QRP SSB MONOBANDA 40 METROS

Hola que tal, paso a compartir mi proyecto del QRP monobanda de 40 Metros. El mismo se basa en el transceptor de 80 metros Kajmam de SQ7JHM y en las modificaciones para la banda de 40 metros de EB1DGC.

Retomando el hobby de la radio, empece a querer experimentar algo en  SSB con algún circuito de armado casero, que resulte eficiente y no sea muy complejo. Me encontré buscando en internet (en Ingles también) una gran variedad de circuitos transceptores que usan los CI NE612 (doble mezclador balanceado y oscilador),  sobre todo en diseños de otros países.

Tenia un par de estos CIs por ahí, unos cristales para el filtro,  así que me puse a armar la parte receptora que es la que siempre me motivo mas. Tome partes de circuitos de los que investigue y en una placa experimental en no mucho tiempo ya pude empezar a recepcionar varios comunicados en 40 mts. Bien!

Luego venia la parte de transmisión. Lo que generalmente hacen estos diseños, es invertir los roles de los CI´s, con reles o llaves, para poder conformar la sección transmisora. Ahí es donde seguí buscando circuitos o combinaciones de estos y me encontré con el QRP Kajman. Diseño original de SQ7JHM  para 80 metros, que luego fue tomado por EB1DGC para convertirlo a 40 metros. Me gusto el mismo, se parecía a lo que venia armando así que me volqué de lleno a armarlo, con su placa original y luego con modificaciones y mejoras que fui incorporando a medida que hacia pruebas.

Partes principales del circuito:

•  El filtro a cristales:

Hay apartados, ensayos prácticos, teóricos, mucho para investigar. Es una parte fundamental del equipo ya que determina el buen funcionamiento de este. Sin extenderme mucho, use cristales de 10 Mhz , de perfil bajo (los petisitos). Me dio buen resultado el filtrado final, a pesar de que muchos diseñadores no tiene buena referencia de los cristales de perfil bajo.

Es conveniente comprar una tanda del mismo fabricante, 10 aprox, y de estos seleccionar 4 que estén próximos en frecuencia.

Los valores de capacitores se determinaron empiricamante y analizando varios circuitos, con los que figuran en el esquema (20-68-100-68-20 pf), se logra un paso de banda aprox entre 2,7 a 3 khz.

• CIs NE612

Pueden ser también NE / SA 612 o 602. Son muy conocidos en el campo de RF.

En Argentina quizá no sean tan económicos, pero lo mas aconsejable es pedirlos de afuera, tipo en paginas Aliexpress, Banggood, etc, que tienen envíos económicos (hay que tener paciencia con la demora), y por el precio que paguemos uno acá o menos , podemos comprar 10!. En versión de superficie son mas comunes y funciona igual.

• VFO

El VFO determina por mezcla la frecuencia final de TX y Rx (en este caso 10 Mhz (fi) - 2,9 Mhz (Vfo) = 7,1 Mhz. Sabemos que en SSB un pequeño corrimiento representa perdida de la legilibilidad en la escucha x ej, por lo tanto el VFO tiene que ser lo mas estable posible.
El autor acude a un oscilador con un MC3362, del cual destaca su estabilidad.
Personalmente lo probé y no lo note tan estable, quizá no le dedique suficiente tiempo.
En mi circuito final me decidí por un oscilador con diseño aparte (lo voy a publicar en otra entrada) tipo huff & puff, es un tipo de oscilador controlado el cual se consigue mucha estabilidad. No lo agregue acá para no acomplejar el circuito. De todos modos se puede optar por el diseño original (con el MC3362, también se puede encargar de afuera por un buen precio). O cualquier otro tipo de diseño de VFO, mientras se preste especial atención en la construcción del mismo. En lo posible blindado y con regulación de voltaje independiente.

• Las modificaciones

De la experimentación se aprende y se permiten corregir cosas. En el circuito enumere las modificaciones que fui haciendo sobre la marcha. Varias se hicieron sobre la misma placa agregándolas donde había espacio. Aconsejo hacer sobre todo la 1 y 2. Comenzando por la 1, es el agregado de un transistor que conmuta a masa la entrada de recepción al transmitir, esto evito la re-alimentaciones que aparecían a reingresar la RF generada por la salida.

La 2 es el cambio de una inductancia (del circuito original) por un transformador bobinado en un toroide tipo fuente o pc. Esto da como mejora mayor potencia de salida. La 3 es el agregado adicional de aj. cero de portadora de salida, es para un ideal aunque puede funcionar sin este. La 4 es practico para generar portadora en pruebas y ajustes, sin necesidad de hablar al mic. La 5, el TDA7056 es sin letra, pero si llegamos a tener o conseguir uno /A o /B (control de vol. por CC), hay que hacer las modif. indicadas en dicho punto. La 6 es una salida de Tx que accionaria un futuro amplificador de RF que podamos agregar. 7, es el agregado de un pre para el mic electret. En lo personal no me resulto muy fuerte la modulación con el circuito original asi que decidí por colacarle este pre. Lo arme en una pequeña plaquetita vertical. Se puede ajustar el nivel con un preset. Se adjunta la imagen del mismo con las explicación de conexión

• Las bobinas

Comenzando por la recepción, Tr1 y Tr2 son iguales. Pueden usarse una amplia gama, mientras tengan un núcleo ajustable de ferrita. Yo tenia a mano de desarme bobinas chicas de FI de FM las que le saque el bobinado y también si tenían un capacitor incorporado se lo quite. No todas son iguales en su núcleo, y hay que ir jugando con las vueltas o con el capacitor en paralelo para que entren en resonancia en la banda de 40. Esto se hace ajustando a mejor recepción.

Así que a modo informativo se uso aprox 10 vueltas del lado de cap. (C34 y C36) y 2 vueltas el secundario(1/4 del primario aprox).

Tr3 y Tr4, pueden usar toroides chicos tipo de fuente de PC, luces de bajo consumo, etc. Como no se sintonizan, no es condición que sean toroides especificos, solo cumplen la función de transferir energía. Tr3 el primario que va al colector de T3 son 12 vueltas de alambre 0,5 mm y el sec. 2 vueltas en el medio del primario, del mismo alambre o alambre de conexiones forrado (tipo telefónico).

Tr4 es un poquito mas complicado, paso a explicar, son 7 vueltas y se debe bobinar tomando un par de alambres 0,7 a 0,8 mm. y se lo hacen los 2 juntos:

Se conectan como indica como indica la figura B y A", y dicha conexión va al colector del 2SC2078, los otros extremos A y B" pueden ir indistintamente a la alimentación y el otro al circuito de sintonía de salida.
Por ultimo el circuito de sintonía de salida L3 y L4, las bobinas se hacen con alambre 0,8 aprox y en un núcleo de aire de 10 mm. Este dato de las bobinas lo conseguí gracias al blog de LW3DYL, ya que el diseño original usaba toroides específicos que no conseguía por acá. Para ambas se utilizaron 12 vueltas juntas (1uH).

• Ajustes

Los ajustes los hice con lo que mas tenia a mano, es cierto que cuanto mas instrumentos tengamos mejor. Un frecuencimetro, un tester, una carga fantasma, un receptor SDR o alguna forma de receptor para saber como sale la transmisión. 

En la recepción: Con C8 (BFO) en un punto medio, conectar la antena y ajustar el VFO hasta sintonizar algún comunicado, luego ajustar Tr1 y Tr2 para mayor recepción.
Luego se puede hacer un preajuste de C8, hasta mejorar la calidad de audio de la recepción  (x ej si lo giramos a mínima capacidad, el audio se hará mas chillón hasta desaparecer), se hace en conjunto con el VFO, ya que cada vez que variemos C8 perdemos legibilidad en el audio.

En la transmisión: se conecta una carga fantasma (se puede armar una como la figura siguiente), se puede hablar al mic o si se armo modificación nr 4, generar portadora con un des-balance. Se procede a ajustar el trimer de la base de T2 para máxima salida.

El ajuste mas fino de C8: ya mencionado y preajustado en la recepción, este trimer ubica la portadora respecto a la frecuencia de paso del filtro a cristal. Como se trata de BLI nos estaríamos parando a la derecha de la curva:

Esto lo fui monitoreando con un receptro SDR conectado a una notebook. y así visualizaba que al modular se produzca una excursión pareja en la porción 0 a 3 khz que se sintoniza. 

De no disponer de un receptor SDR, podemos pedir reportes, por ej. si nos escuchan con predominancia de frecuencias bajas, estamos muy cerca con la portadora en la respuesta del filtro, debemos alejarnos un poco variando C8 (bajar la capacidad):

Por último se agregaron un frecuencimetro al VFO del tipo Kit Diy que compre en Internet de 50 Mhz, son muy económicos. Tener en cuenta el ruido que genera el PIC, y tratar de no ubicarlo cerca de la placa principal. Lo bueno que ya tiene programadas funciones de suma o resta de FI, etc:

Y un medidor S-Meter usando el mismo circuito de EB1DGC:

La resistencia de 4,7k tiene que ir conectada al punto de unión C22 con P1

Un video de mi 1er comunicado con el QRP ya terminado:

       

Un compañero modulando en el RC Avellaneda un día que lleve el equipo ahí:

Algunas fotos de la placa principal del equipo y sus partes ya armado:

Placa principal, se ve la salida blindada, la plaqueta vertical es el pre del mic, conexionados varios:

Placa principal, arriba a la derecha frecuencimetro, en la latita el OFV, abajo al medio el S-Meter y abajo a la izquierda la placa frontal con el control de Vol y entrada del Mic:

Detalle de las bobinas de salida, el toroide  y un blindaje que se adiciono (se tuvieron que re ubicar algunos componentes para poder hacerlo):

El medidor S-Meter con su plaquetita adicional:

Ubicación de componentes en la placa:

placa lado cobre en PDF tamaño real