SM 5 BSZ - Modifiera fabriksbygget för bättre prestanda: Del 3 - Yaesu FT221
Published in Radio & Television Nr 4 1981.
English
Deutsch
De engelska och tyske versionerna innehåller ytterligare en figur, och lite text om oönskad AM modulering.
* I månadens ombyggnadsprojekt, Yaesu Sommerkamp FT221, sänker vi sidbandbruset vilket ger en mycket renare sändarsignal och en betydligt selektivare mottagare.
* Om våra ändringar kombineras med byte av ingångsdelen av fabrikat Mutek får vi en station med mycket goda prestanda. Däremot leder bytet inte till några förbättringar om vi arstår från att sänka sidbandbruset!
Vi fortsätter här artikelserien om hur man bygger om amatörradiostationer. Det här avsnittet behandlar FT221 från Yaesu-Sommerkamp.
Stationen ger redan i original ganska rena signaler men det hindrar inte att den kan förbättras avsevärt genom obetydliga förändringar av oscillatorkortet.
Sidbandbruset före och efter ombyggnaden av tre exemplar av FT221 visas i fig 1. En ombyggd FT221 tål väl en jämförelse med en modifierad TS700 - på frekvensavstånd större än ca 150 kHz är den till och med bättre! Betydelsen av sändarens renhet framgår av tidigare artiklar. Sidbandbrusets inverkan på mottagaren förtjänar en särskild diskussion:
Högklassigt ingångssteg kräver ombyggnad
Först efter ombyggnad kan man i en FT221 verkligen utnyttja det högklassiga "front end board", dvs ingångssteg, för FT221/225 som tillverkas av Mutek. I sina specifikationer lovar firman att en störande signal på 144,3 MHz får ligga 115 dB över bruset innan en S9-signal på 144,4 MHz försvagas 3 dB p g a blockering. Det är dock tämligen ointressant, eftersom en svag signal då redan har drunknat i sidbandbruset genom s k reciprok blandning.I en icke modifierad station FT221 ligger sidbandbruset undertryckt 90 dB. Med 115 dB insignal över brusnivån försämras mottagarens effektiva brusfaktor därför med 25 dB! I stället för att köpa ett dyrt kort från Mutek kunde man lika gärna ha kopplat in en 25 dB dämpsats i antennuttaget och använt originalkortet.
Efter ombyggnaden blir situationen helt annorlunda! Sidbandbruset sjunker ju ca 20 dB. Om stationen efter sänkning av sidbandbruset kompletteras med kortet från Mutek kan en amatörgranne ligga 110 dB över bruset utan att märkas alls.
Påtaglig förbättring efter ombyggnad
När man påför en störande signal av tillräcklig styrka sker en känslighetsnedsättning antingen p g a reciprok blandning med lokaloscillatorns sidbandbrus eller p g a blockering. I den här stationen far vi ju reciprok blandning redan vid signalnivåer 90 dB över bruset i original och 110 dB efter modifiering. Blockeringen får vi först vid ca 115 dB.Känsligheten i original är ganska dålig med brusfaktorn 8 dB (+/-2 dB i olika apparater). Den är dock typisk för fabriksbyggda apparater, skall vi tillägga. Om man förser originalstationen med ett extra hf-steg som ger 15 dB förstärkning kan man få lika bra brusfaktor som med Mutek-kortet, men då blir förstås dynamiken sämre. Blockeringen kommer då vid 115 - 15+8-2=106 dB. Med Muteks ingångsdel får vi blockering först vid 122 dB.
I fig 2 visas 2-signaldynamiken för FT221 i olika versioner.
Fig 1. Här ser vi de ändringar som bör utföras i stationens
vco-del. Lägg märke till att vi har flyttat C338 och anslutning
nr 3 för att få överensstämmelse mellan schema och ledningsmönster.
Fig 2. Sidbandbruset vid sändning i tre olika stationer.
De streckprickade linjerna visar brusnivån före modifiering,
de heldragna efter ombyggnad.
Fig 3. Mottagarens tvåsignalselektivitet.
Kurvorna visar hur stark en oönskad signal får vara innan man
får 3 dB försämring av signallbrusförhållandet hos den önskade signalen.
A = Original VCO + Mutek ingångssteg (NF=2dB),
B=Original VCO + original ingångssteg (NF=8dB),
C=Original VCO + original ingångssteg + ett extra hf-steg
med 15 dB förstärkning (NF=2 dB för hf-steg + FT 221),
D=Modifierad VCO + Mutek ingångssteg (NF=2dB),
E=Modifierad VCO + original ingångssteg (NF=8 dB) och
F=Modifierad VCO + original ingångssteg + hf-steg med
15 dB förstärkning (NF= 2 dB för systemet).
Modifieringarna punkt för punkt
Nu till modifieringarna:(1) Motståndet R302 på 2,2 kohm ersätts med ett motstånd på 100 ohm.
(2) Kondensatorn C301 på 0,1 mikrofarad ändras till 2,2 mikrofarad tantalelektrolyt 25 V.
(3) Kondensatorn C342 på 0,1 mikrofarad ersätts med en O,68 mikrofarad tantalelektrolyt 25 V.
(4) Motståndet R323 ersätts med en hf-drossel. Ledningen mellan R332 och C338 skärs av och därefter löder man in ett motstånd på 100 k mellan R332 och C338. Observera att schema och ledningsmönster överensstämmer dåligt.
(5) Kontrollera att motståndet R301 på 47 kohm redan är utbytt mot en hf-drossel; om inte, byt ut den!
Sidbandbruset i en omodifierad FT221 kommer till största delen från låskretsen som lämnar en något brusig signal.
Ändringarna (1) och (2) gör låsningen 20 gånger långsammare och minskar därför bruset från låskretsen med 26 dB. Ändring (3) är nödvändig för att kretsen som stänger av sändaren resp mottagaren skall fungera med en längre låstid.
Ändring (4) gör att en eventuell läckström genom kapacitansdioden för bandomkoppling inte ger upphov till någon brusmodulering. Den här ändringen var nödvändig på två av stationerna.
Ändring (5) som har samma syfte som (4) var redan utförd på fabriken.
Komponentbyte krävs om slingan inte låser
Efter de ovan beskrivna ändringarna var det en station som inte låste längre. Det berodde på att sågtandgeneratorn C301, R302 och unipolärtransistorn (unijunktion) D301 inte svängde längre, förmodligen på grund av spridningen i data för D301. Felet yttrade sig så att D301 var ledande hela tiden, d v s att spänningen på anoden av D301 var ca 1 V.För att få D301 att orka dra ner spänningen så långt att den slutar leda var det nödvändigt att i den aktuella stationen öka strömmen till styrelektroden. Det åstadkommer man genom att öka C303 från 10 mikrofarad till 100 mikrofarad samt genom att minska R304 från 220 ohm till 100 ohm. Naturligtvis hade det varit bättre att byta D301, men någon lämplig ersättare fanns inte i junk-boxen.
Om det inte går att få stationen att låsa ordentligt på alla band genom att skruva lite på TC301 är någon av drosslarna (eller båda) enligt (4) eller (5) olämplig. (Vi förutsätter då att D301 svänger.) Eventuellt kan det avhjälpas genom att man skruvar på trimkärnan i spole L301, men det är säkrare att byta drosseln mot en lämpligare.
Andringarna i FT221 är mycket närbesläktade med ändringarna i IC245 / IC211, som vi beskrev i det förra avsnittet. Gör gärna en jämförelse!