Меню

Elecraft k2 мощностью 10 ватт



Elecraft k2 мощностью 10 ватт

Cоотношение цены и качества, как видите, действительно высокое. Приемущества К2, перед другими трансиверами, можно обьяснить так:

→ динамичный смеситель
→ низкий уровень собственных шумов синтезатора
→ качественный первый кварцевый фильтр, в котором происходит основная селекция сигналов
→ отдельный подчисточный кварцевый фильтр
→ четыре программируемы фильтра в первой ПЧ, с разной шириной, для каждого режима работы
→ все ВЧ-цепи коммутируются с помощью реле
→ отдельный полосовой фильтр на каждый любительский диапазон
→ низкая цена

Конечно, как и всякий трансивер, К2 имеет свои недостатки, недоработки и особенности. Эта статья не имеет цели восхвалять фирму Elecraft и делать ей рекламу. Главная цель — разобраться и показать как плюсы, так и минусы этого радионабора.

  • Выходная мощность (на нагрузке 50Ом) от 0.1 до 10Вт. (опционально увеличивается до 110Вт.)
  • Цикл работы на передачу при 5Вт = 100%, на 10Вт = 50%.
  • Побочные продукты излучения, подавлены более чем на -40дб.

    приёмник
    Сигналы из эфира попадают на ФНЧ (фильтр низких частот), которые также используются и в передатчике. Затем, на полосовые фильтры (большая редкость в современной аппаратуре) далее высокодинамичный смеситель, а перед ним можно включить аттенюатор -10дб или УВЧ (усилитель высокой частоты) с усилением +14дб. Вся коммутация ВЧ-цепей производится с помощью реле, а не пин-диодами, как в большенстве трансиверов. Так делают только в аппаратуре высокого класса. Если используется встроенное автоматическое согласующее устройство, то оно ещё сильнее подавляет внеполосные помехи, за счёт своих селективных элементов.

    После смесителя, сигнал поступает на пятикристальный кварцевый фильтр, его параметры очень важны и влияют на основные характеристики приёмника. Фильтр в К2 настроен на частоту 4915кГц, его полосу пропускания можно менять от 200Гц до 2400Гц, что позволяет создавать фильтры (до 4-х штук) с заданными характеристиками для SSB и CW. В свою очередь, это позволяет получить очень высокие параметры по забитию, при небольших расстройках, что исключительно важно, в реальной работе на загруженных диапазонах (особенно в соревнованиях).

    Далее сигнал поступает на УПЧ (усилитель промежуточной частоты), который усиливает ослабленный сигнал, после него стоит двухкристальный подчистотный кварцевый фильтр. Затем идёт балансный детектор и УНЧ (усилитель низкой частоты) на микросхеме LM380, который нагружен на динамик или наушники. Только одна ПЧ в приёмном тракте, способствует очень низким собственным шумам и естественному звучанию.

    Приёмник охвачен системой АРУ (автоматическая регулировка усиления). Необходимые частоты (6 — 24МГц) для смесителя вырабатывает PLL синтезатор с низким уровнем собственных шумов (-124дб). Для обеспечения постоянства выходных сигналов, синтезатор имеет свою, автоматическую систему регулировки усиления. Наиболее критичные узлы приёмника, питаются стабилизированным напряжением. При работе, приёмник потребляет примерно 200 — 300мА, а в экономичном режиме, не более 180мА.

    передатчик
    Схемотехника передающей части самая обычная и особенностей не имеет. Максимальная выходная мощность стандартного УМ (усилителя мощности) не менее 10Вт, минимальная 100мВт в антенне или 110Вт с дополнительным, внутренним усилителем. При использовании SSB-платы (KSB2), для формирования сигнала используется отдельный семикристальный кварцевый фильтр с полосой 2.3кГц, микрофонный усилитель и компрессор совмещены в микросхеме SM2165. Далее идёт балансный модулятор и тд. Передающий тракт охвачен системой ALC. Частоту опорного генератора, для передающего тракта, можно подстраивать отдельно от приёмного, это позволяет получить качественный сигнал и наиболее приемлемый тембр под конкретный микрофон и голос оператора. Ток покоя передатчика, в режиме SSB, примерно 500мА, при максимальной мощности (10Вт), не более 3А.

    дополнительные платы
    Внутри K2, предусмотрена установка дополнительных плат, которые расширяют возможности и сервис этого трансивера. Вот их список :

    • KSB2 — плата добавляющая возможность работать в SSB и цифровыми видами связи
    • KAF2 — аналоговый звуковой фильтр для CW, DIGIMODE и SSB + часы
    • KAT2 — встроенное автоматическое согласующее устройство с памятью на две антенны
    • KNB2 — плата Noise Blanker, работает по ПЧ, поэтому очень эффективна
    • KIO2 — интерфейс для управления К2 из компьютера
    • KBT2 — крепление, для установки аккумулятора 2.9А/Ч, внутри корпуса
    • KDSP2 — звуковой фильтр на основе DSP процессора, для всех режимов + часы
    • KPA100 — усилитель мощности на 110Вт.
    • K160RX — дополнительный диапазон 160 метров

    Жирным шрифтом, выделены платы которые следует добавить в первую очередь (на мой взгляд). Из внешних ‘примочек’ для К2, стоит отметить трансвертеры на диапазоны 50, 144, 433МГц., внешнее согласующее устройство для работы с усилителем мощности и гарнитуру Heil, специально адаптированную для трансиверов Elecraft. Цены на платы К2, смотрите здесь. В отдельной статье смотрите небльшой обзор отличий К2/100 от обычного К2.

    В этом разделе описаны модернизации Elecraft K2, после которых некоторые характеристики уже собранного и настроенного трансивера улучшаются. Я назвал этот набор модификаций и рекомендаций: Elecraft K2+

    Более подробно, различные доработки и модернизации, а также тестирование и сравнение с другими трансиверами, обсуждаются на русскоязычном форуме K2_RUS.

    ВНИМАНИЕ!
    Качество работы К2 в эфире, напрямую зависит от правильной сборки и настройки. Будете очень внимательны, тчательно выполняйте все рекомендации из инструкции по сборке и модернизации описанные здесь. Как вы соберёте и настроите К2 — так он и будет работать!

    увеличиваем завал АЧХ
    Улучшить восприятие зашумлённого сигнала можно, если ограничить полосу пропускания последнего селективного звена в приёмнике, а именно УНЧ. Для этого увеличиваем ёмкость конденсатора С27 на плате Control Board до 0.03 — 0.1мкф. (смотрите часть схемы) или припаиваем дополнительный конденсатор к выводам 1, 5 разьёма J8, как показано на фото. Таким образом, происходит завал в области высоких частот от 2500Гц и выше. Звук трансивера приобретает более приятный тембр.

    Читайте также:  Блендеры мощностью от 1000вт

    Если у вас установлена плата KAF2 или KDPS2, конденсатор (про который говорилось выше) также нужен. На плате KAF2, полезно увеличить резистор R13 до 1.5 — 3ком, для небольшого увеличения усиления по НЧ. Смотрите схему платы KAF2, после изменений.

    приёмные фильтры в ПЧ
    В трансивере К2 можно запрограммировать до четырёх приёмных фильтров (в первой ПЧ), отдельно для каждого режима работы! Привожу таблицу, так как сделано у меня. Вы можете произвольно менять полосу пропускания первого фильтра и поэтому при её сужении характеристики приёмника по забитию заметно улучшаются, в отличии от трансиверов где меняется полоса фильтров только по второй ПЧ или ещё хуже только в DSP.

    Фильтр OP1 используется как на приём, так и на передачу, все другие фильтры, только на приём! В CW, центр полосы пропускания должен совпадать с тоном который вы выбрали в меню.

    Центральную частоту для приёма и передачи в цифровых режимах (RTTY), нужно делать не ниже 1200Гц, для того чтобы вторая гармоника звуковой частоты, не попадала в полосу пропускания фильтра. Также, нежелательно устанавливать частоту выше 2000Гц.

    защита от статики
    В процессе эксплуатации К2, имеются случаи выхода трансивера из строя, при подключенной антенне, из-за больших статических разрядов возникающих во время грозы. Эта тема подробно обсуждалась в рефлекторе groups.google.com/group/k2_rus, где были даны необходимые рекомендации.

    калибровка частоты
    Процесс калибровки собранного трансивера вызывает много вопросов и нареканий. С одной стороны в этом действии нет ничего сложного, с другой — всё не так просто, как может показаться на первый взгляд, а метод описанный в руководстве, немного запутан. Предлагаю свой вариант, многократно проверенный на практике. Читайте инструкцию по точной калибровке частоты в К2, на русском языке, с картинками. Точность установки частоты получается несколько Гц от эталона, что более чем достаточно.

    настройка подчистотного фильтра
    Очень важно, чтобы полоса пропускания второго (подчистотного) 2-х кварцевого фильтра совпадала с основным 5-и или 7-и кварцевым фильтром. Чтобы проверить, так ли это в вашем трансивере, сравните АЧХ (с помощью программы Spectrogram) в режимах LSB и затем в USB. Они должны быть одинаковыми и по уровню и по завалам.

    Уровни мы подстраиваем с помощью катушки L34. Если не удаётся установить одинаковые уровни для LSB и USB, уменьшите ёмкость конденсатора С182 до 80 — 100мкф. Одинаковой АЧХ легко добиться подстройкой частоты опорного генератора в меню CAL FIL.

    Эффект от этой подстройки хорошо заметен и проявляется он в улучшении разборчивости очень слабых сигналов, появлении ‘прозрачности’ звука и небольшого увеличении усиления по ПЧ, за счёт уменьшения затухания. Эти настройки необходимо делать при отключенной плате KDSP2 или аудиофильтра.

    делаем пробивной SSB сигнал
    Когда мощность передатчика 10Вт, встаёт вопрос о максимально эффективной передачи голоса. С электретным (динамическим) микрофоном или компьютерной гарнитурой, вы можете получить качественный SSB сигнал, а компрессор позволяет регулировать его от ‘мягкого’ до ‘жесткого’. Однако (из-за большого разброса параметров микросхемы SSM2165), возможно потребуется подобрать конденсатор С34 на плате KSB2. По умолчанию его ёмкость 2.2мкф. Если низких частот слишком много, подберите его в пределах 0.015 — 1мкф (можно ставить неполярный). Когда ‘раскачка’ с микрофона недостаточна, замените R14 на 3ком, а R2 можно уменьшить до 1ком. После этого, нужно подстроить частоту опорного генератора и подавить остаток несущей.

    В качестве микрофона для К2 хорошо подойдёт динамически микрофон от KENWOOD. Менять чтото в микрофоне и перепаивать разьём не нужно. Раскачки хватает с запасом, усиление ставим на 2 или 3, компрессию на 2, по вкусу. Модуляция качественная. Проверил на двух К2, везде положительный результат. Обратите внимание, что резистор, который устанавливается в К2 для электретных микрофонов, должен отсутствовать!

    Один из эффективных вариантов, использовать микрофон ДЭМШ-1А, который для этого и был разработан. Сигнал с ним получается ‘жёсткий’, пробивной и хорошо читается в шумах, даже при рапортах 42 -53. Когда вы работаете на улице (в полевых условиях) этот микрофон не задувает ветер, он не восприимчив к внешним шумам и не склонен к возбуждению, при подключении внешнего усилителя.

    Подключать ДЭМШ-1А можно напрямую к гнёздам микрофонного разьёма. Если у ваc вход сделан для подключения электретного микрофона (установлен резистор между выводами 1,6), нужно добавить последовательно с микрофоном электролитический конденсатор на 10мкф, как показано на схеме. Лезть в К2 и отпаивать резистор не нужно!

    После подключения микрофона, скорректируйте АЧХ передающего фильтра, так чтобы сигнал был с преобладанием высоких частот. Для этого заходим в меню, выбираем CAL FIL, удерживаем кнопку MENU в течении двух секунд, выбираем фильтр FL1 OP1, нажимаем ‘BAND -‘, видим чтото типа BF1t. u и корректируем частоту. Нажимаем EDIT и слушаем свой сигнал на контрольном приёмнике. Добиваемся качественного сигнала и проделываем те же операции на другой боковой. В конце настройки необходимо проверить подавление несущей. Установки для SSB, с микрофоном ДЭМШ-1А, у меня, получились такими: SSBA 3 , SSBC 2-1.

    Иногда, получить качественный SSB сигнал не удаётся вовсе. Сигнал имеет ‘ступеньки’, недостаточно усиления или высокие частоты отсутствуют. В таком случаем, выход один — менять микросхему SSM2165. Вам попался неудачный экземпляр. Разброс параметров у неё очень велик.

    Получить идеальный SSB сигнал можно заменив микросхему U3, обычным фазовым ограничителем. Этот вариант рекомендуется и тем кому попалась неудачная микросхема SSM2165, а поменять её, нет возможности.

    ВНИМАНИЕ!
    Привильно настроить свой SSB сигнал, можно слушая его на приёмнике у которого правильно сформирована АЧХ. Например на Р-143 или другой K2 и не слушать советы ‘знатоков’.

    выравнивание мощности передатчика
    Иногда (не всегда!), после сборки и настройки К2, можно заметить что мощность передатчика уменьшается с увеличением частоты. Обычно на 3.6МГц она достигает 11 — 13Вт, в то время как на 28МГц, составляет всего 5 — 6Вт. Наилучший способ устранения этого недостатка предложил DL7MAJ в статье ‘Elecraft K2 — Low Power on 10m’.

    Суть модификации DL7MAJ, заключается в следующем:
    1. Увеличиваем индуктивность RFC6 (в УМ) c 0.68mH до 1.5uH.
    2. Добавляем индуктивность 3.5uH в разрыв между R40 и С118.
    3. Перематрываем трансформатор Т2.

    Чтобы узнать реальную мощность передатчика в антенне, нужно использовать ВЧ-вольтметр и безиндукционную нагрузку 50ом. Ток потребляемый передатчиком, при мощности 10Вт на нагрузке 50ом (CW нажатие) составляет 2.5А.

    Из трех предложенных пунктов, я сделал только второй и этого оказалось достаточно, мощность выровнялась по диапазонам и составила 11-12Вт. Смотрите часть схемы драйвера в усилителе мощности, с моей модификацией.

    уменьшение нагрева УМ
    Во время передачи, в К2 греются транзисторы Q6 Q7 и Q8. Причём, Q6 греется постоянно во время передачи (у него нет радиатора), независимо от выходной мощности, хоть 100мВт или 10Вт. Рядом с Q6 находятся детали которые также начинают греться, что сказывается на выходной мощности трансивера. Чтобы устранить этот дефект, предлагаю небольшое фото-руководство по установке дополнительного радиатора на транзистор Q6. После этого, транзистор не греется, мощность стабилизировалась, побочных эффектов не обнаружено. Размер и форма радиатора не критичны.

    диапазонные полосовые фильтры
    Диапазонные фильрты (BPF или Band-Pass Filters) выделяют полосы любительских диапазонов и вносять большие затухания за их пределами. В целом они справляются со своей задачей, но есть два момента на которые необходимо обратить внимание:

    1. В диапазоне 7МГц ширина фильтра явно излишняя, около 300кГц.
    2. В диапазоне 28МГц, фильтр учень узкий, примерно 500кГц.

    Чтобы сузить полосу пропускания фильтра на 7МГц, нужно конденсатор C6, ёмкостью 4.7пф, заменить на такой же ёмкостью 2пф. Для расширения полосы в диапазоне 28МГц, нужно к контактам 4 и 7 реле K6 припаять конденсатор 2пф. Смотрите на схеме, как это сделано у меня. После этих модификаций, обязательно повторите настройку BPF для диапазонов 7МГц, 24МГц и 28МГц.

    подключение внешнего УМ (усилителя мощности)
    Хотя сам трансивер имеет передатчик мощностью 10Вт., подключить к нему внешний усилитель не сложно. Сделаем это на примере транзисторного усилителя KL-500, от итальянской фирмы RM. В простейшем случае, достаточно соединить K2 (без платы KAT2!) и KL-500 каберем 50ом, подать питание и можно работать в эфире. Такая комбинация работает хорошо и стабильно на всех диапазонах, но удобнее управлять KL-500 от отдельной педали или сигналом TX из K2.

    Между усилителем KL-500 и антенной должно стоять мощные полосовые фильтры или согласующее устройство типа MFJ-962D. Вы можете расчитывать на среднюю мощность 300 — 340Вт (нажатие CW) и пиковую до 400 — 500Вт (SSB), в антенне. Блок питания, должен выдерживать нагрузку в 40А при напряжении 13.8В.

    рефлектор

  • Англоязычный рефлектор по elecraft K2
  • Первый русскоязычный рефлектор по K2
  • Подпишитесь на рефлектор ‘K2_RUS’, прямо сейчас. Укажите ваш адрес электр. почты:

    документация

  • Перевод описания К2, на русский язык
    Это on-line проект! Присоединяйтесь!

    ». в последних экспедициях мы использовали ICOM как подставку под К2, а потом стали брать только К2. »
    RA3AUU

    К2 — отличный радионабор, который позволяет собрать своими руками, КВ трансивер высокого класса, за небольшие деньги.
    UA6HJQ

    В телеграфных свалках, когда FT-1000 затыкался, К2 продолжал уверенно принимать.
    Алексей

    »Не вникая в схемотехнику K2, скажу просто как пользователь: когда надо было принять слабые сигналы на фоне сильных грозовых разрядов ПРО-3 даже не включали. »
    UR0MC

    Источник

    Анализируем схемы. Eleсraft K2.

    Решил написать цикл статей, в которых хотел бы познакомить вас с схемотехникой некоторых промышленных приемников и трансиверов (приемная часть).

    Конечно, в первую очередь интересуют наборы для сборки КВ приемников и трансиверов. Ну в этом сегменте самым ярким представителем является Elecraft, Inc. , американский производитель радиолюбительского радио оборудований и комплектов (kit) для сборки трансиверов . Фирма была основана в 1998 году Уэйном Бёрдиком и Эриком Шварц и базирующейся в Уотсонвилле, штат Калифорния. Первый продукт компании был знаменитый трансивер K2, прототип которого появился в октябре 1997 года. Этот трансивер выпускался как в виде готовой конструкции, так и в виде набора для самостоятельной сборки. Всего таких трансиверов было выпущено менее 10 000 (интересно, а сколько UW3DI сделано?). Этот трансивер в свое время преподносился как один из лучших телеграфных трансиверов. Вот адрес сайта производителя: https://elecraft.com . В настоящее время фирма выпускает и новые трансиверы: К3 и КЧ3. Последний является полностью SDR, причем не требует подключения к компьютеру. Фирма также позиционирует свои конструкции для использования во время путешествий. Ну до SDR мне далеко, поэтому перейдем к истокам — К2.

    Вот какой он, К2.

    Размер его невелик (не даром же для походов). Корпус: В x Ш x Г (7,5 x 20 x 21 см). Внешние размеры: В x Ш x Г (8,5 x 20 x 25 см) Вес 1,5 кг, без учета веса опциональных модулей.

    Рис. 2. Размеры К2 (фото с сайта UA6HJG)

    Основные технические характеристики. Частоты: 3.5-4.0 , 7.0-7.3 , 10.0-10.2 , 14.0-14.5 , 18.0-18.2 , 21.0 — 21.6 , 24.8- 25.0 , 28.0-28.8МГц (опционально можно добавить 1.8-2.0МГц и 5.0- 5.5МГц). Напряжение питания от 9 до 15 вольт. Ток потребления в режиме приёма 140 — 250мА, в зависимости от комплектации Ток потребления в режиме передачи, примерно 2.5А, при мощности 10Вт. Синтезатор типа PLL, работает на частотах 6.7 — 24МГц. Шаг перестройки выбирается из меню: 10Гц , 50Гц , 1000Гц. Двадцать программируемых ячеек памяти. Расстройка, регулируется из меню, в пределах от ±0.6 до ±4.8кГц Выходная мощность (на нагрузке 50Ом) от 0.1 до 10Вт. (опционально увеличивается до 110Вт.) Цикл работы на передачу при 5Вт = 100%, на 10Вт = 50%. Побочные продукты излучения, подавлены более чем на -40дб. Чувствительность (MSD) -130дбм, а при включенном УВЧ -135дбм. Динамический диапазон по блокированию (BDR) 136дб. Динамический диапазон по забитию (IMD DR3) 97дб. Промежуточная частота приёмника 4.915кГц. Ширина фильтра основной селекции, регулируется от 200Гц до 2200Гц.

    Как мы видим, характеристики приемного тракта просто превосходные. Давайте посмотрим, какими методами они достигаются. К2 — аппарат с одним преобразованием частоты, причем промежуточная частота достаточно низкая — 4915 кГц. В качестве гетеродина используется синтезатор. Итак, проследим путь сигнала с входа до выхода. Схемы взяты из мануала, который лежит здесь: http://www.radioscanner.ru/files/download/file20772/k2_owners_manual_rev_i_rus.pdf.

    Сигнал с антенны попадает в блок фильтров нижних частот.

    Рис. 3. Схема входных ФНЧ.

    Вся полоса частот КВ-диапазонов разбита на 5 участков, которые включают один (80м) или пару радиолюбительских диапазонов. Переключение фильтров — с помощью реле, причем входы и выходы неработающих фильтров заземляются. Катушки фильтров мотаются на кольцевых сердечниках из карбонильного железа фирмы Амидон ( с проницаемостью 6 — черные и 10 — красные):

    Источник

    Elecraft k2 мощностью 10 ватт

    Первое впечатление — убогий уродец. Смотреть страшно, ибо корпус заводского изготовления, а не из ближайшей подворотни. Раздражают торчащие всюду головки болтов. Они даже не впотай.

    Включаю параллельно с FT-950 — и о чудо! 950-й по приему и близко не стоит. В эфире почти нет шумов — и это в городе. При этом 950 урчит и убить в нем шум эфира до уровня К-2 не удается никак. Вот такие дела. По остальным параметрам (избирательность и т.п.) не сравнивал, т.к. не чем, но на слух вроде оба аппарата равны.

    К-2 — это конструктор, который можно наращивать. Есть для него блочек САТ-интерфейса — KIO2. К сожалению, не пойму логики авторов набора. Ну на кой выводить на его разъем еще и 12 вольт, выход детектора выходной мощности и т.п. При использовании не родного кабеля СОМ-СОМ выгорает кусочек трансивера. Не избежал этого и я. Выгорел детектор выходной мощи и процессор SSB-блока. Теперь у меня на этом разъеме только последовательный порт, без изысков.

    Аппарат напичкан микропроцессорами покруче иного японца. Часть настроек осуществляется аж через 2 небольших меню, что в принципе терпимо. Есть настроечка, которую можно изменить только напрограммировав кнопочку PF1 или PF2.

    Сигнал на передачу средний, без замечаний.

    Сервис тоже средний. Возможности аппарата используются на 100%, но их мало. Есть, кончно, память, страшненький ДСП (можно использовать аудиофильтр, он лучше, но тоже не фонтан).

    Особо хочу отметить тюнер-автомат. КСВ больше 10 для него не проблема. Для 100-ваттной версии есть внешний тюнер — тоже хорош. К другим трансиверам не подходит, к сожалению.

    Что не понравилось: в комплекте нет гарнитуры (кувыркайся как хочешь), антенные разъемы типа СР-50 (не удобно), правда только у QRP-версии, разъем питания — убогая трубочка, как от ноута (поменять проблематично).

    По дизайну: в целом убогий, на задней панели незадействованные отверстия разъемов никак не заглушены (воспользовался прозрачным скотчем), ручка валкода страшная, без ямки (ее можно купить отдельно за 5 баксов, что даже как-то не смешно, в добавок ко всему она еще приклеивается на ручку и смотрится вообще страшно).

    Что в первую очередь сделал — модернизировал СОМ-разъем, поменял ручку валкода на соответствующую ручку от FT-857 (встала как родная, у валкодера вал без лыски, так что ручка от IC-706 не встанет, к сожалению), заклеил дырки.

    Учитывая цены на аппараты с соответствующими параметрами и вышеперечисленные недостатки могу сказать, что аппарат своих денег стоит.

    минусы:
    некоторые моменты сделаны слабо с точки зрения механики. «болезнь» К-2 гнездо наушников на передней панели, резисторы AF и RF.

    особенности:
    аппарат нужно настраивать самому. чтобы он «зазвучал» нужно потратить много времени и терпения. и понимать некоторые моменты из теории радиотехники. знаменитое американское выражение RTFM (Read the fucking manual — читай долбаную инструкцию) подходит как нельзя кстати. делайте все по инструкции и не спалите аппарат. в двух местах инструкции написано, что для блока KIO2 нужно распаять кабель самому, а не пихать обычный СОМ-СОМ.

    Источник