高性能移相式短波单边带收发信机原理与制作

1、HFONE高性能HF单边带/电报收发信机受国外JUMA TRX2A全频段型短波单边带/电报收发信机启发而制作的机器。我制作了一个很高的动态范围，使用低噪声移相正交采样技术进行检波和调制的HF单边带/电报收发信机。本机使用了DDS控制的VFO，具有极高的频率稳定性和信号纯净度。一个内置微处理器控制收发信机的全部功能。 常规1、频率范围：接收：100kHz30MHz;发射：在接收范围内的所有HAM波段2、发射模式：LSB/USB/CW和TUNE3、射频输出功率：最大10W4、内置键控器：自动键、手键;具有适应VOX时间的防干扰CW键控功能5、接收滤波器：具有宽/中/窄三种带宽的三个可调滤波器，默认

2、带宽2.3kHz/1.7kHz/700kHz，滤波器是独立于发射模式的。整形系数良好，用户可调。6、AGC：有快/慢两种模式7、双VFO由DDS控制，具有异频收发功能8、7位数字频率显示，10Hz显示分辨率9、三种VFO调谐速度，慢/快/很快，并具有VFO锁定功能,调谐步长：10kHz（很快），100Hz,10Hz10、具有RIT（接收微调）调谐旋钮，调谐范围±1kHz，RIT旋钮与RIT按键分开11、图形S表，范围S1S9+40dB，图形 LCD 条显示，S9 = 50Uv，范围 S1S9+40dB（-120dBm-33dBm）12、具有用于VFO、操作模式、设置和校准的EEPRO

3、M13、供电电压：直流13.8V(1115V);标称电流：接收0.4A,发射3A14、外型尺寸：宽215mm，高80mm，深190mm15、前面板连接器：GX12四芯航空插座，用于驻极体话筒输入或线路输入和连接 PTT16、后面板连接器：3.5mm立体声插座四个，分别为：耳机/扬声器输出插座;电键/键控输入插座;RS-232 插座;AUX 插座（用于PTT/KEY输出或音频I/Q输出）17、天线连接器：M形（SL16）天线座，标称阻抗 5018、显示屏：蓝/白 LCD 屏（可选绿/黑屏），亮度和对比度可调。主页面显示 S 表、模式、滤波器、频率、VFO、VFO步长；次页面显示射频输出功率、SW

4、R、电源电压、功放漏极电流。19、接收灵敏度：典型值-130dBm20、IMD3 动态范围：典型范围大于 100dB21、镜像和中频抑制：无镜像频率响应，没有中频频率响应（基带中频解调）。22、静噪功能（CW Speed 按钮的第二功能）23、SSB 发射带宽：标称 2.4kHz24、CW 上升/下降时间：标称 5ms25、SSB 载波抑制：典型值优于 60dB26、语音处理器：6dB/oct 高频预加重话筒音频处理27、CW 偏移/侧音：默认 700Hz，可调（二）可配置的性能：1、AGC：快/慢2、LPF：拐点频率设定3、发射音色处理器：ON/OFF4、话筒输入电平：MIC/LINE5、键

5、控器：自动键/手键6、RS232 模式：Voice MEM/Yaesu CAT/Test等，可使用PC实时操控本机。7、显示：亮度/对比度/背光关闭延时8、校准/服务模式：基准振荡器软件校准、S表软件标定、正向功率表软件标定、供电电压显示软件标定、发射电流显示软件标定、驻波保护值设定，高低电压保护值设定，确认提示音长度设定、恢复工厂设定等。（三）选装件1、VM语音存储器插件：共有10个存储器，#1#9 容量10秒，#10容量120秒。可以使用本机麦克风录音，也可以把本机接收下来的音频录音，并可以把录下来的内容从喇叭中回放，也可以通过调制发射向空中，由此实现自动CQ呼叫器功能。2、外置语音记存储

6、器控制装置：不是必须，也可以由PC机替代，用于操控VM语音存储器插件。（四）固件软件升级：可以同过 RS-232 接口用引导加载程序将HEX文件上载。提供最近更新的软件固件。升级固件时，用户不需要任何特殊工具，只需用内置刷新程序和电脑的串行电缆就可以方便地升级。控制软件（固件）用C语言写成，可以提供基础的源代码用于爱好者进一步试验。电路设计本机由DDS控制电路板、主板、射频低通滤波器板、功放板、外接接品板共5个PCB板组成，其中主板上还有两块一模一样的多样板，和一块音频滤波器板。这样，本机一共有大小8个PCB板。（一） DDS控制电路板说明DDS/控制电路板的关键元件是 dsPIC30F601

7、4A 微处理器。2×16 字符 LCD 显示屏、编码器、按键开关、电位器、AD9851 型号的DDS 芯片、30MHz 的基准振荡器和 RS232驱动芯片等这些元件和存储在 dsPIC30F6014A 存储器中超过 3000 行的软件代码构成了本机控制单元。本电路板主要功能：1、通过 LCD 显示屏、按钮和电位器提供用户界面功能 2、生成用户界面的提示音和 CW 侧音 3、为主板提供的 I/Q 本振频率 4、为主板 SCAF 滤波器提供时钟频率 5、测量来自主板和功放板的模拟输入信号 6、读取和处理 VFO 编码器 7、为主板和功放板的控制提供数字控制信号 8、提供 RS232 串行

8、接口连接外部设备 9、提供 CW 键控功能本电路板各单元说明：1、稳压器/电源开关 DDS/控制电路板的主工作电压为+5V，由电源输入端的+14V 线性稳压器供电。线性稳压器的优点是低噪音输出，缺点是效率低、发热高。为确保最大程度散热，用户可自行DIY，将DDS 板的+5V 稳压器改装在机箱的铝制框架上。电源启动由按键、FET 开关和软件执行，这种组合可以让用户以多种方式使用电源按键（详见操作部分）。软件可以探测电源开关按键的状态（PWR-SW 信号），按键也直接激活FET 开关，这一功能是 DDS 板加电和软件运行所需要的。软件运行时，PWR-ON 数字输出信号使电源 FET 开关保持 ON

9、 状态，当用户决定关机时，软件执行电源关闭任务，并取消 PWR-ON信号。2、LCD 显示屏 2×16 字符的 LCD 显示屏用于显示用户界面，少数特殊字型加载到 LCD 显示屏的 RAM字符发生器，供 S 表显示图形。LCD 模块的供电端有简单的 RC 滤波器，以减少射频干扰。 LCD 显示屏的对比度电压和背光电流是由一个 PWM 型 DAC 产生的，PWM DAC 由软件、dsPIC30F6014A PWM 输出和其它几个元件形成，RC 滤波器和缓冲放大器 IC3A 用于对比度电压，RC 滤波器和电流发生器 IC11A 和 Q3 用于 LCD 背光。典型的控制电压约 0.5V，背

10、光电流 0100mA 可调，通常为 2050mA。3、按键开关 用户界面的按键开关 SW1SW6 连接到 dsPIC30F6014A 的数字输入端，所有输入端都由上拉电阻保持在高电位（1）。当按下开关时，输入状态变为低电位（0）。按键的功能在软件逻辑中定义。4、VFO 编码器 本机普及型使用普通机械编码器，也可以选装高级高分辨率光电编码器。这个编码器安装在 DDS 板上，其主要用途是 VFO 调谐，也可以用来在不同的用户界面中配置功能。编码器产生两个相位正交的逻辑电平信号，软件通过相位来检测旋转方向，两种编码器信号连接到 dsPIC30F6014A 的中断引脚，编码器的处理过程是由软件中断完成

11、的，即使在快速旋转编码器的情况下，也可以获得平稳可靠的操作。5、模拟输入模拟信号由 dsPIC30F6014A 的 A/D 转换器进行测量，A/D 转换器的基准电压直接由 AVDD +5V 电源导出，DDS 板的电源稳压器是普通的 7805。不过，应该在这里使用高品质的元件，以保持模拟测量的精度。DDS 板+5V 电源的电压应该是 5V±0.05V 或更加稳定。模拟信号共有七个，详细说明如下： 电位器：CW SPEED 和 RIT 这两个电位器直接连接到 dsPIC30F6014A 的模拟输入端，这样的安排使软件以数字格式读取电位器的位置。 正向功率和反向功率：功放板上带有 SWR

12、电桥、功率峰值检测器和缓冲放大器。放大器的输出标定为 10W 2.05V 模拟输入。 ID（漏极电流）：功放板包含测量分流电阻、功率峰值检测器和缓冲放大器，放大器的输出标定为 1.21V/A 模拟输入。 S 表：主板音频 AGC 电路产生 S 表电压，S9 对应 1V 左右模拟输入。 BATT（供电电压）：这项测量是通过分压器取得DDS板电源的输入电压，14V输入电压产生3.25V模拟输入。 侧音发生器：用户界面提示音和CW侧音由dsPIC30F6014A的计时器系统产生，侧音信号作为5V逻辑信号传送到主板进行调节、滤波，并叠加到音频电路中。 SCAF滤波器时钟发生器：开关电容（SCAF）滤波

13、器用于发射通道和接收通道，SCAF滤波器是一个低通滤波器，其频率响应由滤波器的时钟频率决定。滤波器的时钟由dsPIC30F6014A的计时器系统产生，详见手册中操作说明的滤波器调整部分。6、数字控制信号 各个数字控制信号由控制软件读取和生成，其中有些信号直接连接到dsPIC30F6014A的通用数字I/O端，其它的数字信号在主板和全波段模式滤波器板中生成，数字输出通过SPI总线控制。 直接连接的I/O信号：lPTT in/out：发射时，控制软件获得PTT_IN信号，并进行所需要的操作，PTT_OUT信号使软件能够控制发射，这是CW键控器操作所需要的。 lDASH/DOT：DASH和DOT是电

14、键的状态输入，用于键控器软件。输入采样的时间间隔为1ms。 l电键：电键输出控制主板上的CW调制器，信号由CW键控软件和调制方式逻辑激励。 l主板和功放板SPI总线：SPI总线有四种格式，SPI_SDI、SPI_SDO、SPI_CLK、SPI_LATHC，其中SPI_SDI不用。SPI信号受控于dsPIC30F6014A的SPI I/O块和控制软件。为了尽量减少射频噪声，在主板或功放板输出状态下，SPI总线只在需要变换时激活。 主板SPI总线控制的数字输出：lSSB/CW：选择主板的SSB或CW操作模式 lSB-SELECT：选择边带LSB或USB lNAR：选择SSB或CW带通滤波器 lFA

15、ST-AGC：选择AGC速度 lPROC-ON：选择发射语音处理器ON/OFF lNB：选择噪声消除器选项ON/OFF lMIC/LINE：选择话筒输入信号电平 l7M：选择两波段功放板上3.5MHz或7MHz的射频滤波器 全波段滤波器和功放板数字输出： 输出I/O寄存器位于射频滤波器板，有两个控制信号连接到功放板： 1.B0、B1、B2三字节二进制编码滤波器选择。详见滤波器板电路原理图。 2.ATT-0、ATT-1二字节二进制编码射频衰减器控制，用于功放板。详见电路原理图。7、DDS本振 Analog Devices公司的AD9851 DDS芯片用于产生本振频率，检波混频器在一个本振周期需要

16、四种不同的状态（象限）。AD9851的DDS数字输出是2×本振频率。AD9851的输出信号和输出补码信号用于为IC7A和IC7B触发器提供时钟，触发器连接成使输出为正交信号（I/Q），供接收和发射混频器使用。 主板上的模拟开关IC8用于选择本振-A和本振-B信号进入混频器的顺序。本振信号的顺序选择所需要的边带。 AD9851 DDS芯片由30MHz基准振荡器提供时钟，基准时钟频率×6获得DDS芯片所需的180MHz内部时钟速率。 DDS芯片由控制软件通过串行总线控制。有关详细信息，请参阅软件的源代码和AnalogDevices公司的AD9851数据表。Analog Devi

17、ces公司还在网站上发布了非常好的应用备忘录和DDS教程。8、30MHz基准振荡器 生成30MHz基准频率需要一个高品质晶体振荡器，最重要的参数是振荡器的相位噪声，因为频率和错误在DDS芯片内都被同样放大6倍。频率精度并不那么重要，因为可以用校准设置予以修正。良好的热稳定性是必须的。dsPIC30F6014A也由这个基准振荡器提供时钟。当前版本的软件运行在30MHz时钟下。 30MHz频率通过0R跳线R54连接到微处理器。9、话筒/线路输入 话筒输入是为使用驻极体话筒设计的，驻极体话筒可以直接连接。话筒输入也可以用其它类型的信号源。输入灵敏度级别可以用软件控制。话筒输入是GX12航空插座。1空

18、着不用，2接PTT信号，3接地，4接话筒。 10、RS232接口 dsPIC30F6014A的UART用RS232收发器IC10缓冲。UART 1通过主电路板和连接器板连接到主机的后面板。这个RS232的I/O可以用于PC/终端连接，或者用于主机外部录音控制键盘的连接。详见操作说明和软件源代码。UART 2连接到J1的引脚，留作将来使用。 11、选装板连接在DDS板后面的连接器（排针）J5、J8、J7，用于连接各种选装件。 lJ5提供话筒/线路输入电路的接入。 lJ8提供音频输出通道的接入，如果没有选装件，则应跳接（短路）J8-1和J8-2，将接收的音频信号连接到音频增益电位器。 lJ7提供数

19、字I/O控制和选装件电源的接入，供将来使用的dsPIC30F6014A DCI接口（编码/解码器接口）也要接线到J7。 lJ19（ICD2连接器）用于ICD2的调试/编程器，如果没有板上刷新器可用或刷新器损坏，就需要用到ICD2。详见Microchip的网站。（二）主板电路说明本机使用低噪声移相正交采样技术进行检波和调制。主板为接收和发射处理所有的射频和音频激励功能。一、 接收部分为了得到良好的动态范围，来自天线的射频信号直接进入宽带变压器T1，T1将50 不平衡信号转换成200 平衡信号，然后输入到双平衡检波器（接收混频器）IC1，IC1是高速低阻抗模拟多路调制器，受控于两个相位差为90度的

20、本振信号。这两个本振信号I和Q来自DDS板，天线信号进入四个采样电容C4、C5、C6、C7，由检波器IC1进行采样，电容中的信号在基带频率范围内，即<15kHz。所有电容的具有相等的信号，但相位不同，分别是0度、90度、180度、270度，这些信号都是完整的信号，被称为I和Q信号及它们的补码信号。 I和Q信号在差分前置放大器A1和A2中放大，放大器的增益通过反馈电阻R3R8（精度0.1%）设置为精确相等，信号放大后输入到到接收多相组件，Q信号比I信号按比例延迟了90度（详见多相组件的说明）。多相后的信号进行缓冲，并由检测仪表型放大器A3和A4-A进一步放大。 A4-A放大器输出的是15k

21、Hz带宽的解调SSB音频信号，信号随后经SSB/CW 1st滤波器组件滤波，1st滤波器有两种带通范围，300Hz2.5kHz用于SSB，300Hz1kHz用于CW，带宽由滤波组件的5脚选择。详见1st滤波组件的说明。 经过1st滤波器后信号输入到AGC电路，AGC电路由可变增益放大器A4-B、全波检波放大器A6、AGC上升/下降定时元件R44、R45、R46、R47、R67、C34、C35构成。在FAST AGC模式，场效应管TR6将电阻R67与计时电路并联，来自计时组件的AGC控制电压，决定反馈场效应管TR4的电阻，从而决定AGC可变增益放大器的增益。 S表的信号是由直流放大器A7处理来自

22、AGC控制电压获得的，标称S表输出电压为1V时，信号强度为S9（50uV）；S表输出电压为2V时，信号强度为S9+40dB。 AGC的阈值由调整电阻设定，调整可以通过在天线输入50uV信号并调节微调电阻R53到S表读数为1V的方法完成，读数S9位于LCD图形条的中间，用两个点标记。 可变增益放大器A4-B的输出音频电平控制在510mV范围内，后置放大器A5-A再放大到合适的200500mV供给开关电容滤波器（SCAF）IC10。SCAF是一个可变8阶椭圆函数低通滤波器，拐角频率由来自DDS板的CPU时钟频率设定，因此，用户可以设置最终接收选择性。SCAF的输出送到DDS板上的音频增益电位器，再

23、输入到主板上的扬声器放大器A12。来自DDS板的CW侧音和提示音通过电阻R52加到后置放大器的音频信号中。I/Q信号缓冲放大器A13-A和A13-B带宽±15kHz，I和Q信号可以通过选择相应的AUX跳线从后面板的AUX插座获得。I/Q输出可以用于软件检波，通过将I/Q信号输入到电脑的声卡予以实现。二、发射部分 来自话筒的音频信号输入到放大器A8-A，同时也作为用户开关来选择语音处理器。话筒输入被设计成使用驻极体话筒，用两根线直接连接，驻极体话筒的偏置电阻是R62和R61。如果使用动圈话筒，则应在动圈话筒的热端串联一个470n电容来取消偏置。语音处理器使用软削波形成对数型的压缩。当语

24、音处理器参与时，高频预加重会着重对高音频进行放大，以获得更具穿透力的SSB传输。 话筒输入也可以切换成线路信号电平模式（例如数字模式接收）。线路信号电平可以通过改变电阻R82的阻值匹配到音频源（例如声卡）。 来自话筒放大器的音频信号通过高通滤波器A8-B（300Hz）和SCAF低通滤波器IC9（2.6kHz）滤波，再由放大器A9-A和A9-B分离成为差分信号，SSB驱动增益由微调电阻R26调整。然后音频信号输入到发射多相组件，将信号分为两个相位I和Q及其补码，I和Q信号由发射激励放大器A10和A11缓冲，发射激励增益通过反馈电阻R16、R17、R18、R21、R22、R23（精度0.1%）设置

25、为精确相等。I和Q信号输入到SSB调制器IC2（发射混频器），IC2是高速低阻抗模拟多路调制器，受控于两个相位差为90度的本振信号，调制器的输出是SSB射频信号，频率为本振频率，标称电平6dBm（4mW）。 发射混频器IC2的另外一半用于CW调制器，在本振频率上产生载波，载波电平由直流恒流发生器TR1决定。恒流电流值及由此控制的CW激励由微调电阻R28设定。 键控包络由电容C19决定，呈现的射频阻抗为100 。标称CW上升/下降时间为5mS，CW上升/下降时间可以定制，必要时可通过改变C19的容量来设定。三、控制部分 控制部分包括电源开关、10V和5V电源稳压器，电源开关场效应管TR7通过场效

26、应管TR8受控于DDS板。极少有直接使用13.8V电源的扬声器放大器，低压差稳压器REG2输出的+10V用于所有的运算放大器，参考点（中点5V）由分压电阻R83和R53获得，C76用于滤波。REG1输出的+5V用于所有的逻辑电路，包括接收和发射解调合成器。 主板的功能受控于移位寄存器IC6，这些功能是： 边带选择 1st滤波器带宽 AGC速度 语音处理器 ON/OFF 音频输入电平（话筒/线路） 80m/40m波段选择（两波段型，转换点频率4MHz） 移位寄存器由DDS板串行SPI总线驱动，包括数据、时钟和锁止信号。时钟信号由R95和C91滤波，并由施密特触发变换器IC7整形成方波，用级联输出

27、的SPI信号输入到位于RF滤波器板上的第二个移位寄存器，用于射频带通和功放低通滤波器选择。更多的SPI原理见有关SPI的文档。 模拟合成器IC8用来交换来自DDS板的I和Q信号，I和Q信号的顺序决定边带为LSB或USB，信号交换受控于移位寄存器IC6的1脚。 四与非门IC4通过PTT和边带输入信号控制发射、接收和操作模式。 AUX选择跳线决定了后面板上AUX插座的输出信号，可以在I/Q输出或PTT in/KEY out信号之间选择，详见电路原理图上的跳线位置。 PTT in可以用脚踏PTT开关，输入接地时切换到发射状态。PTT信号通过电阻R71（4K7）连线到主板的5V电源，工作电流1mA。键

28、控输出（KEY out）用于控制线性放大器。键控输出是由漏极开路的场效应管TR10执行的，在+50V的最高电压下，最大接收电流为0.1A，注意，键控输出不能使用负极控制。 标有“TONE LPF”的电阻和电容块是无源滤波器，用于来自DDS板的侧音和提示音。在侧音和提示音中断期间，电阻R87和R88保持直流电平在中点，以实现平稳的音频输出。（三）多相电路说明本机有二个相同的多相组件，两个插件模块均插入主板，一个组件用于接收，另一个组件用于发射，使用多相组件的目的是通过移相的方式在直接转换中抑制无用边带。多相板上没有调整元件。 在接收部分，正交I/Q音频信号和来自QSD合成器的补码信号输入到多相组

29、件，四个信号的相位分别是0度、90度、180度、270度。Q信号比I信号延迟了90度，相加后信号的无用边带在相反的180度相位，因此抑制了无用边带。 与此相对应，在发射部分，单相音频信号被分为I/Q信号和补码信号，这些信号输入到提供SSB射频信号的换相发射合成器。 多相组件中没有调整元件。通过仿真，无用边带抑制在300Hz3KHz范围内是最佳的。 元件的绝对值并不是关键，多相性能取决于电路中每一列（见右图）中元件的偏差。设计是这样的，当使用指定元件时，无用边带衰减的非常好（优于50dB）。偏差主要来自电容器，电阻是误差为1%的精密电阻。如果需要，可以通过筛选，使每一列中的元件数值接近，把性能优

30、化到很高的水平（60dB70dB）。（四）音频滤波器电路说明本机的滤波器板是主板上的插件模块，这是一个低噪声宽动态范围滤波器，在接收音频通道中作为1st带通滤波器。其增益为0dB，总噪声是3Vrms，最大信号是3Vrms，因此动态范围是120dB。 滤波器板上有两个滤波器，宽带滤波器用于SSB，窄带滤波器用于CW。本机的最终选择性由后面的用户可调SCAF滤波器决定。 滤波器板上有两个相似的电路，一个宽带滤波器和一个窄带滤波器，这两个滤波器只是元件的数值不同。两个滤波器的输入是并联驱动，输出是由模拟合成器IC1选择，受控于“NAR”信号。第一级滤波器（A1-A、A2-A），做组合有源高通/低通滤

31、波器，下一级滤波器（A1-B、A2-B）是附加有源低通滤波器。高通滤波器的6dB衰减频率是300Hz，低通滤波器的6dB衰减频率是1kHz和2.7kHz。（五）VM语音存储器电路说明概述 语音存储器是一个附加的电路板，可以装在DDS控制板的后面。语音存储器板的核心部分是ISD17240语音录音芯片。ISD17240芯片及操作的详细说明可在ISD17240参数表和应用说明中找到。 在控制软件中，ISD17240的内存被分为10部分，其中一个时长约120秒，其它的短一些，约11秒，所有存储器的控制功能是相同的。在这个应用中，ISD17240芯片的时钟为8kHz音频采样速率，8kHz音频采样速率已经

32、超过了高品质SSB语音存储的需要。功能和用途 VM语音存储器是本机的插件模块，有音频录音和回放功能，该组件可以对来自话筒或接收机的信号进行录音。录音回放可以发送到波段上，或者传送到本机扬声器。 语音存储器可以用来传送预先录制的语音信息，例如，在比赛操作或其他类似的情况下使用。从接收机录制的语音可以事后在本机扬声器聆听，也可以回放到空中。 录音/回放控制 录音、回放和发射功能受控于KB外置键控选装件或Windows软件（兼容Win9x、2k、XP或更高版本）。 存储器容量 10个记忆存储器，#1#9存储器容量为10秒，#10存储器容量为120秒。 操作 语音存储器板由DDS板上的5V稳压器供电，

33、核心部分是ISD17240语音录音芯片，由dsPIC30F6014A控制器通过SPI总线控制，其它元件是CMOS开关和运算放大器。凭借这些元件和ISD17240的内置功能便可以形成所有必须的音频通道。 在一般操作中，接收音频经由ISD17240到音频放大器，ISD17240内部的话筒放大器与话筒输入是并联的，所以可以录制来自话筒的语音。运算放大器和COMS开关用于将接收信号连接到话筒输入端，并覆盖话筒信号以用于录音。相同的音频通道也可以用于发射选定的存储器中的内容（播放到波段上）。ISD17240的内部开关用于中断音频通道，并将所选存储器的内容播放到本机扬声器。 为了调试，语音存储器板有一个发

34、光二极管LD1，用于显示ISD17240已收到指令并正在执行，在排除故障时这个指示是很有用的。（六）KB外置键控器电路说明概 述 KB是为了使用VM语音存储器插件的配套设备，键盘的硬件没有限制为仅供本机或控制VM语音存储器使用，其操作取决于加载到键盘微处理器的软件。有兴趣的朋友也可以动手改装它以适用于其他的设备。 操 作 由于电路设计的功耗非常小，所以整个键盘可以由RS232串行接口接收的信号供电，接收信号空闲状态约为-9V，活动状态约为+9V。KB1设计为利用两个极性的输入电压产生约4.5V稳定的工作电压用于微处理器。微处理器是低功耗的PIC16F628A，时钟频率为1.832MHz。微处理

35、器耗电约700uA，电路的其余部分耗电大约相同。详见电路图。 语音存储器 制软件V1.01 这个版本的软件提供10个按键+Shift的功能，增加的Shift按键（SW11）是可选的。左侧的五个按键发送语音存储器指令，右侧的五个按键发送数字04，如果安装并且按下了Shift按键（SW11），则右侧的按键发送数字59。利用外置键盘，除了E（清除所有）指令之外，可以发出其它所有的语音存储器指令。 如果想了解更多的外置键盘操作或为自己的需要进行修改，可以提供软件的源代码。（七）射频滤波器板电路说明五段低通滤波器在末级功放之后是五段低通滤波器，相应的拐点频率是2MHz、4MHz、8MHz、15MHz、3

36、0MHzMHz。这些滤波器也位于射频信号通道中，在接收期间提供额外的滤波。160米低通滤波器使用贴片电感L24和L25，80米低通滤波器使用贴片电感L26和L27，其他波段的电感都使用阿米东T252的磁环绕制。带通滤波器 带通滤波器用于发射和接收，使用贴片电感和贴片电容，由两片FST3253切换。波段切换信号来自于由IC4、IC5、IC6组成的电路。各分频频率为低于0.25MHz、0.250.5MHz、0.51MHz、1-2MHz、2-4MHz、4-8MHz、8-15MHz、15-30MHz。（八）射频功放板电路说明功率均衡衰减器由IC1及周边元件组成的发射射频衰减电路用于均衡各波段的功率输出

37、，衰减值由0dB到3dB共4档,由ATT0和ATT1信号选择衰减值。这项功能是通过用户界面菜单来实现的。三级射频功率放大器 射频信号先经过由TR1（BFG591）构成的甲类放大器放大后，由射频变压器T1将信号转换成平衡信号，进入由TR2和TR3构成的驱动推挽放大器放大，驱动级的偏置电流为每个管子30毫安，通过调整微调电阻R6和R9实现。射频变压器T2将驱动放大的信号转换成平衡信号，供给末级推挽放大器的场效应管TR4和TR5，标称输出功率10W。末级的偏置电流为每个场效应管100mA，通过调整微调电阻R15和R18实现。末级场效应管源极上的电阻R23和R24用于检测漏极电流，检测电阻两端的电压与

38、漏极电流成正比，检测电压经直流放大器A1-A放大后输入到DDS板上的AD转换器，因此，可通过LCD屏监测漏极电流。SWR电桥 SWR电桥位于低通滤波器与天线之间，变压器T4检测射频输出电流，T5检测射频输出电压，这些信号被合并和整流后，当作相关的正向电压和反向电压，DDS板计算正向射频功率和SWR值在LCD屏上显示。SWR指示是通过计算得出和显示的，与发射模式无关，因此，SWR指示也同样可以用于SSB发射。 收发转换与偏置电源 场效应管TR5和TR7驱动天线继电器RL1和偏置电源，稳压二极管Z1和二极管D7、D8构成的并联稳压器用于调节偏置电压，使用二极管D7、D8的目的是实现偏置电压负温度补

39、偿。直流电源输入直流电源通过功放板引入，保险丝F1用于过流保护，二极管D9用于反极性保护。（焊接组装篇）本套件属“大套件”，基本上阻容等贴片元件已由工厂贴焊好，用户需要手动焊装的仅是接插件及分立元件等少数较大的元器件，制作组装的难度要求比较低，工作量也少了很多，这样，用户可以花更多的时间精确调试机器。 焊接时可以使用一把35W的内热式电烙铁，有条件的可以使用白光936等调温式焊台。笔者使用的是一把广州黄花的型号435的内热式35W电烙铁。配合常用的镊子等工具，有条件的可以准备一个用于夹紧固定PCB板的夹座。 组成本机的PCB共有大大小小计8块。其中，两块一样的多相板和一块音频滤波器板是插在主板

40、上的，焊接完好，不需调试，直接插到主板即可。下面依次介绍DDS控制板、主板、射频功放板和连接器板、射频滤波器板的焊接组装以及整机的组装。DDS控制板焊接组装需要手工焊接的是1602显示屏，6个2.54排插针，7个按键，3个电位器，一个7805稳压器，以及编码器，手咪接口，使用一把35W的内热式电烙铁即可轻松完成。其中，按键、3个电位器和手咪接线可以等装上前面板后才进行焊接。其余只要按原理图标称参数，选好元器件焊好即可。套件中CPU内置的固件已经刷好最新版的程序。除非需要更换新的CPU或是重写固件，用户才需要使用ICD2工具或是使用PC机串行口对CPU进入写入固件的操作。1、焊好接插件的DDS板

41、正面2、焊好接插件的DDS板反面3、放好LCD垫脚4、装上LCD，上好螺丝6、装上轻触按键和按键帽7、焊接7805稳压器，注意：散热器不要和板上的非接地焊盘接触短路！8、把三个长柄电位器固定到控制板PCB上9、装好面板插座和编码器10、装好固定DDS控制板PCB的螺柱11、把控制板PCB装到铝面板上，固定好，装好编码器帽。12、板组装完成，依次焊好按键、编码器和手咪座等。主板焊接组装主板需要焊接组装的元件有：2.54双排针J1到J5,双排座J6，滤波器插座，两个多相板插座，三个调整电位器。另外一个继电器是可选的，如果用户需要扩大PTT输出的驱动电流，就需要加装这个继电器。下图为完成后的主板及位

42、于其上的两个多相板，一个音频滤波器板。组装焊接好的多样板和音频滤波器板如下图：射频功放板焊接组装功放板上需要手工焊接的元件有：R6、R9、R15、R18四个偏流电位器，2.54双排针J1、J2和J7，收发切换继电器，T4和T5，两个推动管子FR110，L4和L7两个电感的安装可以放在偏流调整好后再焊接。把功放板装到主机的后铝板上，焊接好两个功放管IRFI510和电源插座、天线座联接线，即可以进行调试。1、装好天线座，电源插座。准备固定功放管。2、弯好功放管的引脚。装到后面板上，注意：要在两个功放管上涂一层导热硅胶。3、把功放板固定到后铝板上，焊上功放管的引脚。4、焊好天线座引线，电源座引线。装

43、上连接器板。连接器板的焊接组装这个小板需要焊接四个3.5mm立体声插座。在焊接插座之前，要先把插座固定到后铝板上，排成一列并对齐，然后再进行焊接。下图为焊好的连接器板。本块小板无须调试。焊好后可以直接装到后铝板上。射频滤波器板焊接组装本板的组装仅需要焊接五个波段切换继电器，3个2.4双排针J1、J2、J3，以及绕制和焊接六个磁环电感线圈。L32、L33：在T25-2（红色）磁芯上用0.4mm直径的漆包线绕9圈，电感量250nH。 L30、L31：在T25-2（红色）磁芯上用0.4mm直径的漆包线绕12圈，电感量500nH。 L28、L29：在T25-2（红色）磁芯上用0.4mm直径的漆包线绕1

44、7圈，电感量1uH。只要焊接组装无误，本板无须调整。下图为焊接好的射频滤波器板。整机总装 1 、在机箱上装好固定螺柱，把主板装上。2、 在功放板上插好两条排线。把后铝板功放板顺着两边的槽道固定到机箱上3、 在主板上插上两条排线。准备固定射频滤波器板。4、 装上射频滤波器板。连接好对应排线。5、 在DDS控制板上插上两条排线。6、 把DDS控制板装到机箱上，插好排线。7、 在上盖装好喇叭。把喇叭插头插到后铝板的连接器板上。装上机箱的两条固定铝条。8、把上盖装到机箱上，上紧螺丝。整机组装完成。经过以上几个步骤，整机组装就完成了。可以准备电性能的调试了。调试时，需要掀开上盖调整相关电位器。在调整射频

45、功放板时，如果不单独对功放板进行上电调试，最好使用两条延长的排线进行调试。有条件的朋友也可以再准备一个外接小音箱。（调试校准篇）机器组装好后，我们总会迫不及待地想上电试机。别急别急，上电前，还是要用万用表检查一下电源对地有没有短路，各路电源输出对地的电阻等等，以避免电源短路或是元器件放置焊接问题引起一些故障。经验丰富的朋友会用放大镜详细观察电路板的每一个焊点，检查是否有虚焊等。上电前，需要准备好万用表，直流稳压电源（电压13.8V，最大输出电流不少于4A，使用一个12V/4AH的电瓶也可以），50欧姆假负载或是一副谐振天线。有条件的准备好外接驻波功率计、外接音箱等，条件优越的朋友可以动用通信机

46、综合测试仪。手咪可以使用最普通的驻极管话筒加一个PTT按钮开关按下面的手咪插座连接图连接即可。空PTT地MIC调试顺序是这样的，先保证各部分的电源供电正常，再调整接收部分，接着调整发射部分。最后进行基准的校准。本机仅有8个可调电位器供调整，其余均为软件参数的校正，需要进入维修模式，在软件菜单中调整即可，详情请参看软件操作手册。以下主要介绍这8个可调电位器的调整。在上电前，请检查各个电位器是否处于以下位置：DDS板：R42（I/Q平衡调整）：位于中间位置；主板：R53（接收AGC调整）：逆时针调到底；R26（SSB发射增益调整）：位于中间位置；R28（载波发射增益调整）：位于中间位置；功放板：

47、R6，R9，R15，R18（推动管和功放管的偏置调整）：逆时针旋转到底。一、电源供电的检查测试。各块PCB板的供电是这样的：直流13.8V稳压电源从电源线接入，进入射频功放板，再经由射频低通滤波器板引入主板，经主板的J3的15、16脚接入前面板DDS控制板。当按下电源开关时，DDS控制板上的Q2导通，7805三端稳压器输出+5V，CPU发送PWR ON信号，主板上的TR7导通，REG1这个LP2951稳压器输出+5V，REG2这个LP2951稳压器输出+10V，整机进入正常工作状态。这时，使用万用表测试各个电压是否正常，如果不正常，就得检查相应部分的电路。正常接收时，整机电流近400毫安，在3

48、50500mA之间，用手摸主板上的REG1和REG2这两个LP2951稳压IC会微热。整机各路供电正常，上电自检成功后，LCD显示屏会显示当前工作频率，工作模式，VFO状态，频率步进档等，如下图所示：二、接收部分的检查调整。开机后，LCD显示以下工作状态：工作频率：14.200.00VFO：VFOA 步进档：S工作模式：USB 音频滤波器：WID接上天线，调整主旋钮到本地的短波广播电台频率上，并调整面板音量电位器，在喇叭中应该可以清晰地听到声音。或者调到10MHz左右，应该可以听到标准时间、标准频率发播台的信号。DDS板R42电位器（I/Q平衡）的调整：1、选择LSB模式，从天线端口输入一个强

49、度为 S9（50uV）的 CW 信号，或是选择一个空中较强的CW信号。 2、切换到USB，信号将减弱或消失。 3、调节 R42 找到信号最小值。 有条件的朋友可以使用双踪示滤器，测量主板上的I和Q信号，精细调整R42，直到两者相位相差90度。主板上 R53（接收AGC）调整：1、不接天线，聆听接收噪声。 2、顺时针调节 R53，找到噪音开始衰减的拐点。 3、用射频信号发生器从天线连接器输入射频信号，信号强度为 S9（50uV 或-73dBm），以进行精细调整。 4、收听载波，音高在 1kHz 左右，调节R53 使 LCD 屏上图形 S 表的读数为S9（有两个点位于 S 表的中间位置）。 如果无

50、法使用信号发生器，可以用对比的方法完成精细调整，即在某一波段收听适当的信号，然后与另一台接收机信号的 S 表读数进行对比。 三、发射部分的检查调整。射频功放板上微调电阻 R6、R9 和 R15、R18设定驱动级和末级功放场效应管的偏置电流。驱动级偏置电流为 2×0.03A，合计电流 0.06A，末级偏置电流为 2×0.1A，合计电流 0.2A。上电前，先检查四个偏流电位器的中心抽头对地的电阻是否小于10欧，如果没有，请将 R6、R9 和 R15、R18 逆时针旋转到底，使偏置为零。J7的跳线为选择屏幕上显示的是驱动级的工作电流还是末级的工作电流。调整驱动级偏置电流R6、R9

51、： 1.接收状态下，天线端接上假负载，选择CW模式，把电流表串进L4的位置，按下PTT，激活功放偏置电流。3.顺时针旋转微调电阻 R6 直到电流表显示的读数为 0.03A±0.01A 4.顺时针旋转微调电阻 R9 直到电流表显示的读数为 0.06A±0.01A 5、拆除电流表，焊上L4。调整功放级偏置电流 R15、R18：1.接收状态下，天线端接上假负载，选择CW模式，把电流表串进L7的位置，按下PTT；2.顺时针旋转微调电阻 R15 直到电流表显示的读数为0.10A±0.02A 4. 顺时针旋转微调电阻 R18 直到电流表显示的读数为 0.20A±0.

52、02A 5. 拆除电流表，焊上L7。这样，就完成了功放板的偏流调整。最后把J7的跳线放在PA的位置。调整载波增益 R28：l接上假负载，按 MODE 键切换到 TUNE 模式。 l按 DISPLAY 键选择功率输出显示 PWR-.-W l按 PTT 键发射载波。 l调节 主板CAR 微调电阻 R28 直到射频输出功率读数为 10W±1W。 调整 SSB 发射增益R26 ：l接上假负载，按 MODE 键切换到 LSB 或 USB 模式。 l按 DISPLAY 键选择功率输出显示 PWR-.-W l按 PTT 键并在距离话筒 3厘米左右的位置对着话筒“啊”发声。 l调节 SSB 微调电阻

53、 R26 直到射频输出功率读数为 10W±1W。四、频率基准的校准：1 、选择服务模式进行校准：开机时按住 PWR 键，直到 LCD 屏上显示 Service Mode 后放开按键，此时用户进入了服务模式。2、设定基准振荡器频率 ：做这项校准时，本机应达到其正常工作时的温度。默认值是 180.000.000Hz。 使用精密频率计测量 30MHz 基准振荡器的输出，将测量结果乘以 6得出频率值：（例：测量结果为 29.999.850Hz，29.999.850×6 = 179.999.100Hz。）然后调节 VFO 旋钮到这个频率。按FAST 键：存入校准值并返回普通操作模式。

54、 有经验的爱好者也可以接收标准时间、标准频率发播台的信号进行基准的校准。常见问题：1、 上电无反应。请检查功放板上的F1保险管是否已熔断？电源是否已进入到前面板J4位置？也可以直接短接J4测试：这样，一上电就自动开机。一般在大套件发货前都会进行测试，除非接错电源，否则不会出现不能开机的情况。散件组装过程中，常见的是Q1损坏，F1保险管熔断。2、 外接音箱无声。一般情况下为连接器板的插座接触不良。由于这个插座使用的是立体声插座，如果使用单声插头，需要注意正确联线。再者检查前面板的音量电位器R30是否焊接良好？如果没有安装内置语音录放板VM选件，需要把前面板的J8的1和2脚短接才会出声。3、 无声

55、。检查主板上正REG1的第1、2脚5V和REG2的1脚正10V输出是否正常？REG1的第8脚和REG2的第8脚是否有正电源引入？TR8是否损坏引起TR7无法导通？音频功放A12的第6脚是否加电了？散件组装中，可以用镊子轻触这个音频感应法一级级排查，从主板A12的第3脚，音量电位器的中心抽头，主板IC10的第5脚，主板IC10的第2脚，主板A5的第2脚，主板A4的第6脚，主板A4的第1脚，主板A3的第2脚，主板A2的第7脚，主板A2的第5脚，主板C3等一级级由后往前查找故障。散件组装中，发现IC1这个FSTS3253损坏较常见。估计是这个IC的耐热能力差，在回流焊中被损坏了。故障现象为无法接收空中的信号或是接收灵敏度差。同样型号的IC2弱损坏也会引起单边带发射功率小。4、 在调整发射时，也可以使用外接CW电键测试载波功率。注意要在菜单中正确选择CW电键类型。小 结：经过以上的调整，本机即可进行正常的接收和发射了。如果需要精确调校本机，可使用测量仪器，进入本机维修模式进行以下项目的精细调校标定：l电源电压表 l提示音（BEEP）长度 lS 表定标 l正向功率表定标 l功放漏极电流表定标本机射频输出在10W左右，属QRP小功率发射级别，如果没有一副好的谐振天线，实际通联中会感觉吃力：对方抄收比较