徐州HAM之家，XD-D2电台改制为业余频段

BGTWOQBHA 2012-05-26

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本帖最后由 bg4vmo 于 2009-4-23 00:26 编辑

我国在七十年代的中期到八十年代末期, 研制生产了 XD 和 XDD 系列单边带电台, 用以装备部队和国民经济的有关部门, 使小八一、硅两瓦等早期的调幅电台退役。实践证明, XD 和 XDD 系列电台是我国早期生产的质量较好的军用──民用单边带电台, 各项发射指标均达到国家无委规定的标准, 其中有些指标还略高于国家标准。随着我国无线电事业的发展, 这些电台被性能更先进的具有数字频率合成器的电台所取代而已经普遍退役。这一形势给我国正在兴起的业余电台事业提供了相当雄厚的物质基础。但是, 由于这些电台不属于业余机, 因此其种大部分型号不能直接工作于业余波段。实践表明, 把这些退役的电台通过改制的方法而成为业余电台, 是发展我国业余无线电台事业的有效方式。由于XD和XDD 系列电台大部分型号全部使用军用级的元器件和分立式的原件组装（其中少量型号的属频率合成器式的除外）, 并由于其电路设计成熟,结构合理, 所以, 作为业余电台, 其不但性能良好并且给业余家带来了摩机方便和使用可靠及故障率低的特点。
　　XD-D2 型10瓦单边带电台是XD系列电台中的一种小功率电台, 由于原机设计的最高工作频率是5.999MHZ, 所以只能工作于80米业余波段, 不能工作于其它波长较短的业余波段。所以, 提高其工作频率, 以使其在业余通讯中有较大的灵活性及更好的性能, 是业余家所希望的目标之一。为此, 本文将介绍其改制方法。本文针对XD-D2 型10瓦单边带电台电路较之于XD系列电台其它机型的特殊性, 主要介绍将其改装为工作于40米业余波段以适应于我国三机业余电台使用的方法, 该改制方法原则上适用于XD系列的其它型号的电台（例如XDD─A 等型号电台）。工作于20米业余波段的改制方法, 请读者参考拙作“XDD- 801 电台20米业余波段的改制”一文（载《无线电》杂志1997年第10期第31页）在此不赘。

一, XD-D2 型10瓦单边带电台的特点:

　　XD-D2 型10瓦单边带电台是XD系列电台中的一种设计较好的电台, 原设计是为野战部队背复使用或作为基地台使用, 具有体积小巧、结构紧凑和电路元器件考究等特点。由于其电路设计的特点和工作原理基本上与XDD-801 单边带电台相同, 故本文不再介绍其电路的工作原理, 请读者参考拙作《XDD-801 单边带电台改装成业余电台》一文（见《无线电》杂志1996年第2期第33 页）。本文仅给出XD-D2 型单边带10瓦电台电路的独特之处及其改制方法。本机的电路图见图所示。电路图符号采用国标重新用计算机绘制, 与原图略有出入。电路图表明, XD-D2 型10单边带瓦电台的调谐放大器是两级谐振回路的可调谐放大器,用扫频仪对其频率特性进行的测试表明, 两级谐振回路的可调谐放大器的最高工作频率为6.5MHZ, 故对7MHZ业余频率而言, 需改制两级谐振回路的线圈,使调谐放大器能工作在 7MHZ频段, 因此通过改制高段的1L3、 1L4　两只谐振回路线圈后才能达到此目的。于此同时, 为了使改制后的XD-D2 型单边带10瓦电台具有不小于20瓦的功率储备, 使调谐放大器的两只3DJ7场效应管组成的复合管电路的工作点适当提高, 在保证规定的带通曲线的带宽在40db时为2000HZ左右和使带外抑制和载波抑制在-40db的前提下, 把调谐放大器的增益调到最大,以保证其有足够的电压增益, 使功放级获的较大的推动电压, 提高发射功率。
　　对于发射功率而言, 实践表明XD-D2 型10瓦单边带电台的宽带射频放大器部分是改制的重点, 因其原设计的最大输出功率是10瓦, 加上年久服役使发射效率降底功率输出不足十瓦,有的仅输出5瓦左右甚至更低的功率, 电台在此种技术性能较低状态下运行时,作为业余电台的实际应用,尤其在电台拥挤频率繁忙的7MHZ业余频段作QSO时,更因其功率太小使其发射的信号被 QRM 所淹没。既使对只允许使用有效天线发射功率为10瓦的拥有三级操作证书的 BG台而言, 由于他们大都用简易的材料制作天线和调试的困难, 天线的驻波比难以实现在 1.1左右的指标, 有的天线的驻波比在1.4左右甚至更高, 加之使用的馈线不标准（有的利用有线电视使用的75欧藕芯电缆）, 致使输送的射频功率损失较大, 使之天线上的有效功率远不足10瓦, 在这种情况下, 发射效率降底功率输出不足的XD-D2 型单边带10瓦电台就较难适应令人满意的业余通讯, 所以, 既使对于拥有三级操作证书的BG台而言, 改制后的XD-D2 型单边带10瓦电台应具有不小于20瓦的功率储备。由于XD-D2 型单边带10瓦电台的功率放大电路使用两只耗散功率为50瓦的3DA98大功率发射晶体管, 为电台应具有不小于20 瓦的功率储备的改制提供了极有利的基础条件。
　　用扫频仪观察原 XD-D2型单边带电台10瓦电台的宽带射频功率放大器整个通道的输出频率特性曲线表明, 其原设计的技术指标为了达到较高的带外抑制,在频率的高端 6.5MHZ 附近就呈现出低通滤波器的抑制特性曲线, 所以, 改制为7MHZ业余电台时, 必需使低通滤波器的特性曲线上移至7.5─ 8.0MHZ, 使之宽带射频放大器的带宽增大到7.5-8.0MHZ并保证足够输出20瓦左右的功率增益。实践表明, 调整通道电路的直流工作点和在保证发射指标的前提下, 通过调整少量的原件即可方便的达到这一目的。
　　功率输出电路是最后考虑改制的部位, XD-D2型单边带10 瓦电台的输出部分为配用鞭状天线和斜天线等电容性天线而设计安装了调感线圈, 由于业余电台在7MHZ工作时大都使用谐振于7MHZ的专用的窄带DIP天线, 为了降低原调感线圈的插入损耗, 并由于业余电台专用的窄带DIP 天线──这种呈现电感性的天线使原调感线圈不能使用, 改制后的电台必需切断此调感线圈使输出功率直接与天线接口馈接。改制时可以使用专用的电缆接口。天线直接用专用的电缆接口与电台馈接, 测试表明, 此种馈接方式, 在调谐放大器和宽带射频功率放大器的特性曲线达到规定的的带外抑制标准并且在天线的驻波比为 1.6以下时,电台的整机性能可完全可达到国家规定的无线电台的发射标准。
　　原机配置有机外型TP15-1型天线调谐器, 其主要为所使用的宽带44米双极天线而配置的, 业余应用已无太大意义, 所以, 和TP15-1型天线调谐器在上述的条件下既可不用。在业余应用中, 可用此机箱及部分元件再增加相应的有源元器件制作BD台使用的50─100瓦射频功率放大器, 使原来的配置发挥更大的作用。限于本文的篇幅, 用原天线调谐器改制成50-100瓦射频功率放大器的方法将另文介绍。
　　电源供电的配置是应通过改制后以适应于XD-D2型单边带10 瓦电台功率提高后的供电。和原机相配置的独立的直流稳压电源因其输出电流仅为2安培, 所以已不适应改制后的电台作20瓦的功率输出之供电, 故要作相应的改制。此点, 因电源电路较为简单,可参考有关资料自行制作。使改制后的直流稳压电源应提供不小于5安培的直流电流。
　　原机的低频放大电路是与耳机馈接, 为了使改制后的XD-D2 型单边带电台10瓦电台的音质较好, 可选配手持式扬声器─-话筒, 扬声器的阻抗可选择40欧的, 话筒选用驻极体话筒进行改制, 可保证较好的话音灵敏度及输出清淅的音质。

二, 改装方法（依改造的顺序而言）

1, 频率调整部分的改制:

　　a, XD-D2型单边带10瓦电台原有11个频点, 其第3-11频点是波段的高端 ,即3.0-5.999MHZ波段, 改制时可依照需要重新变换频调开关的接线。为使改造后的电台工作于 3.5 MHZ、7 MHZh和14 MHZ, 应给频率调整开关重新做出依工作频率的需要的化分。跟据化分改好频调开关相应的接线。如果仅工作在7MHZ频段时, 可不作改动,只要将该开关调整在 3 - 11 位置即可, 使在这个位置下控制下的 1J2、9J2继电器切换 1L3 、1L4 谐振线圈工作, 选择工作频点并使调谐放大器选通高段波道。
　　b: 去掉电容 1c22, 增大频率的微调范围。
　　c: 选择晶体。由于业余通讯的工作方式在 7MHZ 以下时选择下边带通信,故XD-D2型单边带电台10瓦电台选用晶体的计算应以和频计算。由于其边带信号发生电路的技术特性与XDD-801单边带电台一致, 所以其选用晶体的具体计算请参照《XDD-801单边带电台改装成业余电台》一文。在 7.0 MHZ业余频段,常用的频点是7.050─7.060MHZ,其所对应的所选晶体的频率是6.550-6.560MHZ之间,笔者利用市场上可购到的6.560MHZ和6.5536MHZ的晶体, 利用改变原机的并联在晶体上的6C8─6c16 微调电容及串联电感L5─L6微调而实现 7.050─7.068MHZ的频率覆盖。L4-L5是用0.09-0.15的QZ型漆包线在晶体管收音机用的中频变压器的磁芯上绕制, 在40圈到80圈的可选择的绕制圈数中, 配合微调电容进行频率微调。当使用6.5536MHZ的晶体时, 工作频率在6.050-6.060MHZ 之间可选。实际调整时,当使用频率计监测调整L5─L6电感的圈数, 以使振荡器工作在所需的频点上。电路图中只画出了两个频点, 读者可跟据实际需要增加频点。实际调整时, 如没有适当的仪器, 可以在 QSO 中请对方 HAM 帮助校准。
　　值得指出的是, 在较简单的改制方案中 , 如不使用串联电感时 , 用 6.5536MHZ 的晶体串联原微调电容器的方法不能把工作频率调到国内业余电台常用的7.060MHZ的频点, 因此可用两只6.5536MHZ的晶体并联, 但原电容器在10P左右, 此时既使用两只 6.5536MHZ的晶体并联, 也不能把晶体拉到7.060MHZ频点, 实验表明, 当电容在 1-2P时, 可拉到7.060MHZ频点, 最高可到7. 062MHZ左右。此电容可用线绕微调电容的方法自制。因此时晶体的等效电感离中心频率较远, Q值降低, 使晶体振荡器的输出不足500 mv（在JD8处测量）, 甚至不能拉到7.060MHZ频点而停振。在此种情况下,整机的增益将降低或不能工作于7.060MHZ频点, 此时, 可将晶振电路中的6BG3的发射级电阻6R5去掉或短路, 使晶振电路的增益提高并因此使整机的增益达到要求。实际运用中, 使用一块6.560MHZ的晶体在改动波道开关6K1的接线以变换并连、串连 6c8─6c15和电感L5─L6的方法实现从7.050-7.068MHZ的频率调整, 如果用6.5536MHZ 的晶体而需工作在7.060MHZ频点时, 可通过6K1将另一只晶体并联在槽路中。从而达到只用两只相同的晶体就可完成7.050-7.068MHZ的频率覆盖。

2, 调谐放大器的改制:

　　a: XD-D2 型单边带10瓦电台调谐放大器的有源器件为两只连结为复合电路工作的3DJ7型场效应晶体管, 在7.0-7.1MHZ频段增益稍低, 故应对工作点进行调整, 电路图表明, 调整1R4即可, 原机使用51欧电阻, 只要将此电阻换为25欧既可。
　　b: 调谐放大器有两组线圈, 需改制的是1L3 、1L4 两只线圈。先将两只线圈从线路板上拆下。
　　c: 改制 1L3: 焊开线圈的引脚接点, 从 1 脚处的线圈上拆下 2 圈, 从3 脚处的线圈上拆下 4 圈, 将线圈焊回引脚接点。
　　d: 改制 1L4 : 焊开线圈的引脚接点, 从 1 、4 脚处的线圈上各拆下 2 圈,从3 脚处的线圈上拆下 3 圈, 将线圈焊回引脚接点。
　　e: 将两只线圈焊回线路板上。

　　改制调谐放大器时应注意的问题: 由于XD-D2 型单边带10瓦电台机型中设有由场效应管组成的复合电路放大器, 该放大器是由两级谐振回路保证其通带特性, 在改制和调整中, 应注意改制后的XD-D2 型单边带10瓦电台要达到标准的带外抑制。因此, 达到指标需进行的最重要的工作是要把握好通带放大器的频带宽度及增益。要做到这一点, 是使改制后的调谐放大器的几组线圈具有较高的Q值, 因为线圈的 Q值较高可使通带较窄, 不但能保证通带增益,而且较窄的通带使非线性谐波的可能性相对较低。有些XD-D2 型单边带10瓦电台, 由于产品的一致性关系, 只要简单的把需改制的调谐放大器的线圈中磁芯向外旋出或减小配谐电容既可使调谐放大器谐振在40米业余波段, 这样做, 虽然减低了电感量或减小了电容量而提高了谐振频率使之调谐放大器能工作于40米波段 ,但是,由于这样做是以牺牲线圈的 Q 值为代价的, 方法虽简单, 但却使通带变宽,并降低了整机的增益, 增加了带外幅射的可能性。因此, 还是应当不怕麻烦,以采用上述c、d两种减少圈数的方法为宜。改制后的调谐放大器, 调整其通带特性曲线, 必须保证带外抑制在 -40db 以下,工作频点处的带宽在 1000-1500HZ左右。带宽在1000-1500HZ左右时为最好, 过窄音质不好, 过宽将产生邻频干扰。尤其要重点观察二次谐波和三次谐波的抑制情况, 必须达到标准。

3, 调谐放大器的调整:

　为使改制后的电台附合国家标准, 必需进行调整, 使之达到下述指标:

　　放大器的输出电平在 7.1MHZ 时为 100 mv。
　　互调在 -30db 左右
　　载漏抑制不劣于 -40db
　　无用边带抑制不劣于-40db
　　象频抑制不劣于-40db

　调整最好用频谱议进行, 没有频谱仪的情况下, 可用扫频仪测量通过观查幅频特性曲线, 调整1R4的电阻值, 调整1c6 和 1c9 、1c10 、及1L3 、1L4的磁芯,使之附合指标。在缺少扫频仪的情况下, 可用 XFG- 7 信号发生器输出7MHZ 的点频信号,配合 SR-37 示波器或 DYF-6 毫伏表, 进行综合测试并绘制通带特性幅频曲线图, 以分析指标情况。在却少相关仪器的业余条件下, 可调整上述的有关部分, 使之整机的输出功率在 7MH 时为15-20 瓦左右。配和收信机监听, 判断音质等情况, 而后在实际发射中请对方帮助判断信号的质量。

4,宽带射频放大器部分的改制:

　　由于原机的宽带射频放大器设计的工作带宽在1.5MHZ到6.5MHZ左右, 在7MHZ时, 已达到此带通曲线的下切线之内, 有近30db的抑制, 故为保证工作于7.0─7.1MHZ的增益以便能使整机的功率输出达到20瓦左右, 应调整该宽带射频放大级的带宽及工作点。方法如下:

　　a: 调换7BG1, 用hfe值在80-100左右的管子代换原管, 调整R122的阻值,用万能表测试使7BG1的静态工作电流在55MA左右。
　　b: 调整R117的阻值, 用万能表测试7BG2的静态工作电流在125MA左右。
　　c: 将7L1和7L2换成560μ的电感。
　　d: 把R124和R120都换成150欧的电阻, 以提高输入阻抗, 增加其电压放大的增益, 因为把此两级的工作点已按a、b两项的方式作了提高, 使其甲类线性放大的工作点提高, 避免了因输入阻抗提高而带的线性失真和谐波, 因此 ,虽然提高了输入阻抗,但带通曲线却仍很标准。

　　e: 切断调感线圈I3、I2, 将天线接口直接用导线联接于8J1继电器。完成上述的工作以后, 可按调整调谐放大器的方法和技术标准调整射频功率放大器, 进行接天线假负载测试整机指标的检测工作, 使其达到国家标准。值得指出的是, 改制后的宽带射频放大器的功率因原机的体积较小, 散热板的面积已不能保证超过20瓦的射频输出功耗, 因此,为保护功放管的安全, 不可使电台在高于20W 输出功率的状态下工作。

5, 话筒及话筒放大器电路的改制:

　　XD-D2 型单边带10瓦电台的话筒放大电路较为简单, 并由于该机音频信号输出必需在100 MV时才能达到平衡混频器的要求, 过低, 平衡混频器的输出的增益不够, 使电台输出的单边带功率不足; 过高（大于 100MV）, 将增大电台输出的单边带功率, 但这时的互调分量增大, 将使三阶互调指标下降, 造成带外幅射。因此, 为获得较大的输出功率而采用使话放电路的输出超过100MV 的办法, 将使XD-D2 型单边带10瓦电台的互调分量增大、三阶互调指标下降, 因此将造成较严重的带外幅射, 所以应控制话放电路的输出不超过100MV。
　　为保证XD-D2 型单边带10瓦电台改制后的音质, 将原机的动圈话筒改为驻极体效果较好, 但这时因驻极体话筒的灵敏度高 , 将使话放电路的输出超过100MV, 从而破坏线性, 使互调的分量增大, 因此,必需将原电路中的射级跟随级4BG1去掉。因驻极体话筒的一致性较差, 可挑选灵敏度高且音质好并通过调整驻极体话筒的偏置电压, 将话放电路调整到最佳的工作状态。在调整中可以用与单音信号（边带报）输出作比较的方法对话筒放大电路的工作情况作出判断。方法是, 先在单边带报的状态下工作, 观察其工作电流或天线电流并作记录,然后用边带话工作, 应使其峰值电流为在单边带报的状态下工作时的工作电流或天线电流的 4/5 处既为最好的状态。
　　业余调试话放电路时, 自己可用77或239收信机就近调整: 发信机接假负载, 用录音机对话筒放送一音频信号, 收信机不接天线, 戴耳机接收信号, 应能听到悦耳的被放送的音频信号。然后, 在通过实际发射作QSO,请对方判断话音质量, 跟据具体情况再作最后的修正。
　　话放电路的具体改制方法如下: 改制后的电台使用驻极体时, 先将驻极体话筒按装到原话筒手柄上,并在其剩余的空间中填充海棉状吸音材料, 以减小所谓的“金属声”。

　　a: 将 4c1 换成 1μ的电容, 4c1正级端接一只4.7K 电阻后接话筒的输入端, 4.7K电阻的另一端接于R83电源端。4c1 负级端直接接于 4BG2 的基级。
　　b: 将 R87 换成 680 欧的电阻。
　　c: 适当调整R85和R86, 使音质和音量最好。此时应注意驻极体话筒的一致性问题, 调试中应挑选音质和音量较好的的驻极体话筒。

6, 天线接口的改制:

　　可参考《XDD-801单边带电台改装成业余电台》一文。
　　实践表明, 笔者用上述的方法将 XD-D2型单边带电台改制成7MHZ业余频段的业余电台后, 通过近三年多的实际应用, 在不断收到大量的爱好者的来信咨询的基础上形成此文。本文的改制实践表明, XD-D2 型单边带电台在业余通信中的效果令人满意, 在两千公里的通信距离内, 获得的 RST 均在 57─59 左右。其各种指标的测试均达到国家标准。所以, 改装后的 XD-D2型单边带电台不愧为是性能良好的业余电台。