Yaesu FT-450D RF Tap მოდიფიკაცია SDR– სთვის: 8 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:20

გამარჯობა ყველას, ვინც შეიძლება დაინტერესდეს, ვფიქრობ, ჯობია ჯერ აგიხსნათ, რას ნიშნავს ეს სასწავლო. არსებობს თქვენი ძირითადი კომპონენტები ჩართული ამ პროექტში შემდეგნაირად:

Yaesu FT-450D არის თანამედროვე კომპაქტური HF/50MHz გადამცემი, რომელსაც შეუძლია დაფაროს 160-6 მეტრიანი სამოყვარულო ზოლები 100W სიმძლავრით. ძალიან ბევრი ფუნქციაა ჩამოსათვლელი, ასე რომ უბრალოდ Google- ის რადიო თუ გსურთ მეტი იცოდეთ.

SDRPlay არის შესანიშნავი ფართოზოლოვანი პროგრამული უზრუნველყოფის განსაზღვრული რადიო, რომელიც მოიცავს სიხშირის დიაპაზონს 1KHz– დან 2GHz– მდე და საშუალებას იძლევა სპექტრის დანახვა 10MHz– მდე გამტარობით.

SDRPlay:

(მე არ მაქვს კავშირი კომპანიასთან, გარდა იმისა, რომ შევიძინე მათი შესანიშნავი პროდუქტი)

ორივე ეს აღჭურვილობა თავისთავად შესანიშნავია. ამასთან, ამ ინსტრუქციის მიზანია ორი აღჭურვილობის შეჯვარება და ორივე სამყაროს საუკეთესოს გამოყენება. ამით ვგულისხმობ FT-450D რადიოს გამოყენებას, როგორც ის იყო განკუთვნილი (როგორც ვიწრო რადიო გადამცემი), მაგრამ ამავდროულად SDRPlay მიმღების გამოყენება ფართო არხის ვიზუალიზაციისთვის.

ეს თავისთავად ქმნის პრობლემას, რადგან ორივე FT-450D და SDRPlay– ს ანტენის ნახვა სჭირდება. ერთი მიდგომა არის უბრალოდ ორი ანტენის გამოყენება. მეორე მიდგომა შეიძლება იყოს ერთი ანტენის გამოყენება, მაგრამ RF ბილიკის გაყოფა და გადაცემა/მიღება ხაზოვანი გადართვის გამოყენებით. მესამე და სასურველი მიდგომა არის RF ბილიკის გამორთვა FT-450D შიგნიდან შესაბამისი დაბალი ხმაურის მიკროსქემის გამოყენებით და მიმაგრებული სიგნალის წარდგენა SDRPlay– ზე. ეს უკანასკნელი მიდგომა იწვევს ორივე FT-450D- სა და SDRPlay- ს არსებითად ერთი და იგივე ანტენის ნახვას. დაბალი ხმაურის სქემა იკვებება მხოლოდ მიღებისას და გადაცემის დროს უზრუნველყოფს მნიშვნელოვან იზოლაციას, რომელიც იცავს SDRPlay მიმღების შეყვანას. დაბალი ხმაურის სქემას აქვს მაღალი წინაღობის შეყვანა, რითაც წარმოადგენს მინიმალურ დატვირთვას ონკანის წერტილში FT-450D ფარგლებში. ეს ბოლო პუნქტი მნიშვნელოვანია, რადგან FT-450D- ის შიგნით შესაფერის წერტილები განლაგებულია პასიური 50 ოჰმეტიანი გამტარ ფილტრების ორივე მხარეს. ნებისმიერი დატვირთვა ან წინაღობის შეცვლა დამატებითი სქემით შეცვლის ფილტრების გადაცემის ფუნქციას და ასევე შეამცირებს ძალას სიგნალის ძებნის გზაზე.

თაროზე დაბალი ხმაურის გამაძლიერებლების უმეტესობა (LNA) იყენებს უკუკავშირს მოგების შესაქმნელად და ასევე აქვს 50 ოჰმ შეყვანის წინაღობა - არცერთი ეს თვისება არ არის სასურველი.

მარტივი მაღალი წინაღობის სტეპის სქემა შემუშავებულია დეივ G4HUP– ის მიერ და მისი ყიდვა შესაძლებელი იყო. სამწუხაროდ, მე მესმის, რომ დეივი გარდაიცვალა. მე ავიღე დიზაინის ნაწილი და მოდიფიკაციით, გამოვიღე ჩემი ნაბეჭდი მიკროსქემის დაფა, გამოვცადე და დავამონტაჟე ჩემს საკუთარ FT-450D- ზე. ეს არის ის პროცესი, რომელიც ქმნის ამ ინსტრუქციის საგანს.

ნაბიჯი 1: LNA სქემატური და PCB განლაგების შექმნა

მიმოხილვა

წლების განმავლობაში მე შევქმენი რამდენიმე ბეჭდური მიკროსქემის დაფა (PCB) პროდუქტებისთვის და სახლის გამოყენებისთვის. ადრეულ დღეებში ეს გულისხმობდა სპილენძის დაფარული დაფის, გადაცემების და სპეციალური კალმების გამოყენებას სპილენძზე დიზაინის გადასატანად. ამის შემდეგ დაფა ამოღებული იქნებოდა რკინა ქლორიდში, რათა ამოეღო დაუცველი სპილენძი და დაეტოვებინა ძებნილი ბილიკები. ასევე შესაძლებელი იყო სინათლისადმი მგრძნობიარე სპილენძის დაფის ყიდვა და ნიღბის გამოყენება გრავირების წინ რეზისტენტობის შესაქმნელად. კომერციულად დამზადებული ერთჯერადი დაფის დამზადება ძალიან ძვირი ღირდა და მოითხოვდა ინსტრუმენტებს, რომლებიც უბრალოდ არ იყო ხელმისაწვდომი მოყვარულთათვის.

დღესდღეობით, კომპიუტერული ინსტრუმენტები უფასოა და ფართოდ ხელმისაწვდომია დაფების შესაქმნელად რამდენიმე საათში და არა რამდენიმე დღეში. ასევე წარმოების ხარჯები შემცირდა, რადგან ბევრი იაფი დამამზადებელი ხელმისაწვდომია ჩინეთში და სხვაგან დიდი ბრიტანეთის გარეთ. ამასთან, ამის თქმით, ერთი დაფის დამზადება ჯერ კიდევ არ არის იაფი, როდესაც გადაზიდვას მოიცავს.

კიდევ ერთი მიდგომა და მეთოდი, რომელიც მე გამოვიყენე ამ პროექტში, არის დაფის დაფქვა CNC საფქვავი აპარატის გამოყენებით. ცხადია, თქვენ არ შეიძენთ CNC მანქანას ერთი დაფის დასამზადებლად, მაგრამ მე უკვე მქონდა მანქანა, რომელიც გამოიყენებოდა უამრავ სხვა პროექტში, რომელიც მოიცავს ხის, ლითონის და შუშის დაფქვას.

PCB- ის დაფქვა CNC აპარატის გამოყენებით გულისხმობს ძალიან კარგი საჭრელი ხელსაწყოს გამოყენებას ძებნის ბილიკების ირგვლივ იზოლაციის გასაშლელად, მაგრამ არა სპილენძის დასალევად. ეს მიდგომა განსაკუთრებით სასარგებლოა RF სქემების მშენებლობისას, რადგანაც სპილენძის დარჩენილი კუნძულები სასურველია მოქმედებდეს როგორც გრუნტის სიბრტყე და აუმჯობესებს სტაბილურობას და მუშაობას. მე გამოვიყენე ორმაგი ცალმხრივი სპილენძის დაფა ამ პროექტში და გავბურღე ზედა და ქვედა სპილენძის ზედაპირების შეერთებით.

PCB დიზაინი EasyEDA– ს გამოყენებით

მე შევეცადე PCB- ის დიზაინის სხვადასხვა პაკეტები და ნამდვილად შევიმუშავე პაკეტი სახელწოდებით DipTrace. თუმცა, სულ უფრო პოპულარული ხდება, რომ დიზაინის პაკეტები იყოს ვებზე დაფუძნებული და არა ცალკეული პროგრამის გამოყენება. მას შემდეგ, რაც დიპრესი არ გამომიყენებია, მე ცოტა დაჟანგული ვიყავი, ასე რომ მიმოვიხედე ინტერნეტით და ვიპოვე ვებზე დაფუძნებული დიზაინის ინსტრუმენტი სახელწოდებით EasyEDA. მე აღმოვაჩინე ეს ინსტრუმენტი შესანიშნავი, ძალიან ინტუიციური და მარტივი გამოსაყენებლად. ძალიან ადვილია რამდენიმე წუთში სქემატური გენერირება და შემდეგ PCB- ზე გადაყვანა, მთელი პროცესი ერთ საათზე ნაკლებ ხანს გაგრძელდა, მათ შორის რამდენიმე მოდიფიკაცია და დახვეწა. ინსტრუმენტების დიზაინერები აშკარად იმედოვნებენ, რომ თქვენ გამოიყენებთ წარმოების წარმოების საშუალებებს, მაგრამ მაინც შესაძლებელია დიზაინის ექსპორტი ინდუსტრიის სტანდარტული გერბერ ფორმატში შემდგომი ინსტრუმენტების ჯაჭვისთვის გამოსაყენებლად.

ნაბიჯი 2: FlatCAM- ის გამოყენება გეომეტრიისა და ინსტრუმენტული ბილიკების შესაქმნელად

მას შემდეგ, რაც EasyEDA იქნა გამოყენებული სქემატური და PCB განლაგების შესაქმნელად, შემდეგი ნაბიჯი არის ინსტრუმენტული ბილიკების შექმნა და საბოლოოდ gcode CNC საფქვავი მანქანის გასაკონტროლებლად. მე შევეცადე სხვადასხვა პროგრამული უზრუნველყოფა ამ მიზნის მისაღწევად და საბოლოოდ დავსახლდი FlatCAM– ზე. ეს პროგრამა არის უფასო, სტაბილური და საკმაოდ ინტუიციური გამოსაყენებლად. დაფისათვის FlatCAM ინსტრუმენტული ბილიკების გამოყენება, გაჭრა და ბურღვა ძალიან სწრაფად შეიძლება შეიქმნას. ასევე არსებობს ძალიან მოსახერხებელი გეომეტრიის რედაქტორი, თუ რამე საჭიროებს შესწორებას. ამ ნაბიჯის ნაწილის ვიდეოში მე ვაჩვენებ, თუ როგორ გამოიყენება FlatCAM გერბერ ფაილების იმპორტისთვის და ძირითადი რედაქტირების შესასრულებლად. არსებობს მრავალი დეტალური ვიდეო, რომელიც აჩვენებს, თუ როგორ გამოიყენოთ ინსტრუმენტი ბოლომდე. მე შევეხე მხოლოდ იმ ცვლილებებს, რომლებიც მჭირდებოდა სპეციალურად ამ პროექტისათვის.

ნაბიჯი 3: დაფქვის პროცესი - CNC მანქანა მოქმედებაში

კარგი, ასე რომ, ბოლო რამდენიმე ნაბიჯის განმავლობაში მიღწეულია შემდეგი:

- სქემის სქემა აღბეჭდილია EasyEDA– ს გამოყენებით.

- სქემატურიდან PCB განლაგება შეიქმნა ასევე EasyEDA– ს გამოყენებით.

- გერბერის ფაილები შექმნილია დაფისთვის და ასევე გენერირდება საბურღი ფაილები.

- FlatCAM გამოიყენება გეომეტრიის შესაქმნელად/შესაცვლელად და gcode ფორუმში დაფისა და გაწყვეტისთვის.

- FlatCAM გამოიყენება საბურღი ფაილის იმპორტისა და მასშტაბირებისათვის, ასევე gcode- ის შედეგად.

ახლა ჩვენ გვაქვს სამი gcode ფაილი დაფაზე, გათიშვისა და ბურღვისთვის.

შემდეგი ეტაპი არის დაფის დაფქვა. დაფა, რომელიც მე გამოვიყენე, არის ორმხრივი ფიბერკასის სპილენძის მოპირკეთებული დაფა. შეკვეთა შემეძლო ონლაინ რეჟიმში, მაგრამ რეალურად აღმოვაჩინე, რომ Maplin– მა გააკეთა საკმაოდ დიდი დიდი ფურცელი კარგ ფასად და მე მქონდა ხელში ერთი საათის განმავლობაში - უბრალოდ მინდოდა ფქვილის მიღება!

ჩემი საღარავი მანქანა არის Sable 2015 და ვიყენებ Mach3 პროგრამულ უზრუნველყოფას მის გასაკონტროლებლად. დაფის ტრასის რელიეფის დასაყენებლად გამოვიყენე 0.5 მმ ბოლო წისქვილი. დაფის გაჭრისა და ხვრელებისათვის გამოვიყენე 1.5 მმ ბოლო წისქვილი. დაფის გასასუფთავებლად თქვენ აშკარად გჭირდებათ რაღაც დაფქვა PCB– ს ქვეშ - ჩემი წისქვილის საწოლი არის სქელი ალუმინი და თქვენ არ გინდათ მასში შერევა! მე აღმოვაჩინე, რომ PCB– ისთვის საუკეთესო მასალაა PCB– ის გამოსაყენებლად არის 5 მმ სისქის ქაფი. თქვენ შეგიძლიათ აირჩიოთ ეს ქაფი ძალიან იაფად ონლაინ ან ხელნაკეთ მაღაზიებში. ადვილია სამოდელო დანით დაჭრა და აქვს ძალიან ერთიანი სისქე. სპილენძის დაფარული დაფა დამონტაჟებულია ქაფზე თხელი ორმხრივი ლენტის გამოყენებით. ქაფის დაფა ასევე დამონტაჟებულია CNC საწოლზე იმავე ფირის გამოყენებით - მე არასოდეს მქონია დაფა თავისუფალი ან გადაადგილებისას დაფქვის დროს.

0.5 მმ -იანი ბოლო წისქვილი აშკარად საკმაოდ მყიფეა და ამიტომ მე ვინახავ ჩემს საკვებს 60 მმ/წთ. მე ვიყენებ იმავე კვებას ჭრისთვის, რათა არ გამოვაძრო PCB/foamboard სენდვიჩი დამაგრების ფირზე.

მიმაგრებულია ვიდეო, სადაც ნაჩვენებია დაფქვის პროცესი:)

ასევე ერთვის ფინალური დაფების სამი სურათი. ერთი სურათი გვიჩვენებს დაფის პირველ მცდელობას და არასასურველი სპილენძის მცირე უბნები ყველაზე აშკარად ჩანს ტრანზისტორის ბალიშებს შორის. მეორე მცდელობა დაფარავს ამ არასასურველ სპილენძის ზონებს, ამოღებულია გეომეტრიის დამატებით FlatCAM– ში. მესამე სურათი გვიჩვენებს კომპონენტებით დასახლებულ საბოლოო დაფას.

დაფის შევსების შემდეგ მიეცით ძალიან მსუბუქი სპრეი ლაქით, რათა შეაჩეროს სპილენძის შეფერილობა და გაუფერულება.

ნაბიჯი 4: დასრულებული დაფის სიხშირის რეაგირება

დასრულებული დასახლებული დაფა მოიპოვა სპექტრის ანალიზატორის გამოყენებით. ანალიზატორი შეიქმნა 10 კჰც -დან 30 მჰც -მდე სიხშირის გასაზრდელად და მოგების გასაზომად. მოგება ასევე იზომება გამორთული სიმულაციისთვის, რა ხდება რადიოში, როდესაც ჩვენ ვცემთ და მოითხოვს კარგ იზოლაციას FT-450D გადამცემსა და SDRPlay მიმღებს შორის.

შეყვანის დონე LNA იყო -40dBm

სურათი 1 - მარკერი დადგენილია 7.1 მჰც LNA– ს მომატება არის +2.5 დბ

სურათი 2 - LNA- ს გამორთვა აჩვენებს> 34dB იზოლაციას

სურათი 3 - დაბალი სიხშირის გამორთვა -3dB ქვემოთ 1.6 MHz

არსებითად HF სამოყვარულო ზოლებზე LNA არის ბინა 3MHz - 30MHz (იყო ბინა ~ 500MHz– მდე)

ნაბიჯი 5: Yaesu FT-450D- ის ანალიზი შესაფერისი RF ონკანისა და დენის წერტილისთვის

სანამ LNA დაფა დამონტაჟდება FT-450D– ზე, უნდა დადგინდეს შესაბამისი RF ჩამოსასხმელი წერტილი და დენის წერტილი. ეს მიღწეული იქნა რადიო სერვისის სახელმძღვანელოს გამოყენებით და ჯერ მიმღების ბლოკის დიაგრამის დათვალიერებით, სანამ დახვეწეთ RF- ის ჩამოსასხმელი წერტილის არჩევანი სქემატური გამოყენებით.

უპირველეს ყოვლისა, მსურდა SDR– სთვის დაენახა FT-450D– სთან დაკავშირებული ანტენა IF– ის გარდაქმნის ნებისმიერ ეტაპამდე, ამან მნიშვნელოვნად შეამცირა გამოძიება. პირველი IF მიქსერის წინ იყო ორი აშკარა წერტილი, რომლის ამოღებაც შესაძლებელი იყო. მას შემდეგ რაც Rx სიგნალი შევა RF-IF დაფაზე PA დაფიდან ის გადის შემდეგ ეტაპებზე:

- შეყვანის ტალღის დაცვა

- გადამრთველი (რელე) 20 დბ შეყვანის შესუსტება

- რვა ურთიერთგამომრიცხავი გადართული ჯგუფის გადაცემის ფილტრების სერია

- გადართვადი (სარელეო) IPO წინასწარი გამაძლიერებელი

- პირველი ეტაპის IF მიქსერი (პირველი LO ორიენტირებული მიქსერი)

ამრიგად, ინტერესის ორი წერტილი არსებითად იკლებს ჯგუფის ფილტრაციის დაწყებამდე ან მის შემდეგ. მინდოდა SDR- ს რაც შეიძლება მეტი სიგნალი დაენახა, ამიტომ გადავწყვიტე გამორთვა, სანამ ჯგუფი ფილტრის ქსელს გაივლის. დაიმახსოვრეთ LNA, რომელიც გამოიყენება სიგნალის გამორთვისთვის, აქვს მაღალი წინაღობის შეყვანა და, შესაბამისად, რადიო სიგნალის გზაზე ეფექტი იქნება მინიმალური.

სხვა სფერო, რომელიც გასათვალისწინებელია არის ის, სადაც LNA საბჭო აპირებს თავისი ძალაუფლების მიღებას. საბედნიეროდ, FT-450D სქემა საკმაოდ მკაფიო და კარგად არის ანოტირებული და ამიტომ შესაძლებელია შესაბამისი დენის წერტილის განთავსება. არჩეული დენის წერტილი აძლიერებს LNA– ს მიღებისას, მაგრამ ამცირებს LNA– ს გადაცემის დროს. ეს გამოყოფს SDR შეყვანის> 30dB გადაცემის დროს. იკვებება LNA მიმდინარე მოხმარება არის m 9mA.

თანდართული სურათები აჩვენებს შემდეგს:

- ბლოკის დიაგრამაზე ნაჩვენები RF ჩამოსასხმელი წერტილი

- სქემატზე ნაჩვენები RF ჩამოსასხმელი წერტილი

- დაფის განლაგებაზე ნაჩვენები RF ჩამოსასხმელი წერტილი

- სქემატურ რეჟიმში ნაჩვენები LNA დენის ჩამოსასხმელი წერტილი

- დაფის განლაგებაზე ნაჩვენები LNA დენის ჩამოსასხმელი წერტილი

ნაბიჯი 6: LNA დაფის დამონტაჟება Yaesu FT-450D– ზე

ახლა LNA დაფა დამზადებულია, დახასიათებულია და გამოირჩევა შესაფერისი ჩამოსასხმელი წერტილი დადგა დრო, რომ რეალურად მოაწყოს დაფა FT-450D- ზე.

ამ დროს ჩვეულებრივია აღინიშნოს, რომ თქვენ ასრულებთ ამ მოდიფიკაციას თქვენივე რისკით. ეს არ არის რთული, მაგრამ ყოველთვის არსებობს დაზიანების რისკი და მე პირადად არ შევასრულებდი ამ მოდიფიკაციას რადიოში, რომელიც ჯერ კიდევ გარანტირებული იყო - დარწმუნებული ვარ, გარანტია გაუქმდება მოდიფიკაციის შემდეგ. მე შევიძინე ჩემი FT-450D მეორადი ebay– დან, ასე რომ არ არსებობს გარანტია, რომ უნდა ინერვიულოთ ჩემს შემთხვევაში.

თუ გადაწყვეტთ ასეთი მოდიფიკაციის განხორციელებას, უბრალოდ იმოქმედეთ ფრთხილად და მეთოდურად - გამოიყენეთ ძველი ბრძნული გამონათქვამი, რომელიც ეხება ყველაზე დელიკატურ სიტუაციებს …… გაზომეთ ორჯერ და გაჭერით ერთხელ:)

მე გადავწყვიტე, არ გამეკეთებინა რაიმე ხვრელი FT-450D გარსაცმში, მაგრამ სამაგიეროდ SDR უნდა ჩამონტაჟებულიყო FT-450D- ის გვერდით და ამომეღო SMA შეწყვეტილი ბუდე, რომელიც პირდაპირ SDR ანტენის შესასვლელში ხდებოდა. ბუდის ტყვიის მიმაგრება შესაძლებელია რადიოს გასასვლელში, რათა უზრუნველყოს დაძაბულობის შემსუბუქება.

იხილეთ თანდართული სურათები ….

ნაბიჯი 7: SDR მოქმედებაში მიიღება RF Tap Via LNA დაფის საშუალებით

ამ ეტაპზე არის მოკლე ვიდეო, სადაც ნაჩვენებია SDR რადიო, რომლის ანტენის წყაროა FT-450D ანტენის ლიბერალიზაცია LNA დაფის საშუალებით. ეს ტესტი ჩატარდა გვიან (ish) ღამით და ჯგუფი ოდნავ მკვდარია, მაგრამ SDR– ის პასუხი მოსალოდნელია. როდესაც FT-450D გადასცემს SDR– ს შეყვანის ეფექტურ დუმილს LNA დაფის იზოლაციის გამო, როდესაც არ იკვებება.

ნაბიჯი 8: დასკვნა

უპირველეს ყოვლისა, ეს ინსტრუქცია იყო ძალიან სახალისო და მე ძალიან კმაყოფილი ვარ შედეგით. ყველა კარგი პროექტის მსგავსად, სამი ძირითადი მიზანია…. ისწავლოს ახალი უნარები, გახადოს პროექტი წარმატებული და გაუზიაროს ცოდნა ყველას, ვინც ზრუნავს აქამდე წაკითხვაზე.

მე ამ მომენტში ჩავაგდე ჩემი ქუდი გვიან დეივ G4HUP– ზე. რომ არა დევის ნამუშევარი, ეს პროექტი შესაძლოა არ განხორციელებულიყო. მე არ შემიძლია განვაცხადო LNA– ს ორიგინალური დიზაინი, როგორც ჩემი, არამედ მხოლოდ ის, რომ მე მივიღე დიზაინი და ვცდილობდი გამეკეთებინა იგი ჩემი გზით. მე შემიძლია მხოლოდ ვიმედოვნებ, რომ დეივი დაამტკიცებს მის შემოქმედებას და სხვებისთვის გაზიარებას.

დასასრულს, პროექტი წარმატებული იყო.

გთხოვთ თავისუფლად გაათავისუფლოთ ნებისმიერი შეკითხვა და მე ყველაფერს გავაკეთებ მათზე პასუხის გასაცემად.

Საუკეთესო სურვილებით, დეივი (G7IYK)