Супергетеродинный приёмник на диапазон 20 метров

Переделал свой приёмник прямого преобразования (ППП) в супергетеродинный приёмник с одной промежуточной частотой (ПЧ). В текущем виде приёмник работает только с диапазоном 20 метров (14 - 14,35 МГц) и только верхней боковой полосой.

Структурная схема супергетеродинного приёмника с одной промежуточной частотой:

От прошлого приёмника повторно использованы диодный кольцевой смеситель и усилители высокой и низкой частот.

• Диапазонный полосовой фильтр (ДПФ) на 20 метров - новый элемент.
• Усилитель высокой частоты (УВЧ) или предварительный усилитель - новый элемент.
• Диодный кольцевой смеситель - это третий проект в котором я использую этот смеситель, но плата, изготовленая сверлением островков, износилась и фольга уже отслаивается.
• Генератор плавного диапазона (ГПД или VFO) совмещённый с генератором биений (ГБ или BFO) - это ГПД от прежнего приёмника в прошивке которого заменил диапазон частот и добавил генерацию частоты ПЧ.
• Кварцевый фильтр промежуточной частоты (ФПЧ) - новый элемент.
• Усилитель промежуточной частоты (УПЧ) это готовый модуль на микросхеме BGA2869 в котором заменены конденсаторы. В прежнем приёмнике он был УВЧ и стоял перед смесителем.
• Смеситель на ADE-1 - использовал смеситель который собирал для сравнения с самодельным.
• Усилитель низкой частоты (УНЧ) на LM386 взят от прежнего приёмника.

В сравнении с приёмником прямого преобразования функциональных компонентов стало почти в два раза больше, но избирательность приёмника заметно выросла.

В ГПД, который всё ещё представляет собой беспаечную макетную плату с ворохом проводов, заменил самодельный MS5351 на SMD-DIP переходнике на китайский модуль SI5351 в котором на самом деле стоит всё тот же MS5351. Вот только кварц китайцы ставят совсем дешёвый, корректировка частоты заметно больше и он сильнее реагирует на прикосновение пальцем.

Не обошлось и без отладки - в первом варианте были довольно громкие щелчки при смене частоты вращением ручки энкодера. Сначала сделал программный перебор частот по нажатию кнопки на плате микроконтроллера чтобы исключить наводки от самого энкодера, но ничего не изменилось.

Потом пробовал менять библиотеку SI5351 от Etherkit, но и это не дало никого улучшения. В итоге заменил провода питания плат на скрученные провода которые подключаются к плате стабилизатора в одной точке по схеме звезды. До этого с платы стабилизатора брался только плюс, а минусом служил фольгированный слой платы на котором они монтировались. Заодно переделал коаксиальные соединения плат - в начале я послушал нейронку и сделал подключение земли коаксиального кабеля только со стороны одной платы, но сейчас кабель подключается к земле плат с обоих сторон. В итоге на максимальной громкости я могу услышать попискивание при вращении ручки энкодера, но это значительно лучше тех щелчков которые неприятно "били" по ушам в самом начале.

Вторая проблема касается поражённых частот из-за использования синтезатора MS5351. Если к приёмнику вместо антенны подключить нагрузку 50 Ом и пройтись по диапазону, то на определённых частотах слышен негромкий писк. Это можно улучшить если вместо MS5351 для генератора биений использовать отдельный аналоговый генератор.

Пример работы приёмника

Замеры чувствительности через генератор сигналов c аттенюаторами на 70 дБ показали -110 дБм или даже лучше.

Теперь о дальнейшем улучшении этого приёмника:

• Добавить кварцевый фильтр с узкой полосой для приёма телеграфного сигнала и сделать переключение фильтров SSB/CW.
• Добавить диапазонный фильтр на 40 метров (7 - 7,2 МГц) и поддержку нижней боковой полосы.
• УПЧ нужно переделывать, т.к. хочется получить более 40 дБ усиления а сейчас там всего 30 дБ. Скорее всего сразу сделаю АРУ для УПЧ и отключу её в УНЧ.
• Сделать отдельный аналоговый генератор биений чтобы улучшить количество поражённых частот. Это уже из разряда перфекционизма, т.к. тихий писк слышно только при отключенной антенне а в остальное время в условиях приёма в многоквартирном доме я их не слышу на фоне шума.

Чем больше у меня появляется "кирпичиков" вроде смесителей, фильтров, усилителей, тем быстрее и проще собирать новый приёмник.