Un paio d'anni fa, curiosando qua e là, in Internet alla ricerca di uno spunto per realizzare un semplice RTX -QRP per i 50Mhz, mi soffermai sul sito
http://www.qrpproject.de dove veniva descritto un semplice transceiver in CW a conversione diretta, realizzato da DK1HE denominato BODAN-SIX. Nello stesso sito si poteva scaricare tutta la documentazione tecnica in formato .pdf molto chiara ed esauriente. Rimasi particolarmente incuriosito dalla semplicità e dalle soluzioni tecniche adottate, inoltre viste le dimensioni, il peso ed il basso consumo di corrente era valido anche per l'uso in portatile.
In breve queste le caratteristiche tecniche:
Alimentazione 11-15volt. Consumo 250mA TX- 30mA RX. Dimensioni Standard Eurocard - 100x160mm. Buona sensibilità in RX tipica 0.2uV (Ricevitore a conversione diretta). Potenza in Trasmissione tipica 1 Watt. Commutazione RX-TX Full Break-in
Equipaggiato di R.I.T e sidetone monitor CW in Trasmissione.
Decisi cosi di mettermi subito all'opera! I principali componenti già li possedevo nei vari cassettini, quindi ordinai, vista la possibilità, il solo circuito stampato ed il quarzo oscillatore da 25.065Mhz.
La costruzione è molto semplice essendo realizzato su un singolo circuito stampato a doppia faccia. Si consiglia solo di prestare attenzione nell'avvolgere in maniera corretta le bobine realizzate su supporto Neosid 7.1S, talune hanno un secondo avvolgimento di poche spire per creare un accoppiamento interstadio. (vedi L8-L9-L10). L1-L2-L3-L4 che formano il circuito passa basso d'uscita sono realizzate in aria su diametro 7mm. Comunque ogni dettaglio della costruzione è ben spiegato nella documentazione allegata.
Ad operazione d'assemblamento completata il nostro RTX appare come nella foto2:
Descrizione del Transceiver
Fare riferimento allo schema elettrico è prelevabile
qui, in formato .zip, il
manuale (in inglese) è invece prelevabile dal sito
indicato.
Il circuito ricevitore è in conversione diretta, si basa sul noto mixer NE612 preceduto da un preamplificatore a JFET (BF244-T3) in configurazione gate a massa, con guadagno di circa 12db, il quale aiuta a migliorare, la cattiva figura di rumore del mixer, tipica di 5 db ed aumentare la sensibilità di tutto il ricevitore a circa –125dBm. Il segnale proveniente dall'antenna passa attraverso il filtro passa basso di trasmissione ed è applicato al filtro preselettore formato da L5 e dai condensatori C15-C16 i quali anche adattano l'impedenza all'ingresso del JFET T3. Nella fase di trasmissione il diodo PIN D1 è portato in conduzione di conseguenza viene protetto T3 dall'eccessivo segnale RF. Lo stadio successivo formato da L7-L8 è un filtro passa banda con larghezza di circa 4 Mhz, utile per eliminare il più possibile le interferenze provenienti dai vicini canali in banda I TV. L'oscillatore VXO, nella classica configurazione Colpitts (T5), genera la frequenza di lavoro tra 50.100Mhz e 50.140Mhz duplicando la frequenza fondamentale di un quarzo da 25.060Mhz. Quindi un'escursione di tutto rispetto che può essere portata a circa 80Khz con l'aggiunta in parallelo di un altro quarzo. L'escursione in frequenza è ottenuta variando la tensione sul diodo varicap (BB139-D3) da 1 a 9V. La 2° armonica cosi prodotta è applicata mediante un adattatore-riduttore d'ampiezza (R14-C32) al Mixer NE612 (IC1), nel quale viene a mescolarsi con il segnale utile di ricezione. Quando i due segnali sono in frequenza pressoché identica, la loro differenza rappresenta la sola informazione di bassa frequenza ed è ricavata in uscita del mixer NE612 ai pin.4-5. Segue poi un amplificatore operazionale JFET a basso rumore (TL071-IC6) con guadagno di circa 26dB e un filtro attivo realizzato con due stadi operazionali (TL072-IC7) in configurazione passa banda a reazione multipla con larghezza di banda di circa 150hz, tarabili tra 500 e 1000Hz mediante i due trimmer P4-P5. La bassa frequenza cosi filtrata è ulteriormente amplificata a circa 500mW da un LM386 (IC2), potenza sufficiente per un agevole ascolto in cuffia.Lo stadio trasmettitore amplifica il segnale generato dal VXO tramite un mosfet (BF982-T4), la cui funzione è di separare l'oscillatore dagli stadi amplificatori TX, in modo da non caricare il VXO ed ottenere quindi spostamenti indesiderati in frequenza, durante le commutazioni RX-TX. Detto Mosfet è a sua volta bloccato in uno stato d'alta impedenza nella fase di ricezione, a causa dell'inserimento di una tensione sul source medesimo mediante il diodo D2. Con questo piccolo accorgimento si è sicuri che in ricezione gli stadi di trasmissione, pilota e finale, risulteranno completamente inattivi. In trasmissione invece tutta l'energia passerà allo stadio successivo (2N2369-T2) configurato in classe B da R6-R5 che l'amplificherà a circa 50mW (+17dBm). Il finale di trasmissione impiega il transistor multi-emitter (2N3553-T1) con guadagno tipico su questa frequenza di circa 13dB. La potenza cosi ottenuta è di 1 Watt (+30dBm). Personalmente sono arrivato con alimentazione 13,8V a 1,3Watt con consumo totale di 250mA, non male quindi. Lo stadio finale opera in classe C, per eliminare il più possibile le naturali armoniche prodotte, segue un filtro passa-basso a tre stadi (L1-L2-L3) con frequenza di taglio intorno a 55 Mhz e perdita d'inserzione di 0.7dB. Questo filtro è usato anche in ricezione per migliorare la selettività del front-end.
Il circuito di commutazione TX-RX sfrutta la chiusura del tasto per scambiare le tensione +9VE (RX) e +9VS (TX), A questa funzione sono adibiti il transistor T7-T9-T10 inoltre in trasmissione è abilitato l'integrato IC4 (Ne555) per generare la nota monitor (sidetone) di circa 750Hz. La commutazione è “full break-in” e di conseguenza per eliminare i “key-clicks” generati dalla pressione sul tasto ci pensa la rete R35-R36-C59-C60. Altra particolarità di questo RTX è il circuito RIT, indispensabile secondo il mio parere in un circuito a conversione diretta. Il potenziometro P6 regola la tensione di sintonia da 1V a 9V, detta tensione è applicata al catodo del diodo varicap D3. Per tenere il più costante uguale la differenza tra RX e TX pari a 750Hz, come è noto il varicap non è lineare tra capacità prodotta e tensione applicata, ci pensa l'integrato operazionale (TL082-IC5). Durante la fase di trasmissione T8 viene portato in conduzione e di conseguenza la tensione di RIT si anulla. In ricezione l'attuale voltaggio applicato al varicap D3 è la differenza tra la tensione di sintonia e la tensione di RIT applicata all'anodo. Il trimmer P2 regola la posizione centrale del potenziometro del RIT in modo da ottenere 750Hz di differenza tra TX e RX, il trimmer P3 invece regola la massima escursione del RIT desiderata. Per tenere il più possibile stabile la tensione di sintonia è inserito un classico stabilizzatore con l'integrato7809-IC3, variazioni tra 10 e 15 volt non hanno di conseguenza effetto.
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Allineamento
Prima di tutto conviene allineare il filtro di BF a 750Hz, applicare quindi una nota con ampiezza di 100mV attraverso una resistenza da 220kohm al PIN 4 di IC1 (NE612) . Collegare l'oscilloscopio alla uscita del finale audio (presa cuffia) e posizionare il potenziometro del volume a metà. Tarare P4 e P5 per il massimo della lettura, casomai attenuare il segnale in ingresso se lo stadio si sovracarica. Passiamo al VXO, collegare alla resistenza R14 un frequenzimetro, posizionare il RIT al centro ed il potenziometro di sintonia al massimo (+9V). regolare L10 e L11 per leggere la max frequenza di 50.140Mhz. Spostando il pot. sintonia verso il minimo dovremmo leggere 50.102Mhz, casomai ritoccare L11. Allineiamo adesso il trasmettitore, ponendo il potenziometro di sintonia a meta scala e colleghiamo all'uscita un carico fittizio adeguato ed un wattmetro. Mettiamo a massa il KEY, tariamo L10-L9-L6 per la massima lettura, poi passiamo a tarare i due trimmer C8-C7 sempre per il massimo (ovviamente..). Casomai allargare o restringere le spire del filtro passa banda. La lettura dovrebbe essere intorno al Watt con corrente assorbita di circa 230mA. Variando la sintonia non dovrebbe discordarsi di 100mW circa. Per il ricevitore c'è bisogno di un generatore, in mancanza di questo un debole segnale conosciuto. Poniamo il potenziometro di sintonia al centro scala e inseriamo il generatore a 50.130Mhz. Si tara quindi L5-L7-L8 per il massimo segnale udito in cuffia, magari grazie alla lettura su oscilloscopio della BF, Riduciamo cosi il segnale applicato e ritariamo le bobine. Quando tutto è allineato un segnale applicato di –125dBm è ancora ben udibile. Per la taratura del RIT va posto prima di tutto il trimmer P2 verso i +9V, il trimmer P3 in posizione centrale, il potenziometro del RIT (P7) verso sinistra, posizione di massa ed il potenziometro di sintonia al massimo, frequenza a 50.140Mhz. Ritoccare la frequenza del generatore fino a che la nota scompare (zero-beat), spostare il RIT a centro scala e aggiustare P3 fino a sentire il tono a 750Hz, portare il pot.sintonia alla frequenza più bassa , variare la frequenza del generatore a 50.102Mhz allo stesso modo fino a non sentire più la nota (zero-beat), regolare il trimmer P2 fino a sentire i 750Hz. In questo modo il RIT dovrebbe essere tarato in modo da avere un'escursione di 750hz + o – e al centro la differenza tra TX e RX a 750Hz. Nel normale QSO quindi la posizione del RIT è la centrale, da aggiustare in caso di deriva di frequenza della stazione ricevuta. Ricordarsi che nella conversione diretta, senza impiego di filtri di media frequenza, viene rilevata sia la banda inferiore che la superiore. In questo caso una trasmissione in CW si potrà ascoltare una nota inferiore , una nulla e una con frequenza superiore. Ecco quindi l'importanza del RIT e della sua taratura corretta!
Aggiungo qualche considerazione personale sulla costruzione e sul funzionamento. Per contenitore ho usato un tipo in alluminio da altezza 56mm x Larghezza 102mm x Lunghezza 175mm, sul panello frontale (Vedi Foto 1) ho sistemato, al centro il potenziometro multigiri della sintonia, al lato sinistro un potenziometro doppio recuperato da un'autoradio da 10kohm (volume)+ 1Kohm (RIT), per regolare il RIT basta tirare il pomello verso l'alto, in questo modo si risparmia sul poco spazio a disposizione, inoltre un Led unico bicolore indica la ricezione (verde) e la trasmissione (rosso), la presa jack 3,5mm della Cuffia è sempre collocata davanti a destra. Nel retro del mobile, ovviamente la presa dell'antenna, la presa del tasto e la presa ingresso alimentazione.
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Conclusioni
A parte il classico effetto “microfonicità” tipico
delle conversioni dirette, l'ascolto è molto buono bisogna fare un po' di
pratica per sintonizzare un corrispondente. Utile per questo scopo è
l'ottimo circuito di RIT che il Transceiver dispone. Ho assemblato questo
RTX, nel Giugno del 2002, ed è stato provato sia nel
mio QTH con una semplice 3 Elementi Fracarro per Banda E2 (mod.3E2) + 15
metri di RG213, sia in portatile da svariati monti Dolomitici della mia
zona, durante le varie gite estive, utilizzando una semplice verticale
della CTE per i 43Mhz modificata. Sono stati effettuati svariati QSO , via
E-sporadico, con quasi tutti i paesi Europei, QRB anche oltre i 1700Km (
ER6A). Ovviamente le soddisfazioni non mancano, senza contare i vari FB
ricevuti, quando fai presente che lavori in QRP con 1 Watt! Questi, cari
amici, sono i veri piaceri di un Radioamatore o no? Per paragone posso
dire di disporre di un RTX commerciale (YAESU FT990+ Tranverter ) ma il
BODAN-SIX non è per nulla inferiore! Ovviamente vista la potenza (tipica
di 4 Watt ERPi) non consente, almeno nel mio qth, di tentare aperture via
F2 o via Trasequatoriale, comunque credo che il divertimento ugualmente
non sia mancato. Giuliano IN3KLQ |
