TRX SSB Bartek rebuild

Przyszedł w końcu czas na wykonanie re-konstrukcji transceivera „Baretek” z lat 1983-1984 wg. wersji SP5AHT. Jako krótkofalowiec posiadający pozwolenie od 1980 roku też wykonałem ten transceiver w tamtych latach. Niestety nie zachował się on do dnia dzisiejszego.
Pierwowzór tego układu opublikował DM4XUJ w Funkamateur nr 8/1979, a następnie były publikowane liczne uzupełnienia publikacji w Funkamateur 9/1981, 1/1987 i 5/1988.

Marzec 2020.
Założeniem obecnego projektu jest wykonać re-konstrukcję,… ale ze względu na małą dostępność oryginalnych podzespołów i elementów np. przekaźniki, obwody rezonansowe, zostanie on wykonany w wersji lekko zmienionej. Transceiver „Bartek” był wykonywany w wielu zmodernizowanych wersjach również przez samego autora i innych krótkofalowców.

Schemat podstawowej wersji trx Bartek SP5AHT którą zamierzam odtworzyć…

W okresie wiosny 2020 wykonałem prace koncepcyjne nad współczesną wersją Bartka, zachowując pełną koncepcję urządzenia na układach UL1242, UL1497(8),  wzmacniacz końcowy na BUY52 (ale tu będą na pewno zmiany), modernizacji ulegną na pewno obwody pasmowe i filtr SSB ze względu na dostępność innych elementów.

Przygotowana płytka PCB do montażu, wykonanie metodą ręczną malowaną.

Kolejny etap zaliczony, montaż wstępny i uruchomienie odbiornika.

Pierwsze uruchomienie części odbiorczej w wersji roboczej transceivera z filtrem ssb 9 MHz

Pierwsze uruchomienie części nadawczej i pierwsza łączność 04.03.2020 z Krzysztofem SP6TPF na Bartku jak na zdjęciu poniżej. Moc mierzona wyjściowa ok 1-1,5W.

To była wersja do testów odtworzeniowych…  nie satysfakcjonującą.

Listopad 2022
Jak zawsze projekt musi swoje odleżeć na półce… i co dalej? Czas na wersję końcową.

Na temat „Bartka” wydanych zostało mnóstwo krajowych publikacji (tekstów w różnych mediach), wiele opisów bardziej lub mniej trafnych. Podstawowy problem uruchomienia tego urządzenia tkwi w zastosowaniu jako mieszacze układów UL1242 (TBA120S) który jest typowym wzmacniaczem i demodulatorem FM.
Można go wykorzystać do jako mieszacz, modulator i demodulator SSB, ale pod pewnymi warunkami. Te warunki należy uwzględnić przy projektowaniu kolejnych wersji.

Nie jest prawdą, jak można się spotkać w opisach, że tor wzmacniacza p.cz. SSB ma wzmocnienie 60dB – to wzmocnienie dotyczy toru p.cz. FM w układzie, do którego podłączamy sygnały VFO i BFO (a nie p.cz. SSB). W związku z tym, wielkość tych sygnałów powinna być ograniczona do ok 30-40mV (rms) – wiele publikacji nie podaje czy chodzi o wartość napięć rms czy p-p. Tor p.cz. i demodulatora oraz wyjścia w.cz. przechodzi też przez wzmacniacz, ale który w tym układzie jest przeznaczony do m.cz. (sygnałów audio po demodulacji FM). W związku z tym, ma on zróżnicowane wzmocnienie w zależności od częstotliwości. Jeśli weźmiemy pod uwagę drugi układ który robi demodulację lub mieszanie do częstotliwości w.cz. nadajnika (np. 3,7 MHz), to tu niewiele da się zrobić, można przyjąć że układ pracuje na swoich możliwościach. Jednak biorąc pod uwagę pierwszy układ UL1242, który pełni funkcję mieszacza lub modulatora, który zawsze pracuje na częstotliwości p.cz. naszej konstrukcji,  to tu wszystko zależy od użytej częstotliwości p.cz.
Testowałem kilka wariantów pośredniej częstotliwości:
a) 455 kHz (filtr ceramiczny o szerokości 4 kHz) oraz 500 kHz filtr elektromechaniczny. Tak niska częstotliwość p.cz. powoduje że pierwszy układ UL1242 (jego wzmacniacz po mieszaczu w strukturze układu) daje bardzo duże wzmocnienie w torze p.cz. (szacuję na ok. 20-30dB) ale jest to okupione bardzo dużą ilością sygnałów niepożądanych (tzw „ptaszków”). VFO w tym przypadku jest na częstotliwości 4,2 MHz, BFO na 500 Khz  co przy dużych wzmocnieniach układu powoduje prawdopodobnie tą dużą ilość produktów mieszania… Odbiory sygnałów są jednak bardzo dobre i silne i przykrywają tą niedogodność. Pierwowzór urządzenia był wykonany przez DM4XUJ na filtrze elektromechanicznym 200 kHz.
Ogólnie jednak nie polecam używanie tak niskich częstotliwości do tego układu ze względu na wyżej opasany defekt oraz zbyt bliską częstotliwość VFO 4,2 MHz do pasma 3,7 Mhz.
b) 9MHz, 8MHz w p.cz., filtry kwarcowe SSB. Tak wysoka częstotliwość p.cz. powoduje radykalne zmniejszenia wzmocnienia toru p.cz. (jego wzmacniacz po mieszaczu w strukturze układu), co objawia się spadkiem czułości  układu w stosunku do użycia niskiej p.cz. Wiele modyfikacji układów Bartka sprowadza się do wykonania przedwzmacniacza antenowego co jest bardzo dużym błędem, gdyż powoduje obniżenie i tak niskiej odporności na intermodulację układu UL1242. Poprawnym rozwiązaniem jest dodanie wzmacniacza w torze p,cz. – można zrobić to poprzez układy dopasowania filtru ssb dodając tranzystor przed i za filtrem. W moim przypadku dodałem tranzystory fet J310 jako wzmacniacze – układy dopasowanie do impedancji zamknięcia filtru p.cz. Dzięki temu wzrosło wzmocnienie całego toru p.cz., nie ma potrzeby stosowania przedwzmacniacza antenowego i poprawił się stosunek sygnał – szum na demodulatorze – drugim układzie UL1242. W związku z tym, że podniesione zostało wzmocnienie w torze p.cz. to jednoczenie podniósł się sygnał SSB toru nadawczego i bez problemu można było uzyskać moc 4-5W outp. SSB do anteny. Taki zabieg powoduje, że nie potrzebujemy podnosić sygnału z mikrofonu, co przesterowuje modulator, na mieszacz nadajnika dostajemy odpowiednio wzmocniony sygnał p.cz. dzięki czemu mieszacz nadajnika jest lepiej wysterowany i całość ma mniejszą tendencję do wzbudzeń.
Zmiana w torze nadajnika.
Główną zamianą było zastosowanie innego tranzystora zamiast BUY52 – zastosowałem „co miałem pod ręką” –  2SC3133 (można użyć inne podobne typy tranzystorów o mocy 5-15W). Obwód wyjściowy został zmieniony na klasyczny szerokopasmowy na rdzeniu dwu otworowym z dodanym jednym ogniwem pi-filtra. Po takiej  zmianie można uzyskać 4-5W mocy wyjściowej bez żadnych wzbudzeń!. Dodatkowo dla prób podłączałem wzmacniacz mocy tranzystorowy 100W i sterował się bez problemu do pełnej mocy bez żadnych wzbudzeń.
Z mocą ok. 4-5 w listopadzie 2022r przeprowadziłem sporo QSO testowych krajowych i zagranicznych z raportami 57-59, co potwierdziło poprawność konstrukcji.

Wersja końcowa Bartka po modernizacji przed włożeniem do obudowy z filtrem SSB 8 Mhz i tranzystorem 2SC3133 w stopniu końcowym (wersja testowa).

Lipiec 2023. Znów minęło kilka miesięcy, ale teraz już chyba czas na koniec projektu…
Ostateczna modyfikacja PA została wykonana na dodatkowej płytce z użyciem tranzystora RD16HHF1. Na płytce znajduje się pi-filtr, dodatkowy przekaźnik przełączający PA, stabilizatory 12V i 5V do bias RD16HHF1.
Przy mocy sterującej z BC211 na poziomie 300mW osiąga się moc wyjściową 8-10W.
Taką moc da się uzyskać przy prawidłowym zaprojektowaniu stopnia sterującego i PA.

Widok ogólny w obudowie przed zamknięciem górnej ścianki

Widok po zamknięciu obudowy…. ładne ale najmniej ciekawe… hi

Pomiar mocy podczas nadawania.

Pierwsze testowe łączności przeprowadziłem w dniach 22 i 23 lipca 2023 z bardzo dobrymi opiniami o sygnale i raportami 57-59..
Jeszcze jeden pomysł na końcową opcję… Obudowa tak została zaprojektowana by mieścić odczyt cyfrowy na przednim panelu… ale to przy kolejnej końcowej modernizacji..

Osoby zainteresowane szczegółami modyfikacji zapraszam do kontaktu mailowego
(jest na qrz.com).