Kolejną dziedziną konstrukcyjną może być powrót do lamp elektronowych, które oprócz swojej „magii” dają nam bardzo dużo przyjemności w konstruowaniu i odsłuchu amatorskich pasm radiowych – emisji SSB i CW na urządzeniach lampowych.
Poniżej przedstawiam opis prostej modernizacji lampowego odbiornika radiowego Promyk-Lux, który ze względu na swoją budowę idealnie nadaje się do przeróbki na odbiornik SSB i CW - pasmo 40m.
Cechy odbiornika (przydatne do naszego celu):
– odbiera zakres fal krótkich w emisji AM w tym pasmo 40m,
- układ jest zmontowany w oparciu o płytkę PCB,
– posiada demodulator AM na diodzie, którą łatwo pominąć i wyprowadzić sygnał do demodulacji SSB/CW i wprowadzić sygnał po demodulacji,
– odbiornik posiada korzystny układ: mieszacz i generator heterodyny na ECH81, wzmacniacz p.cz. na EF89, wzmacniacz m.cz. na ECL86.
Opis modernizacji. Do odbioru SSB i CW potrzebny jest dodatkowy demodulator oraz generator BFO na częstotliwość pośrednią. Wykorzystanie prostej demodulacji na pojedynczej diodzie (z demodulatora AM odbiornika) lub układzie diod niestety daje bardzo małe sygnały po demodulacji. W związku z tym zdecydowałem się na wykonanie odrębnego obwodu demodulacji SSB/CW opartego na dodatkowej lampie. Biorąc pod uwagę różne rozwiązania i próby zdecydowałem się na lampę ECH84 (ogranicznik i dyskryminator), o podobnej strukturze jak ECH81 lecz innej charakterystyce pracy, odpowiadającej potrzebom demodulatora. Na potrzeby mieszacza lub demodulatora, potrzebujemy element (lampę/tranzystor) o charakterystyce nieliniowej, gdyż tylko taki element nadaje się do mieszania sygnałów. Lampy i tranzystory nie maja idealnych charakterystyk liniowych i do mieszania można wykorzystać ich odcinki kwadratowych charakterystyk, lecz nie wszystkie lampy nadają się do tego celu pod względem sprawności przemiany (to już temat na odrębny artykuł) . Ominąłem w rozważaniach proste mieszacze sumacyjne, w których sygnały do zmieszania podaje się na siatki lamp (podobnie jak przy sumowaniu sygnałów m.cz. np. w mikserze mikrofonowym - przy czym w takich sumatorach sumuje się amplitudy a nie częstotliwości), gdyż taki układ nie ma separacji od obwodów wejściowych lampy (siatka S1). Do rozważań przyjąłem układ mnożący, który w wyniku mnożenia dwóch sygnałów sinus daje na wyjściu cosinusy tych sygnałów jako sumy i różnice częstotliwości z rozdzieleniem miejsca podawania IF i LO na różne siatki lampy (lub siatkę i katodę w przypadku triod). Zgodnie ze wzorem, to właśnie funkcja mnożenia dwóch wyrażeń sinus daje nam na wyjściu sumę i różnicę częstotliwości mnożonych.
sin(a) * sin(b)=1/2 cosinus(a-b)-1/2 cosinus(a+b)
Wykorzystałem zatem lampę ECH84 jako demodulator ze względu na jej odpowiednią charakterystykę kwadratową. Na części charakterystyki kwadratowej lampy następuje mnożenie sygnałów wejściowych w naszym przypadku konkretnie następuje demodulacja sygnału SSB/CW z częstotliwości pośredniej odbiornika.
Analizując inne lampy najlepszą lampą do demodulacji jest 6BN6 która posiada siatkę do sterowania kwadraturowego, jednak ze względu ma małą czułość nie nadaje się ona do mieszacza wejściowego RX. Natomiast na mieszacz wejściowy RX lub modulator SSB najlepsza jest lampa 6JH8 (7360) - lampa symetryczna, z dwoma anodami która pracuje z tzw wiązką odchylającą i dodatkowo poprzez ograniczanie prądów anody ma właściwość redukcji zakłóceń impulsowych. W układzie symetrycznym wyjściowym lampy następuje tłumienie wyższych harmonicznych przemiany. Z powodu (aktualnie) braku powyżej opisywanych lamp wykorzystałem ECH84.
Na triodzie został wykonany generator BFO, na heptodzie demodulator. Szerokość pasma obwodów rezonansowych w torze pośredniej częstotliwości odbiornika Promyk-Lux wynosi około 10 kHz co jest bardzo dobre dla emisji AM, lecz dla SSB i CW daje odbiór przypominający demodulację homodynową (odbiór dwu wstęgowy). W celu uzyskania zawężenia pasma odbieranego, ale pozostawiając niską częstotliwość pośrednią został wykorzystany dodatkowy wąski filtr ceramiczny na częstotliwość 455 kHz (filtr o szerokości 4 kHz muRata 455 IT). Filtr ten jest zbyt szeroki by uzyskać właściwe zawężenie pasma dla poprawnego odbioru SSB i CW, ale poprawił odbiór w zakresie tłumienia drugiej wstęgi, co przyczyniło się do lepszego odbioru zwłaszcza CW. Zastosowanie filtru ceramicznego na 455kHz wymagało skorygowania częstotliwości obwodów rezonansowych w torze p.cz. poprzez dodanie kondensatorów 10pF do obwodów.
Heterodyna odbiornika wymagała modyfikacji w zakresie zawężenia przestrajania w obrębie pasma 40m, co uzyskałem poprzez odpowiedni dobór pojemności w generatorze. VFO pracuje jako suma p.cz. i częstotliwości odbieranej, pomimo to zachowuje bardzo dobrą stabilność.
Kolejne elementy do zmiany to możliwość zastosowania lepszego obwodu pasmowego na 40m oraz modernizacja zasilacza, tak by zminimalizować przydźwięk sieciowy na odbieranym sygnale, co było największym wyzwaniem. Generalnie wiążę się to z wymianą prostownika z selenowego na diody i wymianą kondensatorów elektrolitycznych w układzie zasilania. Dzięki tej ostatniej zmianie zostaje wygospodarowany uchwyt na zabudowę demodulatora (po demontażu starego kondensatora elektrolitycznego). Elementy z pasma fal długich i średnich zostały zdemontowane.
Po tak dokonanych modernizacjach odbiornik bardzo dobrze odbiera emisje SSB i CW w paśmie 40m. Istnieje możliwość dalszej modyfikacji np. do odbioru drugiego pasma 80m oraz wykonie układu ARW.
Czy tak prosty nie wyrafinowany układ z heptodą mieszającą na wejściu odbiornika (ECH81) daje dużą czułość i małe szumy RX można oglądnąć i posłuchać na zamieszczonych poniżej filmikach (linki do filmów).... ocenę efektów pozostawiam.
Poniżej zdjęcia, schemat z modernizacjami i linki do filmów prezentujące pracę RX po modernizacji. Na schemacie zostały ujęte inne szczegóły modyfikacji.
Promyk lux ogólnie
https://youtu.be/1V47i7lMu_Y
Promyk-prezentacja
https://youtu.be/NAV7nCfeD3Q
Odbiór NP4A
https://youtu.be/CWXAq2sQlv8
Odbiór JA
https://youtu.be/ipjXKxaDPBE
Promyk w CQWWDXC-CW
https://youtu.be/KFKV7vy_cjU
Modernizacja odbiornika Promyk-Lux do odbioru CW/SSB w paśmie 40m
