menu

00:22
Насильно мил не будешь

"Стоит милый на крыльце,
Моет морду с борною,
Потому что пролетел
Ероплан с уборною…"

(Русская народная частушка 1920-х годов).


    Глубокое заблуждение, что в режиме CW линейность усилителя не нужна. Это, повторяю, заблуждение! Ведь форму огибающей фронтов телеграфных посылок, сформированных в трансивере, нужно сохранять при усилении неизменной - а это возможно только в линейном режиме.

Откуда взялось и укоренилось мнение, что для CW хорош класс С с токами управляющей сетки и перенапряженный режим? Очень просто - из тех времен полувековой давности, когда CW/AM передатчики проектировались как единое целое от задающего генератора до оконечного каскада усилителя мощности включительно. В целях получения равномерной отдачи в широком диапазоне частот, получения наивысшего КПД и для осуществления амплитудной модуляции выходного каскада такой режим был наиболее рациональным. Тогда, исходя из заведомой нелинейности усилительных и умножительных каскадов, специально проектировали такие цепи манипуляции CW (притом, чаще всего не в первых каскадах, и не в одном, а в нескольких), чтобы на мощном выходе передатчика получалось в итоге то, что нужно. Кстати, далеко не всегда и получалось, в том числе, и в промышленных передатчиках. Сегодня типичный путь - это такое формирование телеграфных посылок, что правильная форма их фронтов обеспечивается на низких уровнях, а дальше происходит преобразование частоты и усиление. Если любой из каскадов работает в нелинейном режиме, то форма огибающей телеграфных посылок будет испорчена.

Если в режиме CW перекачивается любой из каскадов после того, в котором сформированы фронты телеграфных посылок, то колокольная (в идеале) огибающая фронтов сначала превращается в трапецеидальную (обрезается верхнее скругление фронта) а затем и в прямоугольную. Если угол отсечки менее 90 градусов (класс С), то подрезаются нижние скругления фронтов посылок. Прямоугольный радиоимпульс теоретически имеет спектр бесконечной ширины. Дело усугубляется и тем, что при ключевании с крутыми фронтами возникают слишком резкие броски постоянной составляющей тока анода и тока экранной сетки. Динамическая стабилизация источников питания часто бывает недостаточна, и в цепях питания мощного каскада при каждом нажатии возникает кратковременный низкочастотный затухающий колебательный процесс, который вызывает паразитную амплитудную модуляцию, с ней и паразитные боковые частоты. Все это ведет к появлению щелчков вокруг сигнала, а надежность связи при этом ни сколько не повышается.

Во-первых, если методом грубой силы даже и удастся, скажем, "выкачать" из киловаттного передатчика вместо 1000 Вт в полтора раза больше - целых 1500 Вт (без расширения частотной полосы - случай невероятный!), то прирост силы сигнала составит 1,75 дБ, т.е. всего четверть балла! Разницу в четверть балла с трудом обнаружит на слух только эксперт-акустик, а S-метр ее совсем не покажет. Во-вторых, большая часть прироста отдаваемой передатчиком мощности на самом деле произойдет вовсе не в той полосе 200-300 Гц, которая воспринимается хорошим CW приемником, а на других частотах, за пределами полосы пропускания приемника корреспондента - в виде внеполосных и побочных излучений. Это происходит при всех видах работы, в том числе и CW. А чтобы почувствовать на себе, что треть мощности чьего-то перекачанного передатчика пошла размазываться "мимо кассы" на пол-диапазона - вот тут-то и никаким экспертом не требуется быть…

Другая причина возникновения щелчков - частотная, наиболее характерна для передатчиков с манипулируемыми высокочастотными задающими генераторами или гетеродинами. Когда при нажатии на ключ или его отжатии частота генератора меняется, выбегает за доли секунды, получается "чириканье", а если это происходит за миллисекунды, то этот "чирп" становится настолько коротким, что звучит как щелчок. Поскольку частота генератора отклоняется только в одну сторону от установившегося значения, то и щелчки в этом случае наблюдаются только выше или только ниже рабочей частоты - в отличие от "перекачки", когда щелчки с обеих сторон.

Важно иметь ввиду, что этот дефект на экране осциллографа практически не виден, так же как и паразитная частотная модуляция (тон плохой, а на экране осциллографа всё гладко). "Чирп" так же как и девиация частоты на пиках SSB сигнала, может возникать в гетеродинах, не подвергаемых манипуляции, если питающее их напряжение хотя бы немного "просаживается" из-за колебаний тока, потребляемого от источников питания более мощными каскадами в процессе передачи.

Могут встречаться и все эти явления одновременно. Во всех случаях значительная часть энергии передатчика расходуется впустую, так как попадает куда угодно, но не в полосу пропускания приемника корреспондента.

Один из нюансов состоит в том, что если такой "щелкунчик" позовет вас точно на вашей частоте и вам не понадобится перестраиваться приемником вокруг его сигнала, то можно ничего и не заметить, особенно если включен узкополосный CW-фильтр. А его щелчки в то же время могут быть в очень широкой полосе вокруг. Так же обстоит дело и с плохим тоном - боковые полосы паразитной модуляции (и амплитудной, и частотной) при точной настройке узкополосного приемника на несущую остаются за пределами полосы пропускания, скажем, 200-герцового фильтра, и слышна только более-менее чистая "сердцевина" телеграфного сигнала. Поэтому, если позволяет обстановка, нужно во время приема немного "поелозить" ручкой настройки вокруг сигнала корреспондента - и сразу же ему сообщить, если что-то не в порядке.

Напомним попутно, что оценка RST дополняется буквой "К" если есть щелчки (klicks, clicks), "С" - если манипуляция чирикающая, хлюпающая или булькающая (chirp) и "D", если частота плавает (drifting). Сокращение "RAC" (raw alternating current) означает "Фон переменного тока". Кроме того, в Q-коде есть несколько полезных выражений: QRH = "Ваша частота плавает", QRI = "Тон Вашего сигнала…"- (за этим кодом следует цифра от 1 до 9 по системе RST) и QSD = "Ваша манипуляция не в порядке".
Беда в том, что иные горе-радисты принимают что QRH, что QRI, все одно за QRS, а QSD путают с QSB… Hi.

Сигналы телефонии с ЧМ действительно можно усиливать в жестком "телеграфном" режиме - там нет изменений амплитуды, а значит линейность и в самом деле не важна. Однако с RTTY все не так просто, как кажется. Если частотная манипуляция осуществляется классическим способом, то есть сдвигом частоты задающего генератора - то амплитудная линейность не требуется (там хватает и других проблем). Но сегодня 99,9% сигналов при всех цифровых видах работы - это тональные сигналы, передаваемые по SSB тракту (в том числе, и в многих "фирменных" трансиверах с "родным" режимом FSK/RTTY). Любая перекачка поднимает относительный уровень недочищенных НЧ шумов и гармоник модулирующих тонов (а их никогда нельзя вычистить полностью!). В нелинейных каскадах они не только усиливаются, но и комбинируют между собой, создавая новые, паразитные составляющие спектра. В итоге, тот сигнал, который в идеале должен занимать не более 300 Гц, расползается на 2-3 кГц, а то и шире.

Большой урон "экологии" наших диапазонов нанесло массовое распространение "народной" программы для работы RTTY "HamComm", вернее не самой программы, а схемы интерфейса (неправильно называемого модемом), предлагаемой вместе с этой и подобными программами. Фильтрация гармоник в двухзвенном RC-фильтре, особенно при тональных частотах ниже 2 кГц, совершенно неудовлетворительная. В нередком сочетании с перегрузкой НЧ-входа TRX и/или перекачкой PA, да еще с недостаточно подавленной несущей, это создает безобразную грязь в эфире.

Такая же беда и с тональным способом получения телеграфного режима в самодельных SSB трансиверах. Сколько уже писалось на эту тему грамотных и толковых разъяснений! Приходится повторять снова (это уж, извините, для особо одарённых… Hi): НЕЛЬЗЯ этого делать! Теоретически - можно, а практически - нельзя.

Даже если каким-то чудом и удастся добиться подавления всех побочных излучений -50 дБ (гармоник НЧ тона, остатка несущей и продуктов их взаимной модуляции между собой и с основным сигналом), то при уровне основного сигнала S=9+20, эти "побочки" будут с уровнем S=4 по S-метру. Это совсем не слабо: по официальной таблице - "сигналы умеренного уровня", а на слух такой уровень нередко оценивают баллов и на шесть-семь! Этого вполне достаточно, чтобы сорвать связи (и не только с DX) всем тем, кому пришлось оказаться ближе 2…3 кГц, а то и 4…5 кГц от такой "широкозахватной сеялки"! Это похуже щелчков (а встречаются и оба явления вместе!).

Практически, у многих приверженцев такого извращения, весь этот мусор (да еще и шумы SSB-тракта в полосе 3 кГц) излучается на уровне -20…-30 дБ, то есть помехи окружающим доходят до того, что передатчик вообще становится "оружием массового поражения"! А при нормальных способах формирования CW никакой сетки "побочек" не должно существовать в принципе.

Однако не так уж редко, даже при формировании CW в трансивере более правильным путем (не тональным, а с помощью, например, манипулируемого LC-генератора на 501 кГц в трансиверах с ЭМФ-500-В), побочные излучения все же присутствуют. Обычно это происходит при просачивании в тракт передачи наводки от постоянно работающего гетеродина биений приемника (BFO, в данном случае 500 кГц). Бывает, что при нажатии ключа "законный" сигнал, как более сильный, подавляет эту наводку и она проявляется только в паузах между посылками в виде второго сигнала с обратной манипуляцией, сдвинутого по частоте на 500…1500 Гц от основного. Если эта наводка сильная, то возникают и комбинационнные составляющие, похожие на те, которые есть при тональном способе (и это опять следствие нелинейности!).

К сожалению, нет телеграфного кода для извещения о наличии сетки излучаемых побочных частот. Тон и основной составляющей, и каждой из побочных по отдельности, на приемнике с узким фильтром может выглядеть гладким, музыкальным - то есть плохую оценку тона как такового вроде бы давать не за что; как будто Т=9, но ведь этих тонов слишком уж много… Поскольку сигнал все равно промодулирован - хоть и не 50/100 герцами, а килогерцем, то резонно снижать оценку тона согласно таблице значений "Т" (модуляция, кстати, сходу обнаруживается приемником в АМ режиме). Может быть, для такого случая подойдет код "R2A" - обозначение соответствующего этому случаю класса излучения: "телеграфия с модулирующей поднесущей на одной боковой полосе с неполностью подавленной несущей" (который, кстати, радиолюбителям не разрешен!). Может быть, добавлять к RST слово "multitonal" (многотональный, "МТ") или просто сокращение "АМ" ?

Встречаются случаи, когда "сетка" побочных частот сравнительно редка, например, есть побочные излучения, отстоящие симметрично, с шагом по 5…150 кГц от основного сигнала. Это, обычно, явление так называемого дроссельного самовозбуждения. Его причиной бывает неудачная конструкция ВЧ каскада, в котором самовозбуждение происходит на низкой частоте. Нередко колебательный контур, обуславливающий эти колебания, образуется развязывающим дросселем и блокирующими емкостями в одной из цепей питания. Причем такое самовозбуждение может и не возникать до тех пор, пока нет ВЧ-сигнала. А когда ВЧ колебания смешиваются в этом каскаде с возникшими колебаниями НЧ, возникает амплитудная модуляция и образуются боковые частоты. (Другой причиной побочных излучений бывает недостаточное подавление зеркального канала в "трансиверизованных" приемниках с низкой последней ПЧ - 215 кГц или 128 кГц, а также наводка от импульсного источника питания на один из каскадов передатчика.)

Недостаточное подавление ВЧ-гармоник (особенно 2-й) все еще остается актуальной проблемой. Часто досаждают помехи из-за попадания второй гармоники SSB станций, работающих около 1,875…1,900 МГц в SSB DX-окно 80-метрового диапазона (3,750…3,800 МГц) и от станций, работающих на SSB в диапазоне 40 м - в RTTY и SSB участки диапазона 20 м. Вторая гармоника чистого SSB сигнала без сплэттера занимает 5-7 кГц. Если есть хоть небольшой сплэттер, то его гармоники могут расползтись и на 15-25 кГц, а у некоторых станций порой они по силе превосходят сигнал на основной частоте! Это может свидетельствовать об ошибочной настройке выходного контура передатчика вдвое выше, чем надо, или о каких-то промахах при конструировании выходного каскада. Помехи от гармоник SSB-передатчиков звучат неразборчиво, при узкой полосе приемника они могут ощущаться как треск или хруст, поэтому их виновника не всегда удается сразу "вычислить" и предупредить.

Во всяком случае, перед началом эксплуатации новой или переделанной конструкции, надо обязательно попросить опытных коллег (в своем населенном пункте, чтобы не зависеть от прохождения на разных частотах) проконтролировать в эфире ваш сигнал на отсутствие гармоник на всех диапазонах и видах работы при полной выходной мощности и на все имеющиеся антенны. Конечно, если есть возможность раздобыть анализатор спектра хотя бы на день, надо непременно этим воспользоваться. Запросто может оказаться, что и та аппаратура, которой вы сейчас пользуетесь, годами излучает не только там, где вы сами хотите, но по случайности это осталось не выявленным! При этом не только засоряется эфир, но и понапрасну распыляется драгоценная и с таким трудом добытая мощность вашего передатчика!

 

Просмотров: 491 | Добавил: Костя