WSPR   beacon.

 

Данное устройство никак не планировалось, просто решил попробовать, когда в руки попало некое уже готовое изделие. И получил прямо-таки удивительные результаты, поэтому решил поделиться ими с общественностью.

Что такое WSPR и зачем  - это к Гуглю, здесь техническое решение. Основа устройства  - известная конструкция SM7PNV WSPR TX Mini.  https://www.zachtek.com/product-page/wspr-tx-mini-transmitter

Этот модуль обеспечивает передачу WSPR на всех КВ диапазонах с мощностью 20мВт. Этого, конечно, маловато даже для WSPR, особенно в наших широтах и с не самой лучшей антенной. У исходной конструкции есть ещё один недостаток - при подключении к выходу устройства достаточно длинной КВ антенны очень часто выходит из строя микросхема синтезатора SI5351A из-за проблем с наводками и статикой.  Поэтому было принято решение умощнить передатчик, заодно отвязав выход синтезатора от антенны. Оказалось - достаточно всего одного каскада усиления для того, чтобы поднять мощность до одного ватта.

Схема усилителя :

На входе усилителя используется ФНЧ с частотой среза 33МГц. Физически он расположен на плате WSPR_Mini, на предназначенном для него месте. Но ФНЧ двухзвенный (5го порядка) вместо рекомендованного трёхзвенного. Оказалось - вполне достаточно...

Выход синтезатора SI5351A нагружен резистором 100 Ом. Как выяснилось - при использовании нагрузки, отличной от апериодической, иногда возникает трудноустранимое самовозбуждение узла синтезатора на некоторых частотах.

Далее сигнал поступает на классический линейный (ну, почти, класс АВ)  усилитель, выполненный на биполярном транзисторе по схеме с ОЭ.

Вход и выход усилителя согласованы при помощи ШПТЛ на ферритовых кольцах. Напряжение смещения и, соответственно - ток покоя стабилизированы при помощи прямосмещённого кремниевого диода VD1.  На выходе ФНЧ отсуствует. Не помешал бы, конечно, но и так работает. При данной мощности уровень внеполосных излучений оказался очень небольшим. 

Детали и настройка:

Для усилителя выл выбран транзистор 2SC2314, обычно используемый в предвыходных каскадах СВ радиостанций. Он обладает вполне достаточной для данного применения мощностью и хорошим усилением на частотах КВ диапазона. Вполне можно применить и другие транзисторы, подходящие по частотным свойствам и мощности. Ток покоя выставлен на уровне 100мА при помощи подбора резистора R4. Дроссели ФНЧ - стандартные smd, трансформаторы Tr1 и Tr2 намотаны на кольцах из феррита 1000НН внешним диаметром 12мм и содержат по 10 витков скрученного (3 скрутки на см.) провода в лаковой изоляции диаметром 0.41мм. Большинство деталей  - smd, остальное видно на фото. 
Никакой особенной настройки усилитель не требует - при правильном монтаже всё начинает работать  сразу.

Обе платы расположены на толстой латунной пластине ( 5мм.). Транзистор усилителя прикручен к радиатору через слюдяную прокладку. Такого радиатора оказалось вполне достаточно для обеспечения круглосуточной непрерывной работы устройства. 

Немного о результатах:   Выходная мощность получилась, разумеется, разная на разных диапазонах. Так как используемая антенна работает только от 3.5МГц до 18МГц, то и маяк был запрограммирован для работы на этих частотах.

Мощность TX:

80м - 1.3w.
40м - 1.1w.
30м - 1.1w.
20м - 1.0w.
17м - 0.8w.

В качестве антенны использовался "длинный провод", он же LW, длиной 75м, расположенный наклонно в сторону юго-запада и запитанный с конца через трансформатор 1:6 на ферритовом кольце. КСВ антенны в диапазоне 3-30 МГц не хуже 2.5. На некоторых участках близок к 1.

Теперь немного о дальности.

На 80м сигнал был принят в Исландии и ЕА8. На 40м - в Антарктиде. На 10, 20 и 17м - по всему миру. Штаты, Канада, Австалия, Антарктида... В Европе - вообще без проблем на любом диапазоне.  Один ватт...

Карта с сайта wspr.net , результаты за последние 12 часов. (07.01.2020) В данное время маяк работает круглосуточно, за исключением того времени, когда сам работаю в эфире.

 

R1ZH © 2020