Yaesu FT-450D RF Badilika Marekebisho ya SDR: Hatua 8 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:54

Halo mtu yeyote anayeweza kupendezwa, Nadhani ingekuwa bora kwanza kuelezea ni nini kinachoweza kufundishwa. Kuna sehemu kuu zinazohusika katika mradi huu kama ifuatavyo:

Yaesu FT-450D ni transceiver ya kisasa ya kompakt HF / 50MHz inayoweza kufunika bendi za amateur za mita 160-6 na pato la nguvu la 100W. Vipengele vingi sana kuorodhesha, kwa hivyo tu Google redio ikiwa unataka kujua zaidi.

SDRPlay ni Redio bora iliyofafanuliwa ya Programu inayofunika masafa ya 1KHz hadi 2GHz na kuruhusu wigo kutazamwa na kipimo cha juu cha 10MHz.

SDRPlay:

(Sina uhusiano wowote na kampuni isipokuwa kununua bidhaa zao bora)

Vipande hivi vyote vya vifaa ni bora sana kwao wenyewe. Walakini, kusudi la kufundisha hii ni kuleta vipande viwili vya vifaa pamoja na kuweza kutumia bora zaidi ya ulimwengu wote. Kwa hivyo, ninamaanisha kuwa na uwezo wa kutumia redio ya FT-450D kama ilivyokusudiwa (kama transceiver nyembamba ya redio) lakini wakati huo huo kuweza kutumia mpokeaji wa SDRPlay kuibua kituo pana cha bendi.

Hii asili inaleta shida kwani FT-450D na SDRPlay zinahitaji kuona antenna. Njia moja ni kutumia tu antena mbili. Njia ya pili inaweza kuwa kutumia antena moja lakini kugawanya njia ya RF na kusambaza / kupokea kwa kutumia ubadilishaji wa mkondoni. Njia ya tatu na inayofaa ni kugonga njia ya kupokea RF kutoka ndani ya FT-450D ukitumia mzunguko unaofaa wa kelele na uwasilishe ishara iliyopigwa kwa SDRPlay. Njia hii ya mwisho inasababisha FT-450D na SDRPlay kimsingi kuona antenna sawa. Mzunguko wa kelele ya chini hupewa tu wakati wa kupokea na kwa hivyo wakati wa kupitisha hutoa kutengwa kwa kiasi kikubwa kulinda pembejeo kwa mpokeaji wa SDRPlay. Mzunguko wa chini wa kelele una pembejeo kubwa ya impedance kwa hivyo inawasilisha mzigo wa chini kwa kituo cha bomba ndani ya FT-450D. Hoja hii ya mwisho ni muhimu kwani sehemu za bomba zinazofaa ndani ya FT-450D ziko upande wowote wa vichungi vya kupitisha 50 ohm band pass. Upakiaji wowote au mabadiliko ya impedance yaliyoletwa na mzunguko wa ziada yatabadilisha kazi ya kuhamisha vichungi na pia kupunguza nguvu katika njia ya ishara inayotafutwa.

Zaidi ya rafu za sauti za chini (RNA) zinazopatikana hutumia maoni kutoa faida na pia kuwa na impedance ya pembejeo ya 50 ohm - hakuna moja ya huduma hizi zinazohitajika.

Mzunguko rahisi wa bomba la impedance ya juu umetengenezwa na Dave G4HUP na ulipatikana kununua. Kwa bahati mbaya sana, ni ufahamu wangu kwamba Dave amekufa. Nimechukua sehemu ya muundo na na muundo, nikatoa bodi yangu ya mzunguko iliyochapishwa, iliyojaribiwa na iliyowekwa kwa FT-450D yangu mwenyewe. Ni mchakato huu ambao huunda mada ya hii inayoweza kufundishwa.

Hatua ya 1: Uundaji wa Mpangilio wa LNA na Mpangilio wa PCB

Maelezo ya jumla

Kwa miaka mingi nimetengeneza Bodi za Mzunguko zilizochapishwa chache (PCB) kwa bidhaa na matumizi ya nyumbani. Katika siku za mwanzo hii ilihusisha kutumia bodi iliyofunikwa ya shaba, uhamishaji na kalamu maalum kuteka muundo kwenye shaba. Bodi hiyo ingewekwa kwenye Ferric Chloride ili kuondoa shaba iliyo wazi na kuacha nyimbo zinazotafutwa. Iliwezekana pia kununua bodi nyepesi ya shaba iliyofunikwa na kutumia kinyago kutoa kipinga kabla ya kuchona. Kuwa na bodi moja iliyotengenezwa kibiashara ilikuwa ghali sana na inahitajika zana ambazo hazikupatikana tu kwa wapenda hobby.

Siku hizi, zana za kompyuta ni za bure na zinapatikana sana kwa kubuni bodi katika suala la masaa sio siku. Pia gharama za uzushi zimepungua na wazushi wengi wa bei rahisi wanapatikana nchini China na kwingineko nje ya Uingereza. Walakini, hiyo ilisema kuwa na bodi moja iliyotengenezwa bado sio rahisi mara tu utakapojumuisha usafirishaji.

Njia nyingine, na njia ambayo nimetumia katika mradi huu, ni kusaga bodi kwa kutumia mashine ya kusaga ya CNC. Kwa wazi, huwezi kununua mashine ya CNC kutengeneza bodi moja lakini tayari nilikuwa na mashine ambayo imekuwa ikitumika kwa miradi mingine mingi inayojumuisha kusaga kuni, chuma na glasi.

Kusaga PCB kwa kutumia mashine ya CNC inajumuisha kutumia zana nzuri sana ya kukata ili kutenganisha karibu na nyimbo zinazotafutwa lakini sio kusaga shaba yote. Njia hii ni muhimu sana wakati wa kujenga mizunguko ya RF kwani visiwa vya shaba vilivyobaki vinahitajika kufanya kama ndege ya ardhini inaboresha utulivu na utendaji. Nimetumia bodi ya shaba iliyofungwa mara mbili katika mradi huu na nimechimba kupitia kuunganisha nyuso za juu na za chini za shaba.

Ubunifu wa PCB kwa kutumia EasyEDA

Nimejaribu vifurushi anuwai vya muundo wa PCB na nilikuwa nimetulia kwenye kifurushi kinachoitwa DipTrace. Walakini, ni maarufu zaidi kwa vifurushi vya muundo kuwa msingi wa wavuti badala ya kutumia programu ya kusimama peke yake. Kwa kuwa sikutumia DipTrace kwa muda nilikuwa na kutu kidogo kwa hivyo nilitazama kwenye mtandao na nikapata zana ya muundo wa wavuti inayoitwa EasyEDA. Nimepata zana hii bora, angavu sana na rahisi kutumia. Rahisi sana kutengeneza skimu katika suala la dakika na kisha kubadilisha kuwa PCB, mchakato mzima ulichukua chini ya saa ikiwa ni pamoja na marekebisho kadhaa na marekebisho. Wabunifu wa zana ni wazi wanatumai utatumia vifaa vya upotoshaji vilivyotolewa lakini bado inawezekana kuuza nje muundo katika muundo wa kiwango wa kiwango cha tasnia utumiwe na mnyororo wa zana unaofuata.

Hatua ya 2: Kutumia FlatCAM Kuunda Jiometri na Njia za Kutumia

Baada ya EasyEDA kutumiwa kuunda mpangilio na muundo wa PCB hatua inayofuata ni kuunda njia za zana na mwishowe gcode kudhibiti mashine ya kusaga ya CNC. Nimejaribu vipande kadhaa vya programu kufikia lengo hili na mwishowe nikakaa kwenye FlatCAM. Programu hii ni bure, thabiti na intuitive kabisa kutumia. Kutumia njia za zana za FlatCAM kwa bodi, ukataji na kuchimba visima vyote vinaweza kuundwa haraka sana. Pia kuna kihariri rafiki wa jiometri inayofaa sana ikiwa kitu chochote kinahitaji tweak. Katika video inayounda sehemu ya hatua hii ninaonyesha jinsi FlatCAM inatumiwa kuagiza faili za kijinga na kufanya uhariri wa kimsingi. Kuna video nyingi za kina zinazoonyesha jinsi ya kutumia zana mwisho hadi mwisho. Nimefunika tu marekebisho niliyohitaji kufanya haswa kwa mradi huu.

Hatua ya 3: Mchakato wa Kusaga - Mashine ya CNC Inatumika

Sawa, kwa hivyo kwa hatua chache zilizopita zifuatazo zimepatikana:

- Mpangilio wa mzunguko umekamatwa kwa kutumia EasyEDA.

- Kutoka kwa usanidi mpangilio wa PCB umeundwa pia kwa kutumia EasyEDA.

- Faili za Gerber zimeundwa kwa bodi na pia faili za kuchimba zinazozalishwa.

- FlatCAM imetumika kuunda / kuhariri jiometri ya njia na kutoa gcode kwa bodi na kukata.

- FlatCAM imetumika kuagiza na kupima faili ya kuchimba visima pia kusababisha gcode.

Kwa hivyo sasa tuna faili tatu za gcode kwa bodi, ukataji na kuchimba visima.

Hatua inayofuata ni kuanza kusaga bodi. Bodi ambayo nimetumia ni bodi ya kitambaa cha shaba ya glasi ya shaba. Ningeweza kuagiza hii kwenye mtandao lakini kwa kweli nimepata Maplin alifanya karatasi kubwa nzuri kwa bei nzuri na nilikuwa nayo mkononi mwangu ndani ya saa moja - nilitaka kupata usagaji tu!

Mashine yangu ya kusaga ni Sable 2015 na ninatumia programu ya Mach3 kuidhibiti. Kusafisha ufuatiliaji wa bodi nilitumia kinu cha mwisho cha 0.5mm. Kwa ukataji wa bodi na mashimo nilitumia kinu cha mwisho cha 1.5mm. Ili kusaga kupitia bodi kabisa ni wazi unahitaji kitu cha kusaga chini ya PCB - kitanda changu cha kinu ni alumini nene na hautaki kusaga ndani ya hiyo! Nimepata kwa PCB nyenzo bora ya kutumia chini ya PCB ni 5mm foamboard nene. Unaweza kuchukua hii foamboard kwa bei rahisi sana kwenye mtandao au kutoka kwa maduka ya ufundi. Ni rahisi kukata na kisu cha modeli na ina unene sare sana. Bodi iliyofunikwa ya shaba imewekwa kwenye mwamba kwa kutumia mkanda mwembamba wa pande mbili. Ya foamboard pia imewekwa kwenye kitanda cha CNC kwa kutumia mkanda ule ule - sijawahi kuwa na bodi iliyotolewa bure au kusonga wakati wa kusaga.

Kinu cha mwisho cha 0.5mm ni dhahiri dhaifu na kwa hivyo ninaweka feedrate yangu hadi 60mm / min. Ninatumia feedrate sawa kwa kukatwa ili usiondoe sandwich ya PCB / foamboard kutoka kwa mkanda wa kupata.

Imeambatanishwa na video inayoonyesha hatua ya mchakato wa kusaga:)

Pia kuna picha tatu za bodi za fainali. Picha moja inaonyesha jaribio la kwanza kwenye bodi na maeneo madogo ya shaba isiyohitajika yanaweza kuonekana wazi kati ya pedi za transistor. Bodi ya jaribio la pili maeneo haya yasiyotakikana ya shaba yameondolewa kwa kuongeza jiometri kwenye FlatCAM. Picha ya tatu inaonyesha bodi ya mwisho iliyo na vifaa.

Baada ya kujaza bodi hiyo ilipewa dawa nyepesi sana na lacquer ili kuacha kuharibika kwa shaba na kupaka rangi.

Hatua ya 4: Majibu ya Mzunguko wa Bodi iliyokamilishwa

Bodi ya watu iliyomalizika ilikuwa faida inayotambuliwa kwa kutumia analyzer ya wigo. Analyzer ilianzishwa ili kufagia masafa kutoka 10KHz hadi 30MHz na kupima faida. Faida pia ilipimwa na nguvu kuzima ili kuiga kinachotokea kwenye redio wakati tunapitisha na tunahitaji kutengwa nzuri kati ya transceiver ya FT-450D na mpokeaji wa SDRPlay.

Kiwango cha kuingiza kwa LNA kilikuwa -40dBm

Picha 1 - Alama imewekwa saa 7.1MHz faida ya LNA ni + 2.5dB

Picha 2 - Nguvu kwa LNA ikionyeshwa> 34dB ya kutengwa

Picha 3 - Mzunguko wa chini wa kuzunguka -3dB chini kwa 1.6MHz

Kwa kweli juu ya bendi za Amateur za HF LNA ni gorofa 3MHz - 30MHz (ilikuwa gorofa hadi ~ 500MHz)

Hatua ya 5: Kuchambua Yaesu FT-450D kwa bomba inayofaa ya RF na Power Point

Kabla ya bodi ya LNA kuwekewa FT-450D sehemu inayofaa ya bomba la RF na kituo cha nguvu lazima kitambulike. Hii ilifanikiwa kwa kutumia mwongozo wa huduma ya redio na kwanza kutazama mchoro wa kizuizi cha mpokeaji kabla ya kusafisha chaguo la bomba la RF kwa kutumia skimu.

Kwanza kabisa nilitaka SDR kuona antenna iliyounganishwa na FT-450D kabla ya hatua zozote za ubadilishaji wa IF kwa hivyo hii ilipunguza uchunguzi sana. Kabla ya mchanganyiko wa kwanza wa IF kulikuwa na alama mbili dhahiri za kuzima. Mara tu ishara ya Rx itaingia kwenye bodi ya RF-IF kutoka bodi ya PA hupita kupitia hatua zifuatazo:

- Kuingiza kinga ya kuongezeka

- Kubadilisha (relay) upunguzaji wa pembejeo wa 20dB

- Mfululizo wa vichungi vya kupita vya bendi vilivyobadilishwa

- Kubadilisha (relay) IPO pre-amplifier

- Hatua ya kwanza ikiwa mchanganyiko wa 1 (mchanganyiko wa 1 anayeongozwa na LO)

Kwa hivyo vidokezo viwili vya kupendeza kimsingi vilichemshwa kabla au baada ya kuchuja kupita kwa bendi. Nilitaka SDR kuona ishara nyingi iwezekanavyo kwa hivyo niliamua kupiga bomba kabla tu ya mtandao kupita chujio cha bendi. Kumbuka LNA inayotumiwa kugonga ishara ina pembejeo kubwa ya impedance na kwa hivyo athari kwenye njia ya ishara ya redio itakuwa ndogo.

Eneo lingine linalopaswa kuzingatiwa ni mahali ambapo bodi ya LNA itapata nguvu zake. Kwa bahati nzuri mpango wa FT-450D uko wazi kabisa na umefafanuliwa vizuri na kwa hivyo nguvu inayofaa inaweza kupatikana. Nukta ya nguvu ilichagua nguvu ya LNA wakati inapokea lakini inawezesha LNA wakati wa kupitisha. Hii hutenganisha uingizaji wa SDR na> 30dB wakati wa kupitisha. Matumizi ya sasa ya LNA ni ~ 9mA.

Picha zilizoambatanishwa zinaonyesha yafuatayo:

- Sehemu ya bomba ya RF iliyoonyeshwa kwenye mchoro wa block

- Sehemu ya bomba ya RF iliyoonyeshwa kwenye skimu

- Sehemu ya bomba ya RF iliyoonyeshwa kwenye mpangilio wa bodi

- Sehemu ya bomba la nguvu ya LNA iliyoonyeshwa kwenye skimu

- Sehemu ya bomba la nguvu ya LNA iliyoonyeshwa kwenye mpangilio wa bodi

Hatua ya 6: Kuweka Bodi ya LNA kwa Yaesu FT-450D

Sasa bodi ya LNA imetengenezwa, ina sifa na sehemu inayofaa ya kugundua wakati umefika wa kutoshea bodi hiyo kwa FT-450D.

Kwa wakati huu ni kawaida kusema kuwa unafanya mabadiliko haya kwa hatari yako mwenyewe. Sio ngumu lakini kila wakati kuna hatari ya uharibifu na mimi binafsi singefanya mabadiliko haya kwenye redio ambayo ilikuwa bado chini ya udhamini - nina hakika dhamana hiyo itakuwa batili baada ya mabadiliko. Nilinunua mkono wangu wa pili wa FT-450D kutoka ebay kwa hivyo hakuna dhamana ya kuwa na wasiwasi juu yangu.

Ukiamua kufanya marekebisho kama haya nenda kwa uangalifu na kwa utaratibu - tumia msemo wa zamani wa busara ambao unatumika kwa hali nyeti zaidi… pima mara mbili na ukate mara moja:)

Niliamua kutoboa mashimo yoyote kwenye kabati la FT-450D lakini badala yake nipandishe SDR upande wa FT-450D na kukimbia risasi ya kumaliza ya SMA iliyosimamishwa ili kuzungusha moja kwa moja kwenye pembejeo la antenna ya SDR. Kuongoza kwa nzi kunalindwa katika sehemu ya kutoka kwa redio ili kutoa usaidizi wa shida.

Tazama picha zilizoambatishwa….

Hatua ya 7: SDR in Action Imechukuliwa kutoka kwa Bomba la RF Kupitia Bodi ya LNA

Katika hatua hii kuna video fupi inayoonyesha redio ya SDR ikifanya kazi na chanzo cha antena kuwa bomba la antena ya FT-450D kupitia bodi ya LNA. Jaribio hili lilifanywa marehemu (ish) usiku na bendi imekufa kidogo lakini majibu ya SDR ni kama inavyotarajiwa. Wakati FT-450D inapopeleka pembejeo kwa SDR imenyamazishwa kwa sababu ya kutengwa kwa bodi ya LNA wakati haujapewa nguvu.

Hatua ya 8: Hitimisho

Juu ya yote haya ya kufundisha imekuwa raha kubwa na nimefurahishwa sana na matokeo. Kama miradi mizuri yote kuna malengo matatu ya msingi…. kujifunza ujuzi mpya, kufanikisha mradi huo na kushiriki maarifa na mtu yeyote anayejali kusoma hapa.

Wakati huu nilipiga kofia yangu kwa marehemu Dave G4HUP. Ikiwa sio kazi ya Dave mradi huu haungeweza kutekelezeka. Siwezi kudai muundo wa asili wa LNA kama yangu mwenyewe lakini tu kuwa nimechukua muundo na kujaribu kuifanya kwa njia yangu mwenyewe. Ninaweza tu kutumaini Dave angekubali kazi yake kuendelezwa na kushirikiwa na wengine.

Kwa kumalizia mradi umekuwa na mafanikio.

Tafadhali jisikie huru kufuta maswali yoyote na nitajitahidi kujibu.

Kila la heri, Dave (G7IYK)