Как я уже писал ранее, в конце лета/ начале осени 2022г Конструкторское Бюро Беркут планирует начать серийное производство портативной AM/FM радиостанции диапазона 27 МГц (#cb ) Штурман-200М (P.S. в серийное производство модель пошла под названием Штурман-230М) .
Напомню основные отличия этой модели от выпускаемой в настоящее время радиостанции Штурман-200:
- новая приёмо-передающая плата в FM должна обеспечить несколько более высокую дальность связи при работе с компактными антеннами в переносном варианте использования за счёт более высокой эффективности штатной антенно-излучающей системы (значительно больше земли в многослойных платах - что повышает эффективность "штатного" противовеса)
- в режиме АМ модуляции новая приёмо-передающая плата обеспечит более высокое качество приёма и передачи сигнала.
В Штурмане-200 в АМ тракте применялась советских времён разработки микросхема К157ХА2 - у которой были свои плюсы и минусы.
Главный минус К157ХА2 - штатный АРУ был просто "никакой" - и даже имеющийся в радиостанции аттенюатор, автоматически подключающийся при необходимости и ослабляющий слишком сильный близкий мощный сигнал не всегда мог обеспечить высокое качество ближней (5-30м) связи.
Дальние сигналы в АМ Штурман-200 принимает лучше импортных конкурентов, а вот вблизи качество приёма в АМ ухудшается (в FM АРУ срабатывает чётко на любом расстоянии).
Из-за разброса параметров АРУ в некоторых экземплярах/ партиях К157ХА2 при приёме близкого мощного сигнала в АМ наблюдалось некоторое (обычно не существенное) уменьшение громкости и искажение (ухудшение качества) принимаемого сигнала.
Хотя большая часть К157ХА2 в связке с аттенюатором вполне адекватно справлялись и с работой в таких условиях - из многих тысяч произведённых и активно используемых раций Штурман-80 - Штурман-80М - Штурман-90 - Штурман-180 - Штурман-200 жалобы на недостаточную эффективность связки АРУ К157ХА2/ аттенюатор поступали всего несколько раз) - тем не менее, проблему с гарантированно высоким качеством приёма близкого мощного сигнала в АМ надо было решать.
Поэтому было принято решение отказаться в будущих разработках от использования К157ХА2.
В 2021г был подготовлен к серийному производству вариант радиостанции Штурман-180М (в процессе разработки плавно переименованный в Штурман-200М из-за новой конструкции модуля управления с увеличенным до 200 числом каналов). Там - для достижения максимальной экономичности (минимум потребляемого тока) АМ тракт был целиком разведён с использованием дискретных SMD компонентов.
Параметры и стабильность работы в АМ значительно улучшились за счёт глубокой регулировки АРУ и применения двухзвенного (ВЧ-ПЧ) аттенюатора.
Но в серию данная версия (формально готовая к производству одновременно с запуском в декабре 2021г Штурмана-200) не пошла по трём причинам:
- некоторые компоненты стали дефицитны;
- много сотен компонентов повышают себестоимость изделия и цену для потребителя;
- у профильного разработчика появились идеи, как при меньшем числе компонентов улучшить радиостанцию.
Основные отличия приёмо-передающей платы нового Штурмана-200М (серийное производство которого должно начаться в августе-сентябре 2022г) от выпускаемого сейчас (июнь 2022г) Штурмана-200
Для начало сходство - сходство только в модуле управления, применяющимся в настоящее время в радиостанции Штурман-200. Модуль управления унифицирован.
Теперь отличия:
1.Потребляемый ток немного больше, чем в Штурмане-200 (в FM - крайне незначительно, в АМ - ощутимо за счёт применения "прожорливой" (но с максимально хорошими параметрами) микросхемы TDA1072A вместо К157ХА2).
Но в режиме дежурного приёма (VRX) потребление и в FM (в среднем 6.3 мА - можно выбрать и более экономичный режим), и в АМ (в среднем 8,7 мА) очень низкое
Ток потребления в режиме ПРИЕМ (когда ШП отключил звук):
При светящемся дисплее (режим FM):
- На дисплее 31bEU, яркость 100% - 69 мА
- На дисплее 31bEU, яркость 50% - 48 мА
При "тёмном" дисплее (дисплей автоматически отключается через несколько секунд для экономии энергии):
- режим FM - 27mA
- режим AM - 53mA
Потребление в дежурном режиме (VRX) в FM:
- токи в статике (10s_ON, 10s_OFF): 27mA_ON, 4mA_OFF
- средний ток (0.2s_ON, 2s_OFF): 6.3mA
DC = Ton / (Ton + Toff) = 0.2 / (0.2 + 2) = 0.091
Iavr = (Ion * DC) + (Ioff * (1 - DC)) = (27mA * 0.091) + (4mA * 0.91) =
= 2.46 + 3.64 = 6.1mA + 0.2mA = 6.3mA
Потребление в дежурном режиме (VRX) в AM:
- токи в статике (10s_ON, 10s_OFF): 53mA_ON, 4mA_OFF
- средний ток (0.2s_ON, 2s_OFF): 8.7mA
DC = Ton / (Ton + Toff) = 0.2 / (0.2 + 2) = 0.091
Iavr = (Ion * DC) + (Ioff * (1 - DC)) = (53mA * 0.091) + (4mA * 0.91) =
= 4.82 + 3.64 = 8.46mA + 0.2mA = 8.7mA
2. На плате отсутствует механический переключатель AM/FM - переключение типа модуляции будет осуществляться только в электронном виде. Соответственно, при выборе режиме приёма на двух каналах один из каналов можно будет выбрать в АМ, а другой - в FM модуляции
3. Включение/ выключение питания будет осуществляться выключателем, совмещённым с регулятором громкости (удобнее в эксплуатации).
4. Вторая катушка приёмника и первая катушка передатчика заменены на прецизионные чип-индуктивности 0805 MURATA LQW2BASR47J00L. Это позволяет сэкономить место на приёмо-передающей плате.
5. Сигнал второго гетеродина 10240кГц с выхода 7(10M240) платы на вход 1 микросхемы MC3361 - то есть не будем использовать второй кварц 10240кГц (раньше этот узел дублировался для устранения потенциальных наводок из-за провода, сейчас решена проблема электромагнитной совместимости узлов, что позволит сэкономить дефицитное место на плате для расширения функциональных возможностей)
6. Для АМ тракта применим микросхему: TDA1072A (Philips AM_receiver DIP16) - данная микросхема лучшая по параметрам в своём сегменте, хотя относительно К157ХА2 (применяемой в Штурмане-200) даёт в АМ прирост потребляемого тока.
7. Для уменьшения щелчка в динамике при срабатывании ШП будет использована схема плавной подачи питания на УНЧ - схема отработана и даёт хороший результат: при работе с динамиком щелчок практически не слышен, а при работе с наушниками он слышен очень тихо и дискомфорта не вызывает.
8. Новая схема микрофонного усилителя с АРУ со значительно меньшим количеством компонентов (необходимо экономить место на плате для расширения функциональных возможностей).
9. В режиме DW теперь можно установить для каждого из двух принимаемых каналов разные виды модуляции, например, для одного канала - FM, а для другого - AM (нет механического переключателя типа модуляции, который не давал реализовать эту возможность в Штурмане-200)
10. За счёт применения новой схемы АМ модулятора, значительно увеличен коэффициент амплитудной модуляции (глубина модуляции)
11. Для обеспечения требуемой функциональности и сокращения числа компонентов на приёмо-передающей плате будет использоваться свой MCU (не считая основного микроконтроллера на модуле управления).
Задачи, выполняемые дополнительным MCU (микроконтроллером)на приёмо-передающей плате:
- управление всеми узлами схемы
- функция VOX ("умный" - будет пытаться автоматически подстраивать порог срабатывания - режим активации передачи голосом, работающий как непосредственно с радиостанции, так и при применении внешней гарнитуры или тангенты)
- управление умным спектральным шумоподавителем
- функция защитного отключения батареи при ее критическом разряде
- функция "умного" управляемого зарядного устройства с отключением в конце заряда
В настоящее время вся схемотехника полностью отработана на макетах, профильный разработчик осуществляет разводку компонентов на печатной плате с учётом электромагнитной совместимости узлов - надеемся, что в конце лета/ начале осени радиостанция Штурман-200М поступит в серийное производство.
Мы надеемся, что в силу применённых конструктивных решений это будет чрезвычайно удачная по параметрам, функциональным возможностям и эксплуатационной надёжности радиостанция.
Как работает в лесу (в FM) её предшественники (рации предыдущего поколения серий Штурман и Егерь производства КБ Беркут) можно посмотреть в тестах (в условиях плотного леса отечественные радиостанции диапазона 27 МГц производства КБ Беркут обеспечивают значительно более дальнюю и стабильную радиосвязь, чем любые импортные портативные рации диапазонов cb, lb, vhf, uhf)
Сравнить работу в АМ раций Штурман-180/ Штурман-200 (эти рации не отличаются по приёмо-передающей части - отличия в модуле управления) с работой импортного Алана-42 можно, посмотрев видео теста:
Радиостанция Штурман-200М и в режиме FM, и в режиме АМ модуляции должна работать лучше, чем её предшественники.
Спасибо!
P.S. В декабре 2022г началось серийное производству радиостанции Штурман-230М - т.к. подоспел новая версия модуля управления с расширенным с 200 до 230 числом каналов и оптимизированным меню вместо Штурмана-200М выпускается Штурман-230М:
Тесты работы с участием Штурманов-230М: