935 г.
Образец цитирования: 76 Ф.2д 380
Номер дела: 2962 Липсон против Socony-Vacuum Corporation
Дата: 9 марта 1935 г.
Образец цитирования: 76 F.2d 213
Номера в реестрах: 2960, 2961 Coleman-Gilbert Associates против комиссара Int. Ред.
Дата: 27 февраля 1935 г.
Образец цитирования: 76 Ф.2д 191
Номера в реестрах: 2975, 2976 Вуд против комиссара внутренних доходов
Дата: 31 января 1935 г.
Образец цитирования: 75 F.2d 364
Номер дела: 2977 Кули против комиссара налоговой службы
Дата: 31 января 1935 г.
Образец цитирования: 75 F.2д 188
Номер дела: 2943 Белый v. Плохой
Дата: 31 января 1935 г.
Образец цитирования: 75 F.2d 35
Номер дела: 2980 Фосс против комиссара налоговой службы
Дата: 16 января 1935 г.
Образец цитирования: 75 F.2d 326
Номер дела: 2930 BF Sturtevant Co. против комиссара по внутренним делам Rev.
Дата: 16 января 1935 г.
Образец цитирования: 75 F.2d 316
Номер дела: 2888 Комиссар налоговой службы против Кербо
Дата: 16 января 1935 г.
Образец цитирования: 74 Ф.2д 749
Номер дела: 2957
Полное руководство для Гран-при Техаса на Circuit of The Americas
Все, что вам нужно знать о воскресной гонке, 14-м мероприятии серии NASCAR Cup Series с начислением очков в сезоне 2021 года.
Где: Circuit of the Americas, 3,41-мильная трасса с 20 поворотами, расположенная в Остине, ТехасКвалификация: 11:00 по восточному времени на FS1
Зеленый флаг: 2:43 p.м. ET
Телевидение / Радио: FS1, PRN, SiriusXM NASCAR Radio
Прогноз: Ливни и, возможно, гроза. Высокая около 76. Ветер восточно-юго-восточный от 5 до 10 миль в час. Вероятность осадков составляет 80%, согласно NOAA.gov
Гранд-маршал: Мэтью МакКонахи
Гоночная дистанция: 68 кругов, 231 миля
Этапы: 15 | 32 | 68
Скорость на пит-роуд: 40 миль в час
Осторожная скорость автомобиля: 50 миль в час
COTA 101: получить полную информацию
Список участников: посмотреть, кто в поле
Назначения в ямах: посмотреть, кто питтинг где | Эксперт разбивает выбранные ямы
Пять часов
Вот пять основных сюжетных линий, по которым мы будем следовать на Circuit of The Americas.
1. Учитывая 80-процентную вероятность дождя для воскресных гонок серии Cup, похоже, что гонщики и команды будут использовать дождевые шины Goodyear . К счастью, первые круги гонщиков на трассе Circuit of the Americas прошли в дождливую погоду во время единственной серии тренировок в субботу утром. Большая часть прошлогодней гонки на гоночной трассе Charlotte Motor Speedway Roval в рамках Cup Series проводилась на дождевых шинах. Отборочные матчи Кубка также пройдут в воскресенье в 11:00.м. ET на FS1.
2. Говоря о Шарлотте Ровал, действующий чемпион Cup Series Чейз Эллиотт был победителем той гонки в прошлом году, и неудивительно, что он является фаворитом на победу в воскресной гонке. Эллиотт выиграл пять из восьми последних гонок по шоссе и лидировал по количеству кругов в четырех из последних пяти. Пилот Hendrick Motorsports № 9 также лидирует среди всех пилотов с шестью победами на трассах. Эллиотт показал пятое время в субботней тренировке.В этом году он по-прежнему проигрывает, но COTA вполне может стать тем, что он решает.
3. Сразу за Эллиоттом в списке фаворитов стоит Мартин Труекс-младший , который одержал четыре карьерных победы на трассе, уступая Эллиоту среди активных пилотов. Гонщик № 19 Джо Гиббс одержал три победы в последних 10 гонках на шоссе. Он заработал восемь попаданий в топ-10 за этот отрезок с худшим результатом – 14-м. Truex стал одним из первых фаворитов чемпионата, одержав в этом году три победы на гонках Phoenix Raceway, Martinsville Speedway и Darlington Raceway.
4. Еще один гонщик, который заявляет, что является угрозой для большего числа побед в гонках, – это Alex Bowman . Пилот № 48 Hendrick Motorsports выиграл в прошлые выходные на Dover International Speedway, что стало его второй победой в сезоне 2021 года. Боуман и Труэкс – единственные два гонщика, одержавшие несколько побед в первых 13 гонках. Показатели Боумена на трассе недооценены, он финишировал в первой десятке в трех из последних четырех гонок на трассе. Его худший результат на выезде с момента прихода к Хендрику – 14-е.Не удивляйтесь, если Боуман в конце концов одержит свою третью победу в году.
5. Ряд пилотов Cup Series использовали субботнюю гонку Xfinity Series, чтобы получить дополнительный опыт на Circuit of The Americas перед воскресным мероприятием. Штатные водители Кайл Буш, Росс Честейн, Коул Кастер, Остин Диллон, Кевин Харвик и Тайлер Реддик – все найденные аттракционы. Регулярные участники Xfinity Series Эй Джей Аллмендингер, Остин Синдрик и Джастин Хейли также примут участие в Гран-при Техаса.Харвик сказал, что перед гонкой Xfinity это была крутая и крутая кривая обучения под дождем на новой трассе в тренировках Cup Series в субботу. Больше времени на треки никогда не повредит, и мы увидим, как они от этого выиграют.
Скобы для соревнований
Наши самые важные события недели – получить покрытие дня гонки со всех сторон.
• Рейтинг мощности: Даниэль Суарес токарные головки | Присвойте ранги
• Предварительный просмотр схемы окраски: Ознакомьтесь с дизайном, принимающим COTA | См. Схемы
• Fantasy Fastlane: Смотрите, какие драйверы использовать, избегайте | Консультации по Full Fantasy | Установите свой состав
• Предварительный просмотр: Джонатан Мерриман и Алекс Уивер анонсируют гонку | Посмотреть шоу
Примите участие в акции
Думаете, вы знаете NASCAR? Испытайте свой характер с помощью игр, фэнтези.
• Коэффициенты ставок на гонку COTA | Посмотреть коэффициенты
• Ставки COTA: Чейз Эллиот считается большим фаворитом | Узнайте, почему
• Как легальные ставки помогают NASCAR развивать спорт | Подробнее
• Получите шанс выиграть денежные призы с бесплатным приложением Jackpot Races | Сорвите джекпот
• Полное руководство по игре NASCAR Fantasy Live 2021 года | Получить FAQ
Узнай новый трек
Это первые выходные NASCAR на Circuit of the Americas.Ознакомьтесь с трассой.
• 20 оборотов: По очереди COTA | Узнай каждый угол
• Загадочный ящик: Узнай новейший дорожный курс NASCAR | Полный анализ
• Величественное место: Исследуйте трассу Америки | Экскурсия по фотографиям
• Полезные советы: Суперзвезда F1 Даниэль Риккардо дает совет Чейза Эллиотту по COTA | Посмотреть видео
Быстрые факты
Важная статистика, актуальная для гонок, предоставленная экспертами Racing Insights.
• Чейз Эллиот выиграл четыре из последних пяти гонок по шоссе и финишировал шестым или лучше в семи из последних девяти.
• После победы в Дувре Алекс Боуман финишировал в первой десятке в трех из своих последних четырех стартов трассы.
• Победа Райана Блейни на гонке Charlotte Roval в 2018 году является единственной победой Ford на трассе в последних 10 гонках
• Победитель гонки стартовал в первой десятке в восьми из последних 10 гонок на шоссе.
• Эллиотт (5) и Мартин Труекс-младший (3) выиграли восемь из последних 10 гонок по шоссе.
Лови стаи
Читайте все заголовки с недели до воскресной гонки.
• Байрон лидирует: Уильям Байрон – лучший результат в тренировках под дождем на COTA | См. Результаты тренировок
• Глупый сезон: Сообщается, что Брэд Кеселовски предложил перейти в Roush Fenway Racing с ролью владельца гонщика | Подробнее
• Возможная возможность: Мэтт ДиБенедетто может воспользоваться слухами Роуш-Кеселовски | Подробнее
• Вешаем шлем: Джефф Грин официально уходит из NASCAR | Подробнее
• Виртуальная победа: Джеймс Дэвисон доминирует на пути к победе в Pro Invitational Series на COTA | Подробнее
• Ставки на Буббу : DraftKings сотрудничает с Буббой Уоллесом, 23XI Racing | Подробнее
• Обналичивание: North Wilkesboro Speedway, Rockingham Speedway может получить финансирование от правительства Северной Каролины | Узнать больше
Сказать что?
• Пилотам есть что сказать перед воскресной гонкой на COTA | Прочтите наш цитатник.
• Остин Диллон беседует с NASCAR.com из Террин Ваак в гараже на COTA | Посмотреть видео
«Всегда весело ехать на новую гоночную трассу, поэтому я с нетерпением жду чего-то нового. Для нас уик-энд даблхедер, так что он будет занят. Я очень рад снова оказаться в машине Кубка после действительно веселой гонки на Daytona Road Course в начале этого года. В целом, я думаю, что это техническая гоночная трасса – погода будет фактором, поэтому нам придется столкнуться с множеством проблем. Я уверен, что у Kaulig Racing будут хорошие выходные.»- AJ Allmendinger, № 16 Kaulig Racing Chevrolet
Крис Грейтен | Getty Images«Я даже не знаю, сколько у нас практики, а сколько нет. То же самое для всех. Мы просто должны пойти туда и попытаться найти общий язык. Чейз (Эллиотт, товарищ по команде) был там. Это большая помощь. Очень важно будет у него поучиться. Очень важно учиться у него каждый раз, когда мы идем на дорожные курсы, он так хорош в них. Просто пытаюсь стать лучше. Я чувствую, что нашим слабым местом будет я как автогонщик.Я чувствую, что если я сделаю свою работу, хорошо поработаю для команды, у нас будет хороший, крепкий день ». – Алекс Боуман, № 48 Hendrick Motorsports Chevrolet
«Я немного смеюсь, когда думаю о поездке в COTA. Эта трасса была разработана для автомобилей Формулы 1, автомобилей, которые могут преодолевать узкие вершины, такие как поворот 1, поворот 11 и 12. Наши большие тяжелые серийные автомобили будут бороться с этим; но это новый вызов, и я с нетерпением жду его. Поскольку асфальт на COTA является абразивным, он изнашивает шины, поэтому ваша стратегия должна меняться на лету.Это будут быстрые движения, которые вы совершите и совершите, поэтому, несмотря на все сказанное, я готов атаковать курс, найти правильный ритм с временем круга, но также найти правильную стратегию шин, чтобы привести нас к Victory Lane. Классное место с 20 углами; впереди много действий ». – Курт Буш, № 1 Chip Ganassi Racing Chevrolet
«Это очень техничный трек и немного неловкий. Не тонна потока, потому что есть длинные прямые и узкие углы, и каждый угол индивидуален.Это очень сложный трек – я вижу, что одни люди действительно хорошо справляются с некоторыми частями, а другие – с трудностями. Думаю, будет много проходных зон, и это будет чертовски круто. – Коул Кастер, № 41 Stewart-Haas Racing Ford
ЗАЯВЛЕНИЕОТ КОМИССАРА СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА ТЕХАСА СИДА МИЛЛЕРА О ДЕВЯТОМ КОНТУРЕ РЕГИСТРАЦИИ DICAMBA> Веб-сайт Министерства сельского хозяйства Техаса> Подробности новостей и событий
ЗАЯВЛЕНИЕ КОМИССАРА СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА ТЕХАСА СИДА МИЛЛЕРА О ДЕВЯТОМ РЕГУЛИРОВАНИИ КОНТУРА РЕГИСТРАЦИИ DICAMBA (04.06.2020)
для немедленного выпуска:
4 июня 2020 г.
ЗАЯВЛЕНИЕ КОМИССАРА СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА ТЕХАСА СИДА МИЛЛЕРА
О ДЕВЯТОМ КОНТУРЕ РЕГИСТРАЦИИ DICAMBA
ОСТИН – Сегодня комиссар по сельскому хозяйству Техаса Сид Миллер опубликовал следующий ответ на вчерашнее сообщение U.S. Решение Апелляционного суда девятого округа об отмене трех регистраций гербицида дикамба вступает в силу немедленно.
«Что касается фермеров в Техасе, я хочу внести ясность: я вас поддержу. Дикамба по-прежнему доступна для использования в Техасе в том виде, в каком она обозначена в настоящее время, и будет оставаться так, пока кто-нибудь не скажет нам прекратить. В это трудное время фермеры Техаса меньше всего нуждаются в большей неопределенности ».
«Решение Девятого округа по дикамбе уже вызывает очень серьезную неразбериху и хаос среди производителей и производителей сои и хлопка здесь, в Техасе, которые намеревались применить гербицид сегодня, завтра и в ближайшие недели.Агентство по охране окружающей среды (EPA) может и должно как можно скорее внести ясность, объявив, что оно планирует предпринять дальнейшие административные действия, а затем сделать это ».
«От имени фермеров в моем штате я с уважением прошу, чтобы EPA издало распоряжение о существующих запасах, чтобы предоставить соответствующие рекомендации фермерам и специалистам по внесению, и запросить Раздел 18 Экстренное использование этих продуктов для фермеров Техаса».
Вы можете просмотреть постановление по дикамбе Девятого округа здесь: PDF Достижения и возможности
в области пассивных радиостанций пробуждения с беспроводным сбором энергии для приложений Интернета вещей
Пассивные радиостанции пробуждения помогают снизить энергопотребление сенсорных узлов на аппаратном уровне, как мы объясняли в предыдущем разделе.Однако этому оборудованию требуются протоколы MAC для управления его функциями связи. Эти стратегии используются для координации действий радио-будильника, а также его функций запуска, одновременно переводя основной радиомодуль в режим глубокого сна до тех пор, пока он не станет активным. Уровень MAC в основном координирует то, как широковещательные каналы распределяются между узлами, чтобы предотвратить конфликты, а также уменьшить задержки при доступе к каналу, повысить эффективность энергопотребления и гарантировать справедливость между узлами.Недостатки сбора РЧ-энергии включают уменьшенный диапазон пробуждения, а также увеличенную задержку. Это происходит из-за времени, необходимого для получения достаточной мощности от радиочастотного сигнала.
Сенсорный узел с пассивным радио пробуждения использует два канала; канал основной радиосвязи и канал радиосвязи пробуждения. Радиоканал пробуждения можно классифицировать для использования в двух основных типах связи при пробуждении: односкачковые и многоскачковые сети пробуждения. В этом разделе описывается базовая конструкция сети сбора радиочастотной энергии и протоколы связи.Впоследствии мы рассмотрели существующие протоколы MAC и сравнили их.
3.1. Односкачковая и многоскачковая сеть пробуждения
В типичном сценарии сенсорной сети сигнал пробуждения отправляется либо радиомодулем пробуждения, либо основным радиомодулем на соседний пассивный узел. Приемник пробуждения принимающего узла будет накапливать и собирать достаточно энергии из сигнала, чтобы стать активным, а затем запускать прерывание для пробуждения своего основного радиомодуля. Основной радиомодуль включается для выполнения требуемой функции связи, а радиомодуль пробуждения немедленно возвращается в спящий режим для односкачковой сети связи.Напротив, радио пробуждения в многозвенной сети должно будет повторно передать сигнал пробуждения соседнему узлу перед переходом в спящий режим. Следовательно, радио пробуждения в многозвенной сети должно иметь специализированные аппаратные функции.
3.1.1. Передача пробуждения
Это радиомодуль пробуждения, который передает сигнал пробуждения в данном случае. Это можно использовать для инициирования связи или отправки ACK / NACK для пробуждения. Передача сигнала пробуждения для инициирования связи может быть запущена отправителем или получателем сообщения в зависимости от намерений инициатора; либо для отправки, либо для запроса данных соответственно.Процесс запускается основным радиомодулем, который становится активным по расписанию и отправляет сигнал прерывания на свой радиомодуль пробуждения, чтобы активировать его. Радиомодуль пробуждения генерирует сигнал пробуждения и отправляет его соседним узлам, в то время как основной радиомодуль остается активным и готовым передавать или принимать данные, как показано на. Примером передатчика пробуждения является считыватель RFID в пассивном радиоприемнике пробуждения на основе RFID.
3.1.2. Прием пробуждения
Процесс сбора энергии происходит в приемнике пробуждения.Пока весь узел находится в глубоком сне, приемник пробуждения перехватывает и собирает достаточно энергии из радиочастотного сигнала входящего сообщения пробуждения. В зависимости от типа сигнала радио пробуждения проверяет пакет сигнала, чтобы определить, адресован ли ему вызов пробуждения. После подтверждения того, что пакет предназначен для радиостанции, он использует энергию радиосигнала, чтобы стать активным и передать сигнал прерывания для пробуждения основного радиомодуля. После активации основная радиостанция отправляет данные и ожидает ACK и / или принимает данные и отвечает ACK, если прием был успешным, а затем возвращается в спящий режим.Радио пробуждения вернется в спящий режим после отправки сигнала запуска прерывания. Процесс приема пассивного пробуждения показан на.
Процесс приема пассивного пробуждения.
3.1.3. Wake-Up Multi-Hop (Relay)
Этот тип радио-пробуждения используется в многоскачковых сетях. Он может одновременно служить приемником и передатчиком сигнала пробуждения и, следовательно, может ретранслировать сигнал пробуждения на следующий интервал. Проверка радиоактивного пробуждения, чтобы определить, что пакет пробуждения предназначен для него, и перехватывает сигнал пробуждения, чтобы собрать достаточно энергии для активации.Радио пробуждения отправляет сигнал прерывания на основной радиомодуль для выполнения своей функции отправки и / или приема. Однако радио пробуждения ретранслирует вызов пробуждения на адрес следующего перехода, когда он считывает, что адрес в сигнальном пакете предназначен для другого узла. Ретрансляция сигнала пробуждения выполняется радиопередатчиком пробуждения без пробуждения основного радиоприемника. Если узел (известный как промежуточный ретрансляционный узел) обнаруживает событие, при котором сигнал должен быть переадресован, он упаковывает информацию о сигнале в пакет и доставляет пакет на следующий переход через многозвенную ретрансляцию.После пересылки сигнала пробуждения узел обычно устанавливает внутренний таймер, чтобы избежать начала новой передачи данных до того, как ожидается завершение пересылки пакета от источника к узлу назначения. Многосегментный процесс пробуждения показан на. Узлы должны иметь оборудование с возможностью приемопередатчика, которое может принимать и отправлять сигнал пробуждения.
3.2. Пакет пассивного сигнала пробуждения
Здесь мы описываем типичный кадр данных пассивного сигнала пробуждения и его состав.Хотя различные технологии имеют разную структуру пакетов, мы пытаемся проиллюстрировать общую структуру, которая соответствует стандартам и требованиям соответствия различных приложений. В последнее время были предприняты попытки [98] разработать стандартную структуру пакета для медицинских приложений. Пакет стандартного сигнала пробуждения показан в.
3.2.1. Заголовок кадра сигнала пробуждения
Преамбула пробуждения – это первая часть заголовка кадра, которая отвечает за формирование сигнала пробуждения.Биты в преамбуле отвечают за синхронизацию битовых интервалов передатчика и приемника. SFD (начальный разделитель кадра) позволяет радио пробуждения узнать фактическую позицию заголовка кадра и когда именно начинать декодирование кадра.
3.2.2. MPDU (блок данных протокола MAC)
Это основная часть кадра уровня канала данных сигнала пробуждения, который состоит из полей для адреса, типа пакета и полезной нагрузки. Адрес радиоактивного пробуждения назначения содержится в поле адреса.Поле для типа пакета определяет, является ли отправляемый пакет маяком, информацией, ACK / NACK, командой или потоком. Поле полезной нагрузки содержит фактические данные выборки.
3.2.3. Трейлер кадра сигнала пробуждения
Последовательность проверки кадра (FCS) выполняется в кадре WuS для проверки целостности данных с использованием циклического контроля избыточности (CRC) или FEC.
3.3. Обзор существующих протоколов MAC
Несколько стратегий используются для координации того, как широковещательные каналы распределяются между пассивными радиоузлами пробуждения в сети.Эти стратегии направлены на предотвращение коллизий с минимальной задержкой при доступе к каналу, а также на более высокую энергоэффективность и справедливость между узлами.
В этом разделе мы идентифицируем все стратегии, которые были применены в сетях пассивного пробуждения. Эти стратегии предотвращения столкновений относятся к категории. Мы также распознаем протоколы уровня MAC, доступные в литературе, и классифицируем их на основе используемых стратегий. дает краткое изложение существующих протоколов.
Классификация предыдущих работ по MAC протоколам пассивного пробуждения радио.
Таблица 2
Ключевые особенности и характеристики протоколов MAC для радио пробуждения.
Сеть | Реализация | Ref. | Ключевые инновации | Нижняя сторона | Каналы | Сигнал пробуждения | Предотвращение коллизий |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Single Hop | Моделирование | [99] | TS канал для динамического распределения | TS Заголовок распределения каналов | Несколько | Сигнал с идентификатором и ACK | RTS / CTS, распределенное назначение каналов и CCA |
[100,101] | Схема TDMA для множественного доступа и распределения ресурсов | – | Out-of- диапазон | Маяк с идентификатором и ACK | Таблица расписания пробуждения | ||
[102] | Добавлен комбинированный подход к сообщениям пробуждения и ACK | – | Внеполосный | Маяк с идентификатором | Уникальное выделение слотов, уникальная частота для отправки пакета пробуждения. | ||
[104] | Радио пробуждения, поддерживающее мобильность | – | Внеполосный | Маяк с идентификатором | CSMA / CA | ||
[105] | Объединение WuR с накоплением энергии | Требуется больше времени для сбора достаточного количества энергии, вызывая задержку | Внутриполосный | Маяк с идентификатором и ACK | CCA | ||
[107] | Объединение WuR с сбором энергии | Для сбора достаточного количества энергии требуется больше времени. delay | Внеполосный | Сигнал с идентификатором | Уникальное выделение слотов для каждого узла | ||
[113] | Совместное РЧ-пробуждение нисходящей / восходящей линии связи (получение WuS в DL и передача данных в UL) | Повышенная частота ложного пробуждения | Внеполосный | Сигнал с идентификатором | Уникальная частота для отправки пакета пробуждения. | ||
[114] | Передача данных пробуждения и питания для беспроводного приемника пробуждения WPWRx с использованием переключения времени. | Повторная преамбула должна быть получена до определения точного времени прихода WuS | Внеполосный | Преамбула | TDMA | ||
Испытательный стенд | [112] | Узлы используют трехканальный приемник, который генерирует сигнал пробуждения при обнаружении сигнала данных. | Задержка выхода MCU из спящего режима. | Out-of-Band | Сигнал с идентификатором | NA | |
Multi Hop | Simulation | [108] | Механизм RTS / CTS, используемый для проверки проблемы скрытого прослушивания терминала. | Использует один и тот же канал для преамбулы пробуждения и сигнала | Внутриполосный | Преамбула | Обмен CSMA / CA и RTS / CTS |
Simulation | [109] | Пробуждение только для узлов для каждого пакет, а затем вернуться в спящий режим | Потери энергии из-за длительного прослушивания в режиме ожидания и резервирования канала | Внеполосный | Сигнал с идентификатором | CCA, механизм двоичной экспоненциальной задержки | |
Моделирование | [110 ] | Использует протокол парного управления ключами с предварительным распределением для обеспечения безопасности | Задержка из-за времени прогрева, необходимого для пробуждения | Многократный | Сигнал с идентификатором | Уникальная частота для отправки пакета пробуждения | |
Моделирование | [111] | Система счисления избыточных остатков (RRNS) ECC используется для повышения надежности и сокращения повторной передачи. | Задержка из-за накладных расходов ECC при кодировании и декодировании пакетов. | – | – | TDMA | |
Испытательный стенд | [79] | Представлен мобильный приемник, который перемещается, чтобы активировать другие узлы. | Все узлы в диапазоне пробуждения пробуждение | Внеполосный | Только сигнал | NA |
Архитектура с двумя радиомодулями для многоскачковых сетей была предложена в [99] для минимизации эффектов времени захвата сверхширокого диапазона (UWB).В качестве основного использовалось радио на основе СШП с физическим уровнем, основанным на однодиапазонном импульсном радио. Вторичный радиомодуль – это пассивный радиомодуль с активным включением на основе RF, который обеспечивает передачу сигналов управления с использованием внеполосного узкополосного канала управления. Чтобы уменьшить сложность сигнализации и избежать конфликтов, система использует концепцию динамического распределения каналов. Результаты моделирования показали, что этот метод позволил повысить пропускную способность сети и сократить время ожидания.
В [100,101] представлен другой протокол MAC для пассивного пробуждающего радио [73].Протокол разработан для односкачковой звездообразной сети для беспроводных сетей тела (WBAN), которая обрабатывает обычный и аварийный типы трафика. При возникновении аварийной ситуации узлы BAN (BN) становятся активными и передают сообщение пробуждения на сетевой контроллер BAN (BNC). BNC отвечает на BN, отправляя ACK, а затем маяк для целей распределения ресурсов. Затем BN передает свои данные в BNC, и сеанс завершается, когда BN получил ACK от BNC. Для нормального трафика BNC выходит из спящего режима согласно расписанию на основе TDMA и инициирует связь.Он отправляет сигнал пробуждения, чтобы разбудить BN. BN отвечает отрицательным ACK (NACK), если у него нет пакетов данных для отправки, в противном случае он отправит ACK на BNC. Последний затем отвечает маяком, который содержит информацию о канале, синхронизации, приоритете и временном интервале. Затем происходит обмен данными, и связь заканчивается подтверждением ACK от BNC. Метод позволяет добиться повышенной энергоэффективности и уменьшения задержки.
Другой протокол, предложенный в [102], называемый MAC с очень низким энергопотреблением (VLPM), объединяет пассивный активизирующий передатчик [81] и приемник [103].Схема разработана для односкачкового WBAN с активизирующими трансиверами, установленными как на узлах BNC, так и на BN. BNC отправляет Res-WUP (то есть пакет пробуждения вместе с распределением ресурсов и другой информацией). Res-WUP принимается BN и активирует MCU для интерпретации информации, чтобы узнать, содержит ли она адрес узлов. MCU возвращается в спящий режим после интерпретации, а основное радио активируется только в том случае, если оно является предполагаемым приемником. BN отвечает, посылая данные, а затем BNC снова отвечает IMM-ACK.BN только инициирует пакет пробуждения для BNC в случае возникновения чрезвычайной ситуации. Затем BNC отвечает на RES-ACK, и впоследствии BN начинает отправлять свои пакеты данных. После этого BNC отправляет IMM-ACK.
Энергосберегающий MAC на основе пассивной синхронизации (PSMAC) [104] – это еще один протокол, который работает путем широковещательной передачи кадра синхронизации для активации схемы, запускаемой по радио. Кадр синхронизации встроен в сетевую информацию, которую узлы сканируют, чтобы обнаружить своих соседей.PSMAC поддерживает различные требования M2M QoS, а также мобильность при эффективном использовании энергии. Протокол также предлагает упреждающее и быстрое выделение временных интервалов, помещая период конкурентного доступа перед периодом радиомаяка. Он поддерживает различные типы данных M2M, делая его суперкадр как бесконфликтным, так и основанным на конкуренции схемами вместе с приоритетом. Для синхронизации выделен отдельный канал, называемый SC, в котором используется аппаратная коммутация радиооборудования CC2420.Сеть инициализируется координатором, выполняющим пассивное сканирование SC на предмет SF. Если SF получен, координатор планирует свой суперкадр после продолжительности SP из момента времени принятого SF. В противном случае он немедленно запускает свой суперкадр. Результаты показали, что протокол PSMAC является быстрым, энергоэффективным, поддерживает разнообразные требования QoS M2M с низкой задержкой.
Приемник с циклическим запуском передатчика на основе WUR WUR-TICER [105] сочетает в себе радио пробуждения на основе протокола TICER [36] с концепцией сбора энергии.Связь инициируется сигнальным маячком (WUB) от передатчика к пассивному радио пробуждения приемника. WUB и пакеты данных передаются по одному и тому же каналу с использованием основного радио передатчика, что приводит к низкой скорости приема пакетов. Протокол обеспечивает значительное снижение энергопотребления и повышение пропускной способности до 82%.
Интеллектуальный блок питания, соединенный с нановаттным пробуждающим радиоприемником, разработан в [106]. Аппаратный блок можно использовать для сбора различных источников энергии, таких как RF, ветер, солнце и т. Д.Микроконтроллер сверхнизкой мощности в системе выполняет MPPT (отслеживание точки максимальной мощности) и оптимизирует зарядку суперконденсатора с максимальной эффективностью. Блок питания использует последовательный интерфейс (SPI) для связи с поставляемым узлом.
DoRa [107] – это межуровневый протокол для пассивной архитектуры радиоактивного пробуждения в односкачковых сетях типа «звезда». В этой схеме связь всегда инициируется с базовой станции путем периодической отправки тревожного вызова каждому узлу, включая его Mac-адрес.Узел отвечает, посылая сообщение данных в BS. Базовая станция активирует режим передачи, когда ей необходимо отправить пробуждающий вызов, и режим приема активируется сразу после отправки пробуждающего вызова. Схема помогает исключить возможность столкновения в системе. Чтобы подтвердить вызов пробуждения, принимающий узел должен аутентифицировать MAC-адрес в вызове пробуждения. Мощность принимаемых сигналов также должна быть достаточно высокой на протяжении всей преамбулы пробуждения, что эквивалентно постоянному напряжению от радио пробуждения.
Предлагаются другие симметричные протоколы с поддержкой нескольких переходов. В [108] предлагается новый многозвенный протокол MAC с пассивным пробуждением, известный как протокол MAC (RTM) от датчиков, запускаемых по радио. В этой схеме и основное радио, и радио пробуждения используют одну и ту же среду. Передатчик должен сначала найти свободный канал, используя протокол CSMA / CA, и передать сигнал пробуждения. После пробуждения приемника передатчик отправит RTS и ожидает CTS. Он повторно отправляет RTS, если он не получает CTS через некоторое время, и откажется и вернется в режим сна после пяти попыток.Передатчик отправляет свои данные после получения CTS и ожидает ACK. Он повторно передает данные через определенное время, если ACK не получен, а затем возвращается в спящий режим после получения ACK. На стороне приемника он сначала собирает энергию из принятого сигнала, чтобы разбудить узел, и ожидает сбоя RTS, из-за которого он возвращается в спящий режим. Он проверяет, назначен ли RTS узлу, если нет, он возвращается в спящий режим. Затем он отправляет CTS и ожидает данных, после чего ожидает ACK. Затем он переходит в режим сна после получения ACK; в противном случае он повторно передает данные, пока не будет получен ACK.Таким образом, он отправляет сообщение активации ближайшим узлам, а затем выбирает правильный приемник путем обмена RTS / CTS, тратит много энергии и снижает энергоэффективность. Также может увеличиваться задержка из-за использования единственного канала как основной радиостанцией, так и радиомодулем пробуждения, что приводит к тому, что одному из них приходится ждать, пока другой закончит использование канала, прежде чем он сможет передавать. Протокол избегает прослушивания в режиме ожидания за счет использования тайм-аута узла, а также избегает подслушивания, заставляя узлы переходить в спящий режим после того, как они подслушивают пакет RTS или CTS, который не предназначен для них.
Поскольку и импульсная схема RFID [90], и IEEE 802.15.4 работают в одном и том же диапазоне ISM, радиомодуль IEEE 802.15.4 может использоваться в качестве универсального радиомодуля и считывателя RFID. Следовательно, эти технологии предназначены для совместной работы в качестве протокола MAC пассивного пробуждения, не являющегося маяком, в [109] для многоскачковых сетей, чтобы уменьшить прослушивание в режиме ожидания. Для узла, который намеревается передавать данные в этой схеме, выход датчика запускает прерывание. для пробуждения микроконтроллера (MCU). MCU активизирует основной радиомодуль, и основной радиомодуль выполняет оценку очистки канала случайного байтового интервала (CCA).Он передает данные, если может найти свободный канал; в противном случае он вернется в режим ожидания и продолжит прослушивание. Для приема узел пробуждается от глубокого сна, когда срабатывает его метка RFID, которая включает MCU. MCU включает радио, которое снова прослушивает канал в произвольном слоте байтов. Он ожидает максимум до ~ 17 мс, в течение которых, если нет пакета, MCU возвращается в спящий режим.
Аналогичным многозвенным протоколом, поддерживающим MAC, для пассивной радиосвязи с пробуждением на основе RFID является протокол MH-REACH [79].Узлы функционируют либо как многозвенный узел, который отправляет сигнал пробуждения другому узлу, либо как граничный узел, который только принимает сигнал без ретрансляции на какой-либо другой узел. Мобильный приемник перемещается по узлам и инициирует передачу сигнала пробуждения, который пробуждает все узлы в пределах своего диапазона. Активированные узлы будут отправлять свои данные на мобильный телефон, и в противном случае, в случае многозвенной сети, еще один сигнал пробуждения далее передается на близлежащие узлы. Все узлы возвращаются и остаются в спящем состоянии после выполнения задачи с помощью своих пассивных радиостанций пробуждения, сканирующих входящий сигнал.Пробуждение всех узлов в широковещательном сигнале пробуждения увеличивает накладные расходы на прослушивание, что снижает энергоэффективность.
SLAM [110] – еще один предложенный пассивный протокол MAC, который снижает потребление энергии из-за прослушивания от 30 до 129 раз, в то же время обеспечивая безопасность в сети. Безопасность достигается путем назначения некоторых узлов в качестве защитных узлов, которые контролируют сетевой трафик и идентифицируют вредоносные действия узлов. Эти защитные узлы остаются в спящем состоянии и при необходимости активируются пассивными радиостанциями пробуждения.
Метод повышения производительности WSN и уменьшения его углеродного следа предложен в [111]. Три схемы – беспроводной сбор энергии, пробуждающее радио и кодирование с контролем ошибок (ECC) – включены и используются для максимального увеличения срока службы WSN. Предложенная схема снизила потребление энергии и углеродный след в узлах. В [112] авторы разработали механизм внеполосного пробуждения на основе RF для передачи данных с антенны на землю. RF используется как канал пробуждения. Приемник AS3933 имеет три канала пробуждения, каждый из которых подключен к антенне, и любая антенна, получившая правильный шаблон пробуждения, может вызвать пробуждение.
В [113] было разработано энергоэффективное совместное решение пассивного пробуждения нисходящего и восходящего каналов для устройств IoT в сотовых сетях. В этом решении определяется состояние глубокого сна, аналогичное режиму энергосбережения (PSM) по 3GPP. Однако устройство, использующее этот метод, не покинет PSM по истечении таймера, а вместо этого получит явный RF-сигнал пробуждения от обслуживающей BS. Схема пассивного приемника пробуждения, называемого приемником пробуждения с беспроводным питанием (WPWRx), также предлагается в [114].В предлагаемой схеме потребление батареи во время периода прослушивания устраняется путем передачи данных пробуждения и мощности для WPWRx с использованием переключения времени. Каждый WPWRx функционирует либо как приемник сигналов пробуждения, либо как приемник энергии с переключением времени в любой момент времени. Схема может использоваться для ряда приложений, таких как сети беспроводных датчиков, связь между машинами и Интернет вещей. обеспечивает сравнение и сводку протоколов MAC, которые используются для пассивных радиостанций пробуждения.
3.4. Анализ проверенных протоколов Mac
Ключевой функцией уровня MAC является координация доступа к каналу между узлами для предотвращения конфликтов. Это достигается за счет использования различных механизмов предотвращения и предотвращения столкновений. Однако проблемы при распределении каналов возникают, когда не применяется соответствующий метод. Вызов пробуждения также может быть услышан непредусмотренным узлом. Однако эти проблемы в основном являются уступками, сделанными разработчиками протоколов для достижения улучшенных значений других важных параметров, таких как уменьшение задержки, энергопотребление и т. Д.Схема CSMA / CA (множественный доступ с контролем несущей / предотвращение конфликтов) больше использовалась в протоколах MAC с пассивным пробуждением в. В CSMA / CA несущая определяется перед передачей. Схема CCA (оценка чистого канала) также используется во многих других протоколах для предотвращения коллизий. Механизм квитирования RTS / CTS (запрос на отправку / очистка для отправки) использовался в [99] и вместе с CSMA / CA в [108]. Этот механизм предотвращает коллизии, возникающие из-за проблем со скрытыми узлами. Схема TDMA назначает один временной интервал из всей единицы цикла каждому пассивному активизирующему радио для управления множественным доступом в [111].Каждый временной интервал должен иметь длину, по крайней мере, больше, чем время, необходимое для успешной передачи пакета пробуждения. По сравнению с TDMA, использование схемы CSMA / CA, как в [104], не требует, чтобы координатор зарезервировал временной интервал для конкретного пассивного радиоактивного пробуждения. CSMA / CA обеспечивает более динамичный и эффективный способ использования канала, особенно когда длина слота намного больше фактического времени передачи данных. Однако, когда количество узлов увеличивается, особенно когда слишком много узлов запускают процесс CSMA / CA одновременно, чтобы конкурировать за среду, производительность CSMA / CA снижается, поскольку TDMA предотвращает конфликты более точно, чем CSMA.
В других протоколах используются различные методы с более простой реализацией. Например, проект [100,101] поддерживает таблицу для расписания пробуждения. Узел-координатор сети поддерживает расписание пробуждения в таблице для каждого пассивного радиоузла пробуждения в сети. Использование таблицы пробуждения узлом-координатором легко реализовать и экономит значительное количество энергии, поскольку все BN в сети остаются в спящем состоянии (т. Е. Выключают основной трансивер) до тех пор, пока он не будет разбужен для передачи или получать данные.В [107] уникальный интервал устанавливается для пакета пробуждения, а в [110] уникальная частота устанавливается для передачи пакета пробуждения. В [109] CCA используется с механизмом двоичной экспоненциальной задержки, который планирует повторную передачу после возникновения коллизии.
Внутриполосный канал, который отправляет сигналы пробуждения по тому же каналу, что и основной канал данных, используется в протоколах [105,108]. Этот метод снижает сложность и затраты на реализацию, но имеет меньшую стойкость к атакам помех в стеке связи и увеличивает вероятность коллизии.Следовательно, при проектировании каналов для приложений с несколькими узлами датчиков, которые требуют высокой надежности и малой задержки, например, в медицинских приложениях, следует избегать использования внутриполосного канала. Внеполосный, который более популярен и используется в семи из одиннадцати схем, отправляет сигнал пробуждения по выделенному каналу, отдельному от основного канала данных. Если используются отдельные каналы, стоимость увеличивается; однако устойчивость к атакам с помехами увеличивается, а потребление энергии из-за подслушивания уменьшается.С точки зрения энергетики внеполосный подход более эффективен. Например, внеполосный канал больше подходит для предложенной в [112] концепции, в которой упор делается на гибкое зондирование по воздуху и земле. Однако в [99,110] для передачи сигнала пробуждения используется несколько каналов. Несколько каналов позволяют нескольким узлам передавать сигнал пробуждения по разным каналам одновременно, что увеличивает пропускную способность и помогает уменьшить помехи.
Идентификатор узла назначения включается в сигнал пробуждения протоколов в большинстве рассмотренных протоколов.Сигнал на основе идентификатора важен в приложениях для периодического сбора данных или на основе запросов, таких как мониторинг уровня влажности или температуры, где один узел-приемник агрегирует данные нескольких узлов датчиков. Сборщик данных может запросить данные от конкретного узла, просто отправив сигнал пробуждения с идентификатором целевого узла, не пробуждая другие узлы. Однако протокол из [79], предназначенный для приложений, управляемых событиями, где события происходят нечасто, например, системы обнаружения лесных пожаров или системы наблюдения, задачей которой является обнаружение вторжений, сигнал пробуждения отправляется только как сигнал без идентификатора.Сенсорные устройства активируются асинхронно для обмена данными всякий раз, когда возникает событие, о котором необходимо сообщить. Протокол в [108,114] инкапсулирует и отправляет сигнал вместе с сигналом преамбулы. Последовательность преамбулы используется для синхронизации времени радио пробуждения. Например, в [114] последовательность преамбулы указывает время прибытия сигнала пробуждения. Однако повторная преамбула должна быть получена до определения точного времени прихода сигнала пробуждения, что может привести к неправильному обнаружению и, как результат, добавить дополнительную задержку.Следовательно, метод сигнала на основе преамбулы не будет подходить для приложений, требующих высокой надежности и малой задержки, таких как медицинские приложения и приложения безопасности. Некоторые другие протоколы отправляют сигнал пробуждения вместе с кадром маяка. Кроме того, протоколы в [99,100,101,102] требуют подтверждения сигнала пробуждения, указывающего, что основное радио узла-получателя активно прослушивает, прежде чем передающий узел начнет отправлять свои сообщения.