Развитие коммерческих радиоприборов уже давно наводило на мысль, что тенденция использования в радиоприборах цифровой обработки раньше или позже отразится и на любительской аппаратуре. 100-ваттный трансивер TS-870S как раз и представляет собой логическое развитие этой тенденции. Полупроводниковая индустрия работает над новыми интегральными схемами, которые дали бы возможность получить хотя бы в коротковолновой области полностью цифровой трансивер. Несомненно, это дало бы определенные преимущества. Так, можно было бы заменить дорогие узлы аналогового приемопередатчика на цифровые схемы. Однако это приводит и к новым проблемам, например, к помехам от тактовой частоты. Еще три-четыре года назад трудно было поверить, что такие приборы могут появиться в доступном для радиолюбителей количестве.

Другим преимуществом дискретизации является автоматическое увязывание автоматических методов передачи данных и автоматического поиска свободных частот. Автоматизированное установление связи по коммерческому образу также происходило бы простейшим образом. Короче говоря, трансивер, раньше или позже, станет не чем иным как составной частью компьютера - оконечным устройством обработки данных.

ПЧ или НЧ?

Именно с точки зрения указанных тенденций необходимо рассматривать TS-870S. Нельзя и сравнивать DSP-обработку ПЧ с известными НЧ-О8Р-фдльтрами обработки сигналов. У TS-870S речь идет о "настоящей'7 ПЧ в 11,3 кГц, которая из-за высокой скорости обработки данных (40 МГц) и разрядности 24 бита, выбрана по возможности так, чтобы можно было оптимально использовать технику DSP. При частоте 11,3 кГц оба DS-процсесора загружены полностью. Здесь проводится не "косметическая", а полная цифровая обработка сигналов ВЧ. Это совсем не похоже на то, когда демодулированный сигнал раскладывается методом дискретизации на составные части и обрабатывается.

Поэтому понятно, почему инженеры фирмы Kenwood выбрали "НЧ-ПЧ", где можно вернуться к зарекомендовавшим себя схемам и использовать тактовые скорости, не приводящие к помехам внутри любительских диапазонов.

TS-870S снабжен двухканальным 24-разрядным дельта-сигма преобразователем и двумя двухканальными ЦАП, один из которых предназначен для поразрядной обработки. Тактовая частота составляет 40 МГц. Впрочем. DSP-блок используется и для передачи - подстройки частотной характеристики или подключения гребенчатого фильтра, который производит своеобразный пронзительный звук. При от фильтровывании части спектра модуляции сигнала на отдельных частотных интервалах не излученная в них мощность используется в оставшейся части спектра, чем достигается больший эффект, чем с помощью компрессора речи, который широкополосен и слишком нивелирует спектр. Для микрофонного входа предусмотрена дополнительная АРУ с дискретно регулируемой характеристикой.

В приемном тракте DSP-техника проявляет все присущие ей хорошо известные возможности, например автокорреляцию, которая значительно уменьшает шумы и широкополосные НЧ-помехи. Правда, для тонкого слуха выходной НЧ-сигнал несколько непривычен.

Сочетание в TS-870S компьютерной и обычной техники проявляется двояко - у прибора не только происходит цифровая обработка сигнала на последней ступени (если отвлечься от аналогового НЧ-предуснлителя), но кроме того, прибор может дистанционно управляться компьютером. Первые Windows-оболочки для данного трансивера уже разработаны. С помощью доступного интерфейса RS-232 происходит обмен данными с компьютером со скоростями до 57600 бит/с, так что TS-870S может, к примеру, находиться на чердаке, а управляться из дома. Легко осваиваемая система меню даст возможность пользователю очень легко ''ориентироваться" в трансивере. Благодаря встроенному антенному тюнеру даже процесс настройки или же переключения антенн может осуществляться компьютером.

Мобильный трансивер.

К сожалению, TS-870S не имеет встроенного сетевого блока питания. Компьютерные же возможности дистанционного управления вряд ли могут быть использованы в автомобиле. В стационарном использовании - и именно так, пожалуй. TS-870S будет чаще всего использоваться - было бы желательно иметь встроенный блок питания. Правда, это значительно увеличило бы размеры (339x135x375 мм). Однако действительно пригодные для ВЧ переключаемые блоки очень дороги. А при цене TS-870S 5500DM это было бы уже слишком.

Многообразие функций.

Наряду с дистанционным управлением. TS-870S имеет огромное число функциональных возможностей и вспомогательных устройств - от функций самоконтроля до выдачи устанавливаемого по знаку CW режима работы. Для режима данных с TNC или Multimode-Packel-Controller можно настроить шумоподавляющий фильтр, так что избегается режим передачи на занятой частоте. И вообще, TS-870S довольно "дружественен" к CW. Можно записать в память CQ и, по желанию, повторять его. Программируется и желаемая скорость с режимом работы для CW-Paddle-Keyer. При АМ-приеме можно установить время отпускания АРУ, калибровать S-метр и даже выводить на дисплее серийный номер прибора.

А теперь перейдем к результатам измерений, которые стоят того, чтобы их внимательно изучить.

Приемник.

1.1. Чувствительность приемника.

1.1.1. Чувствительность приемника (3.7 МГц. LSB) при отношении сигнал/шум 12 дБ и включенном ССТТТ-фильтре - 0,06 мкВ:

1.1.2. то же при 14,2 МГц, USB - 0,05 мкВ;

1.1.3. то же при 28,5 МГц, USB - 0.05 мкВ.

Измерение чувствительности в режиме SSB проводилось с помощью немодулированного измерительного гетеродина, подключенного к антенному гнезду. При LSB частота измерительного генератора устанавливалась на 1 кГц ниже измеряемой номинальной частоты, при USB - на 1 кГц выше. Оценка отношения сигнал/шум производилась на НЧ 1 кГц.

1.1.4. Чувствительность приемника (7.01 МГц. CW) при отношении сигнал/шум 10 дБ при включенном ССIТТ-фильтре - 0,03 мкВ.

Измерение чувствительности в режиме CW производилось с немодулировшшы, измерительным генератором, подключенным к антенном: гнезду и установленным на номинальную частоту, Отношение сигнал/шум измерялось на НЧ 0.8 кГц. При измерениях включался узкополосный фильтр.

1.1.5. Чувствительность приемника (28,9 МГц. ЧМ) при отношении сигнал/шум 12 дБ при включенном ССITТ-филътре - 0.14 мкВ.

Измерение чувствительности в режиме ЧМ проводилось и с помощью модулированного измерительного генератора с качанием частоты 2.4 кГц и частотой модуляции 1 кГц. Измерительный генератор подключался к антенному гнезду и устанавливался на измеряемую номинальную частоту. Отношение сигнал/шум измерялось на частоте на НЧ 1 кГц.

1.2. Избирательность по соседнему каналу

Испытания по ослаблению соседних каналов показывают способность приемника подавлять ВЧ-сигналы. находящиеся вблизи частоты приема. Для этих измерений нужны два измерительных генератора, которые через сумматор подключаются к антенному гнезду. Первый из генераторов устанавливается немодулированным на 1 кГц выше или ниже частоты приема (USB или LSBJ. Этот генератор должен давать на выходе приемника НЧ сигнал 1 кГц, которым измеряется. Амплитуда первого генератора устанавливается так чтобы отношение сигнал/шум было равным 20 дБ. Ближайший из возможных ВЧ-сигналов происходивши от соседнего канала - это сигнал от соответствующей другой полосы, промоделированный наивысшей из возможных НЧ (24 кГц). Этот ВЧ-сигнал удален от приемной номинальной частоты на 3,6 кГц. Поэтому второй генератор устанавливается немодулированным, удаленным по частоте на 3.6 кГц от номинальной частоты в направлении соседнего какала. Выходной уровень второго генератора повышается до тех пор, пока измеритель отношение сигнал/шум не покажет 12 дБ. Отношение выходных напряжений обоих измерительных генераторов, выраженное в децибелах, дает значение избирательности по соседнему каналу.

1.2.1. Избирательность по соседнему каналу, измеренная на частоте приема в режима LSB. составляет 64 дБ*.

1.2.2. То же на частоте 14.2 МГц в режиме USB - 68 дБ. При ЧМ-приеме измерительный генератор устанавливается на 60% максимального качания частоты (2.4 кГц).

Первый генератор работает на номинальной частоте с частотой модуляции 3 кГц и Ua = l мкВ на антенном гнезде; второй генератор с частотой модуляции 400 Гц - на один канал выше пли низке номинальной частоты. Критерием оценки в ЧМ-режиме выбиралось отношение сигнал/шум, равное 20 дБ.

1.2.3. Избирательность по соседнему каналу, измеренная на частоте приема 28,9 МГц - 83 дБ.

1.3. Ослабление интермодуляции.

Если сигнал на антенне очень велик, в приемнике (чаще всего в смесителе) возникают нежелательные продукты смешения. Для измерения нужны два измерительных генератора и соответствующее согласующее звено. Частоты обоих измерительных генераторов следует установить на одинаковом расстоянии от номиналов частоты приема. К примеру, если частота приема равна 14.200 МГц, то первый генератор нужно установить на 15.201 МГц, а второй - на 16,203 МГц. Выходные напряжения обоих генераторов повышаются одновременно до тех пор, пока интермодуляционный сигнал не станет на 12 дБ выше шума. Отношение напряжения измерительного генератора ко входному напряжению антенны, дающему при измерении чувствительности отношение сигнал/шум равное 12 дБ, выражается в децибелах. При этих измерениях генераторы не модулируются.

1.3.1. Ослабление интермодуляции, измеренное на частоте приема 3,7 МГц и установке первого генератора на +50 кГц, а второго - на +100 кГц составляет 90 дБ*.

1.3.2. То же на частоте 7,05 МГц; +100 кГц, +200 кГц -90 дБ. При измерениях 1.3.1. н 1.3.2. был выбран режим работы LSB.

1.3.3. То же на частоте 14,2 МГц: +1 МГц, +2 МГц - 108 дБ; То же на частоте 14,2 МГц; -1 МГц, - 2 МГц — 104 дБ*.

1.3.4. То же на частоте 21,3 МГц; -7 МГц, -14 МГц - 114дБ.

Для измерений в пп. 1.3.3. и 1.3.4. был выбран режим работы USB. При измерении ослабления интермодуляции в режиме ЧМ второй измерительный генератор работал с ЧМ и качанием частоты 2,4 кГц; частота модуляции - 1 кГц.

1.3.5. Ослабление интермодуляции, измеренное на частоте приема 28,8 МГц и установке первого генератора на +500 кГц, а второго - на +1 МГц составляет 81 дБ.

То же на частоте приема 28,8 МГц; -50П кГц, -1 МГц - 83 дБ.

1.4. Блокирование.

Блокирование чаше всего обусловлено ограничением высокоуровневого сигнала и ухудшает качество приема. Процедура его измерения подобна той, что описана выше. Пер­вый измерительный генератор устанавливается так, чтобы отношение сигнал/шум было равно 20 дБ. Второй генератор непрерывно перестраивается в диапазоне ±50 кГц от частоты приема вплоть до ±10% частоты приема. Выходное напряжение второго генератора устанавливается так, что­бы отношение сигнал/шум на выходе приемника ухудши­лось бы до 12 дБ. Отношение напряжений генераторов дает величину блокирования.

1.4.1. Блокирование на частоте приема 3,7 МГц в диапазоне тестовых частот от 3,65 МГц до 3,33 МГц - 104 дБ;

- в диапазоне частот от 3,7 МГц до 4,12 М Гц - 104 дБ.

1.4.2. То же на частоте 14,2 МГц (в диапазоне 14,15...12,78 МГц) - 101 дБ;

- на частоте 14,2 МГц (в диапазоне 14,25...15,62 МГц) - 103 дБ.

1.4.3. То же на частоте 21,3 МГц (в диапазоне 21,25,..19,17 МГц) - 95 дБ;

- на частоте 21,3 МГц {в диапазоне 21,35...23,43 МГц) - 95 дБ.

1.5. Избирательность по побочным каналам Избирательность по побочным каналам даст сведения о нежелательных местах приема внутри частотного спектра, как например прием на зеркальной частоте. Так как такие измерения, если охватывать все побочные частоты приема по всему спектру, далеко выходят за рамки статьи, мы выбрали диапазон 1 МГц...30 МГц. Динамический диапазон измерений мы ограничили величиной 65 дБ. Схема измерений соответствует уже описанной для избирательности по соседнему каналу. Первый из генераторов настраивался на приемную частоту с таким уровнем, чтобы отношение сигнал/шум на выходе было бы равным 20 дБ.

Второй генератор перестраивается в частотном диапазоне от 1 МГц до 30 МГц, а выходное его напряжение на антенном гнезде устанавливалось на 65 дБ больше, чем у первого генератора. В местах побочного приема выходное напряжение второго генератора уменьшалось до тех пор, пока отношение сигнал/шум приемника не становилось равным 12 дБ.

1.5.1. Избирательность по побочным каналам на частоте приема 3,7 МГц в режиме LSB — не было обнаружено ни одного места побочного приема.

1.5.2. То же на частоте 14,2 МГц в режиме USB - ни одного.

1.5.3. То же на частоте 28.9 МГц в режиме ЧМ - на частоте 29,809 МГц был обнаружен прием на уровне в 60 дБ/мкВ. Измерения производились при отключенных УВЧ и аттенюаторе.

1.6. Внутренние точки "свиста" в любительских диапазонах.

Для определения точек "свиста", которые производит сам приемник, антенное гнездо замыкалось резистором в 50 Ом. Для поиска приемник включался в режим SSB, и выбиралась соответствующая боковая полоса.

 

1.6.1. Места "свиста" в режиме SSB обнаружены на частотах 28.479 МГц и 28,686 МГц.

1.7. Показания S-метра. измеренные на 14,2 МГц (USB), приведены в таблице 1.

Таблица.1.

2. Передатчик.

2.1 Максимальная мощность передатчика.

2.1.1. Максимальная выходная мощность передатчика, измеренная на частоте передачи 1,85 МГц в режиме SSB, промодулированной частоте 1250 Гц и введенной акустически в микрофон со звуковым давлением в 105 дБ - 108 Вт.

2.1.2. То же на частоте 14,2 МГц - 105 Вт.

2.1.3. То же на частоте 28,5 МГц - 100 Вт.

2.1.4. Максимальная выходная мощность передатчика, измеренная на немодулированной частоте передачи 28,8 МГц в режиме ЧМ - 100 Вт, после 10 мил передачи в режиме - ЧМ - 99 Вт.

 

2.2. Побочные излучения

При измерениях побочных излучений между передатчиком и спектроанализатором включались аттенюатор и режекторный фильтр.

2.2.1. Результаты измерений приведены на рис.1. 2.

Внимание!

Несущая подавлялась режекторным фильтром. Из-за предварительного ослабления к побочному излучению необходимо прибавить 30 дБ.

2.3. Подавление несущей в режиме SSB.

2.3.1. Максимальная выходная мощность, измеренная на немодулированной частоте передачи 1,85 МГц - 9 дБм.

2.3.2. То же на частоте 14,2 МГц - 10 дБм.

2.3.3. То же на частоте 28,5 МГц - 1.5 дБм.

2.4. Испытания передатчика на двойной тон.

 

 

2.4.1. Результаты измерений на частоте передачи 3,7 МГц в режиме LSB приведены на рис.З.

 

Рис.3.

 

 

 

 

 

 

 

 

2.4.2. То же на частоте 14,2 МГц в режиме USB - рис.4.

 

Рис.4.

 

 

 

 

 

 

 

 

2.4.3. То же на частоте 21.3 МГц в режиме USВ - рис.5.

Рис.5.

Испытания проводились с максимальным усилением по микрофону с выключенной микрофонной АРУ, остальные влияющие на это испытание регулировки находились в нейтральном положении.

 

 

 

 

 

2.5. Мощность в соседнем канале.

Рис.6.

Включенный в ЧМ передатчик на частоте 28,9 МГц модулировался частотой 1250 Гц. Звуковое давление должно быть таким, чтобы в передатчике с сеткой каналов в 20 кГц девиация частоты была равна 2,4 кГц. Затем с помощью приемника спектроанализатора определялась мощность в соседнем канале (рис.6).

 

 

 

2.6. Коэффициент нелинейных искажений передатчика в режиме ЧМ.

2.6.1. Измеренный в ЧМ-режиме на частоте передачи 28,9 МГц коэффициент нелинейных искажений оказался равным 10%. Потребляемая мощность и режиме передачи. Для определения выходной мощности передатчик приводился в режим передачи SSB на частоте 14.2 МГц с полной отдачей мощности.

2.7.1. Максимально потребление мощности - 207 Вт.

 

 

2.8. Переключение прием-передача в режиме CW. Передатчик работает в режиме CW с большой скоростью передачи на частоте 1.850 МГц.

Рис.7.

Измерения проводились двух лучевым осциллографом. Управляющий сигнал и передаваемый сигнал отображались на временной оси (рис.7).

3, Электромагнитная совместимость.

3.1. Устойчивость к разрядам статического электричества.

Для испытаний использовался норматив VDE0843, Часть 2, от января 1991 г. Для максимально жестких испытаний использовался контактный разряд 1 (2 кВ) и воздушный разряд 2 (4 кВ). Считалось, что прибор выдержал испытания, если после того как в шести различных местах передней панели с интервалом в 10 секунд было произведено по 3 разряда, была получена оценка не менее 3 баллов. Оценка 3 означает, что временный ущерб режиму работы или потеря функций требуют вмешательства обслуживающего персонала.

3.2. Burst - Прочность относительно всплесков помех в питающей сети.

При burst-испытаниях в цепь сетевого питания включалось соответствующее устройство согласования/рассогласования. Это устройство подключалось к bursi-гснератору. Для испытаний использовался норматив VDEOK43. Прибор использовался вплоть до степени жесткости 2 (2 кВ). Каждое испытание длилось 1 минуту. Проверялось, не происходило во время испытания изменения рабочей частоты, не переходит ли передатчик не контролируемым образом в режим передачи. После испытаний трансивер функционировал в полном объеме.

Конечно, сервисные возможности и цифровые методы обработки сигнала TS-870S впечатляют, и этот аппарат - безусловный шаг в будущее. Однако обладателям стареньких U\Y3DI, КРС и т.п. не стоит расстраиваться слишком сильно, так как главные характеристики приемника TS-870S - ДД по интермодуляции 90 дБ, по блокированию 95...104 дБ, избирательность по соседнему каналу 64..,68 дБ - в целом практически такие же, как и у упомянутых аппаратов. А такие конструкции как "Урал", "Largo", RA3AO имеют лучшие характеристики реальной избирательности и обеспечивают более качественный прием в условиях сильных помех, чем аппарат стоимостью в 5500 DM (Hi!).

М.ДУДДЕ (DL5KCZ), В.ТАНГЕРМАН (DK1WC).

материал подготовил А. Кищин (UA9XJK)