Transceiver HMG 2010 "HUSAR"

[SP4HKQ]

Mieszacz.
W projekcie HUSAR rozważaliśmy zastosowanie mieszaczy typu H i typowego, podwójnie zrównoważonego. Zaletą mieszacza typu H jest odporność na duże sygnały. IP3 możemy uzyskać ponad 40 dBm, ale prawidłowe zrównoważenie bez przyrządów jest trudne i pracochłonne. Można pójść na żywioł, zmontować i będzie działać jak wyjdzie.
Typowy mieszacz diodowy podwójnie zrównoważony posiada IP3 od 13 dBm do ponad 30 dBm. Zależy to od parametrów zastosowanych diod. Drugą zaletą jest jego podwójne zrównoważenie, a wiec brak w sygnale 2 harmonicznej (została wytłumiona przez mieszacz). Zastąpienie diod kluczami tranzystorowymi poprawia parametry mieszacza. Można uzyskać IP3 mieszacza ok. 35 dBm. Takie rozwiązanie zastosowano w K3 i my zaadaptowaliśmy tę konstrukcję do HUSARA. Jako klucze można zastosować FST3257, CBT3257, SN74CBT3257, ADG774, MAX4674. Jest to ta sama konstrukcja US ale parametrami to one się różnią. Najlepiej aby wybrany przez nas scalak miał najmniejszą oporność po załączeniu, najmniejsze pojemności na wejściu i wyjściu tranzystora kluczującego i możliwie najkrótszy czas załączania i wyłączania tego tranzystora. (ukłon w kierunku Rafała SQ4AVS który zwrócił na to moją uwagę.) Pożądane parametry to oporność 2-6 Om, pojemność 4-10 pF i czasy propagacji 4-20 ns. Praktycznie każdy scalak z wymienionych można zastosować w mieszaczu, za wyjątkiem MAX4674 który ma dużą pojemność wejściową = 30 pF ( do 21MHz będzie ok.). Aby zmniejszyć oporność można zastosować równoległe łączenie kluczy, ale to znowu podwaja pojemności, coś za coś.
W naszym projekcie zastosowaliśmy równoległe połączenie kluczy, co na etapie prób wyeliminowało klucze Analoga i Maxima. Sumaryczna pojemność załączonych kluczy ponad 60 pF zwiększa tłumienie mieszacza o 3 dB na 28 MHz.( gdyby Analoga zastosować w układzie z pojedynczymi tranzystorami będzie OK.) W załączeniu wykres z NWT mieszacza na kluczach Analoga, symulacja układu mieszacza za pomocą RFsima.

Zastosowanie kluczy ma w stosunku do diod ( < 2ns) wadę, klucze są wolniejsze. 20 ns to impuls o częstotliwości ok. 50 MHz, a 4 ns to już 250 MHz. (Takie proste tłumaczenie bez wdawania się w wywody akademickie) A wiec załączające się klucze generują dodatkowo zakłócenia w zakresie ponad 50 MHz. Impulsy te tłumią filtry LPF na wejściu i wyjściu mieszacza składające się z C 4.7pF indukcyjności L 680 nH i części pojemności wejścia/ wyjścia klucza. „Konsumpcja” tej pojemności przez filtr poprawia odpowiedz częstotliwościową mieszacza. W załączeniu wykres z NWT toru mieszacza na FST3257 z filtrem.


Transformatory do mieszacza można oczywiście kupić fabryczne (koszt ok. 10zł szt.), można też wykonać we własnym zakresie nawijając 8-10 zw. trzema skręconymi drutami w emalii fi 0.25 mm na rdzeniu FT37-43 (koszt 1.5zł szt.). Zestrojenie mieszacza jest proste. Uruchamiamy go w trybie nadawania i na wyjściu mieszacza (bez BPF) podłączamy przez tłumiki odbiornik lub analizator widma. PR-kiem regulujemy poziom tłumienia produktów przemiany z parzystymi wielokrotnościami częstotliwości heterodyny. Dużo na temat tego mieszacza może powiedzieć Rafał SQ4AVS bo wcześniej już się zajmował tym tematem.