Главная » Статьи » Мои статьи

HFPU-100, усилитель мощности для Одиссея-2

Данное устройство предназначено для использования совместно с трансивером Одиссей-2 и предлагает весь необходимый функционал для полноценной работы в эфире.

Усилитель выполнен в корпусе 1455R1601 Hammond, такой же как и для трансивера Одиссей, с установленным сверху внешним радиатором с активным охлаждением. Изначально планировалось снимать 100 Ватт выходной мощности с усилителя, но позже, учитывая компромиссность некоторых решений, решено было ограничиться 50 Ваттами. Основными сдерживающими факторами стали примененные реле с максимальным током контактов 1 Ампер и индуктивности ФНЧ с сердечниками небольшого размера, которые могут перегреваться. В текущей конфигурации усилитель способен отдавать до 70 Ватт при необходимости а при установке соответствующего выходного трансформатора 100-120 Ватт и более.

Разъем управления усилителем точно такой же, как и на плате трансивера, для подключения его достаточно изготовить кабель с разъемами DB-15-M с распайкой один к одному. 

 Управление осуществляется по выводам UserOut, последовательная шина данных остается свободной и может использоваться для управления другими устройствами. Код управления очень простой, он одинаков для режимов приема и передачи, используется всего 3 линии. Таблица настройки на фото:

Во время передачи коммутируются 7 фильтров ФНЧ, во время приема сигнал из антенны также проходит через них и дополнительно через  6 ФВЧ, что формирует октавные полосовые фильтра со сплошным перекрытием частот приема до 60 МГц.

Характеристики ФНЧ на фото :

      

Характеристики приемных полосовых фильтров, образованные ФНЧ и ФВЧ:

  

  

Для коммутации фильтров использована известная "последовательная" схема, поэтому для прямого прохождения сигнала без фильтрации достаточно установить код управления "0".

Усилитель имеет встроенный ВЧ-мост, который позволяет легко измерять характеристики подключенных антенн в программах-анализаторах без необходимости их физической перекоммутации. Для его использования необходимо соединить ВЧ разъем VNA трансивера с соответствующим разъемом трансивера. Управляющий сигнал на разьеме управления также должен присутствовать во время измерения, чтобы ВЧ-мщст был подключен к исследуемой антенне.

Усилитель позволяет подключать одновременно две разных антенны и использовать их для работы на разных диапазонах. Также возможна работа антенн как приемной и передающей на одном диапазоне.

Плата усилителя :

Усилитель имеет в своем составе также небольшой автотюнер по Г-образной схеме для согласования сопротивлений реальной нагрузки, которая зачастую отличается от необходимых 50 Ом. Это достаточно компромиссное устройство, так как из-за ограничений габаритов удалось разместить небольшое количество компонентов. Так, автотюнер может подключить максимальную индуктивность в 4 мкГн с шагом 0.1 и максимальную емкость 400 пФ с шагом 10. Для диапазонов частот ниже 7 МГц это позволит согласовывать сопротивления лишь незначительно отличающихся от номинала, но на ВЧ диапазонах возможно согласование с фидером с КСВ 10 и более. Умный алгоритм, примененный в автотюнере может затратить от 0.1 до 2-х секунд на настройку. В обычной работе усилителя во время передачи,  автотюнер формирует сигнал защиты если выходная мощность превышает 15 Ватт и КСВ фидера при этом больше 3-х, это позволяет быстро отключить усилитель при аварийных ситуациях, например случайный обрыв фидера.

На передней панели усилителя установлен лишь светодиод, светящийся зеленым при нормальной работе или красным при срабатывании защиты от перегрева :

Далее приведены основные характеристики и возможности усилителя:

  •    Номинальное напряжение питания 12-14 Вольт
  • Ток потребления при выходной мощности 50 Ватт -  7 Ампер
  • Чувствительность при выходной мощности 50 Ватт - 1.7 Вольт RMS
  • Тип разъемов для подключения антенн - TNC
  • Плавная линейная регулировка оборотов вентилятора охлаждения
  • Защита от перегрева
  • Защита от высокого КСВ в нагрузке

Так как усилитель имеет высокую чувствительность, следует уменьшить выходную мощность платы трансивера. Для этого нужно заменить резисторы обратной связи выходных транзисторов с 1 килоом на 200 Ом и уменьшить их ток покоя до 80 мА (общий) :

Эта модификация позволит лучше управлять уровнем мощности и благоприятно скажется на нагреве платы трансивера во время работы.

 

Вся документация на усилитель, схемы, исходники печатной платы и прошивки будут представлены позже.

Обсудить конструкцию и задать вопросы можно на форуме тут 

Категория: Мои статьи | Добавил: rolin791 (03.09.2018)
Просмотров: 129 | Теги: усилитель, HFPU-100, одиссей | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0