IC-756Pro/Pro II. Обозрение для пользователя.

Автор: Adam, VA7OJ/AB4OJ

Все статьи на CQHAM.RU
Все статьи категории "Мой трансивер"

Adam, VA7OJ/AB4OJ.

В июле 2000 года, я продал свой IC-756 и купил у местного дилера IC- 756Pro. Я им доволен и нахожу, что он намного превосходит своего предшественника (IC-756). Приёмник IC-756Pro, похоже, намного более “тихий”, чем у IC-756, возможно, по причине того, что гетеродин у него выполнен по схеме синтезатора с прямым синтезом частот (DDS LO). DSP фильтры в тракте ПЧ имеют более крутые скаты характеристик, чем таковые у аналоговых кварцевых фильтров в старых приёмопередатчиках и работают намного более эффективно, подавляя помехи в соседних, прилежащих к рабочему, каналах. George, W5YR в ( George, W5YR's IF Filter Page ) с пристрастием описывает этот аспект. Также, почитайте ( read ), приведённую ниже в списке дополнительной литературы статью George'а: "Notesonroofingfilters".

Регулируемый вручную, до системы АРУ, вырезающий фильтр ПЧ ( IF notch filter ), который обеспечивает подавление до 70 дБ (70 dBdeep) - это что-то совсем замечательное. Он вырезает нежелательный S9+20 дБ сигнал так, что на него совершенно не реагирует S-метр. DSP фильтрация по ПЧ, включая перестраиваемый вырезающий фильтр, находятся внутри петли АРУ (AGC loop), в отличие от IC-756. Комбинация DSP режектора шумов и аналогового подавителя шумов типа нойз – бленкер (noise blanker) делает работу, например, на 40-метровом диапазоне в ночное время наиболее приятной и менее утомительной. Я наблюдал значительные артефакты (“хвосты” – UA9LAQ), при наличии сильных сигналов, только тогда, когда был включен noise blanker. Это происходит явно из-за переключений устройства на пиках сигналов (их ограничения – UA9LAQ) и устраняется простым выключением noise blanker’а.

Во всех случаях, -Pro вытягивает слабые сигналы из шумов заметно лучше, чем это делает -756 и, также, другие его предшественники на моей станции. Измеренная чувствительность на диапазоне 20 метров с включенным предусилителем 1, при полосе 500 Гц, составила 0,1 мкВ при соотношении сигнал+шум / шум 10 дБ (при измерениях использовался генератор HP 8640B). Я спокойно разбирал SSB сигналы, которые совершенно не колыхали стрелку S-метра. Такие сигналы на -756 обычно уже тонут в шумах. Возможность подстройки полосы пропускания фильтра по принимаемому сигналу (с использованием Twin PBT или таблиц к фильтрам), также позволяет вытягивать слабые сигналы из шумов. Режектор с ручной регулировкой также полезен в деле повышения соотношения сигнал/шум при приёме сигналов.

В -Pro, Вы можете оптимизировать полосу пропускания по ПЧ, привязав её к полосе принимаемого сигнала, таким образом, обеспечив оптимальное соотношение сигнал/шум. Также DSP ПЧ фильтры включены внутрь цепи АРУ, так что, сильные внеполосные для DSP фильтра сигналы, не будут “затыкать” приёмник. Тот факт, что все DSP фильтры, включая “ручной” режекторный (но, исключая автоматический режекторный) находятся в петле АРУ, выводит –Pro (и позднее выпущенный Kachina 505) из ряда всех других производимых любительских КВ трансиверов.

Чувствительность анализатора спектра -756Pro значительно выше, чем у -756. Сигнал с уровнем менее 1 мкВ на экране виден, в то время как для -756 необходимо, по крайней мере, 20 мкВ, чтобы получить на дисплее заметный пичок. Единственной наладочной процедурой для анализатора спектра IC-756Pro является настройка и калибровка вертикальной (амплитудной) характеристики дисплея, горизонтальная заложена в цифровой схеме и поэтому никогда не сбивается. Регулятор “Калибровка” (CAL) на нижней правой стороне шасси позволит правильно установить маркер. Вы можете наблюдать временное появление значения состава спектра и занимаемую Вашим сигналом на передачу полосу частот, если Вы установите: "Scope during Tx = ON" в меню "Scope Set".

Микрофонный усилитель передатчика -Pro имеет немного меньшее усиление, чем в -756 и требует немного больше подвернуть регулятор усиления (MIC GAIN) при использовании микрофона Heil с динамическим капсюлем (HC-4 или HC-5). Новый Heil HM-i электретный микрофон полностью раскачает –Pro, при положении регулятора (MIC GAIN) примерно у 9 часов.

Перестраиваемые в больших пределах DSP фильтры ПЧ имеют намного лучшие формы АЧХ, по сравнению с классическими аналоговыми фильтрами. Перестраиваемый режекторный фильтр ПЧ “давит” помехи на 70 дБ. И как только Вы привыкнете к анализатору спектра, так не захотите больше без него существовать. Напряжение АРУ также получается в схеме DSP.

IC-756Pro и усилители Icom - PW-1, IC-4KL или IC-2KL/AT-500 – образуют прекрасные пары – усилительные тракты. К -Pro может быть подключен интерфейс (interfaced) Yaesu Quadra. Мои первые впечатления от Quadra изложены здесь (here.).

У IC-756Pro/Pro II - прекрасный процессор (Monitor). Выборка в 36 кГц аналоговой ПЧ передатчика на выходе главного ЦАП преобразуется вниз на опорный диапазон (полосу) в смесителе, гетеродином (опорным генератором) которого служит генератор тактовых импульсов (ГТИ) АЦП/ЦАП частотой 36 кГц. Получающийся в результате звуковой сигнал подводится к выходу “громкоговоритель/головные телефоны” и управляющему аудиовыходу (ACC1 вывод (Pin) 5).  В точке выборки, параметры ПЧ, таковы, как у передаваемого сигнала; следующей ступенью в тракте основного сигнала является аналоговое преобразование вверх и цепочка усилительных каскадов.

Используя Monitor и приличную пару головных телефонов, Вы можете очень просто настроить -Pro на необходимое качество модуляционного сигнала. Попереключайте положения, занимаемой полосы передатчиком в эфире узкую, среднюю и широкую (NAR, MID and WIDE, соответственно). Посмотрите View George, W5YR's IC-756Pro Monitor page. - страничку W5YR, касающуюся контроллера IC-756Pro.

Рекомендуемым для -756Pro является микрофон Heil HM-i. HM-i включается в гнездо [MIC], расположенное на передней панели трансивера. Установки 756Pro: усиление микрофонного усилителя [MIC GAIN] - на 9 часов, тембр: высокие частоты +5 дБ, низкие -2 дБ, компрессия (сжатие динамического диапазона) – выключена (COMP OFF), занимаемая передатчиком полоса - средняя (MID). Никакого дополнительного вспомогательного оборудования не включалось между микрофоном и микрофонным входом трансивера. Если используется компрессор, установите COMP ON MID и отрегулируйте уровень компрессии регулятором [COMP] от 5 до 10 дБ, не более. Это поможет избежать перекачки.

Примечание к IC-756Pro II:

В мае 2002 г, я приобрёл IC-756Pro II на ярмарке в Дейтоне (Dayton Hamvention).  По возвращению домой, я установил -Pro II у себя на станции и начал экспериментировать с ним.

Спустя неделю, я уже мог констатировать, - результат обнадёживающий. По отношению к -Pro, у - Pro II лучше работает приёмник, в частности, он намного лучше держит сильные сигналы, лучше DSP фильтрация по ПЧ и DSP подавление шумов. 

Регулируемый порог в noise-blanker’е (NB) является также большим преимуществом перед нерегулируемым порогом в старом -Pro. Я обнаружил, что при снижении порога ограничения от установленных “по умолчанию” (default) 50% до 75%, можно, почти полностью, исключить специфический шум от местной высоковольтной линии электропередачи.

Впечатляющей оказалась работа IC-756Pro II на больших сигналах. Ближайший ко мне сосед-радиолюбитель проживает на одной со мной улице, примерно, в километре от меня, у него имеется антенна 3-элементный квадрат, расположенный на высоте 18 метров. Когда он работает SSB на 20-метровом диапазоне при выходной мощности, примерно, 1,2 кВт PEP (уровень S9 + 60 дБ у меня), то пиковые значения принимаемых “хвостов” имеют следующие величины:

Расстройка,кГц

 Сила сигнала

Дисплей

10

S5

+40 дБ

15

S3

+20 дБ

20

S2

+10 дБ

35

S1

+10 дБ

Положения регуляторов на входе приёмника, при этом: предусилитель – выключен, аттенюатор – выключен, ручка регулятора усиления установлена в положение - на 12 часов. Установки на анализаторе спектра: обзор – 12,5 кГц, аттенюатор – выключен. При расстройке более 20 кГц “хвосты” едва слышны и не мешают приёму слабых SSB сигналов (S1…S2), несмотря на увеличение уровня “травы” (всплесков шумов внизу экрана – UA9LAQ), вызванного большим уровнем принимаемого сигнала.

Для сравнения, замечу, что излучение передатчика соседа перегружало вход IC-756Pro настолько сильно, что делало невозможной приём по всему диапазону 20 метров.

Регулируемый от руки “вырезающий” (режекторный) фильтр (Manual Notch) в – Pro II, по крайней мере, работает не хуже, чем в -Pro. Автоматический режекторный фильтр более эффективен в подавлении множественных тональных сигналов (мультипликативных помех – UA9LAQ), так что, получаемый ЗЧ сигнал, похоже, полностью свободен от DSP артефактов и “каши”. А в -Pro присутствует довольно солидный уровень артефактов, с которыми только-только можно мириться.

Примечание: автоматический режекторный фильтр не доступен в режиме CW, поскольку он будет вырезать сам телеграфный сигнал, который нужно принимать. Это относится как к IC-756Pro, так и к IC-756Pro II.

“Ручной” режекторный фильтр также может быть эффективным в устранении наиболее раздражающей компоненты комплексного сигнала помехи. Во время недавнего sked’а на 15 метровом диапазоне с моим другом Matt’ом KK5DR, на нашей частоте, вдруг, выскочил спектр шумов шириной 2 кГц с уровнем S9. Сигнал Matt’а тогда не превышал уровня в S6 и, естественно, помеха “задавила” его. Активизировав “ручной” режекторный фильтр и покрутив его ручку, мне удалось вновь “вытащить” сигнал Matt’а, причём с оптимальной артикуляцией и 100% возможностью записи. Я не припомню, чтобы такое было возможно в аналоговых приёмниках.

Используя Twin PBT с включенным CW фильтром с полосой пропускания 250 Гц, можно уменьшить полосу пропускания CW фильтра в ПЧ до 50 Гц (как и в Pro). Регулятор высоты тона телеграфного сигнала не выведет CW сигнал из полосы пропускания фильтра ПЧ, даже при такой узкой полосе в 50 Гц.

George, W5YR примечания для обстановки работы при сильных сигналах:

Декабрь, 2002 г: Хотя моему опыту общения с моим новым -Pro2 исполнилось всего несколько недель, отмечу, что работа входной части его существенно отличается в лучшую сторону от оригинального - Pro. У меня не было даже позыва использовать аттенюатор с -Pro, хотя я, обычно, большинство времени работаю с предусилителем 1. С -Pro2, я до сих пор не пользовался ни предусилителем, ни аттенюатором. Входная часть -Pro2 действительно много лучше, чем у - Pro. Мой опыт с оригинальным -Pro датируется сентябрём 2000 г.

Я могу читать CW сигнал силой в S2 на расстоянии, менее, чем 100 Гц от сигнала S9+30 дБ, используя фильтр с полосой пропускания 100 Гц. И нет очевидного исчезновения информации или перекрёстных искажений от сильных сигналов на диапазоне. Я думаю, что Icom нашла способ, как делать почти “пуленепробиваемые” входы приёмников трансиверов и с лицензированием технологии входных устройств Rohde & Schwarz, дела могут пойти только в гору.

Я согласен с комментарием других обозревателей относительно эффекта, что в аппаратах эры 2002 года не должно быть ручных регулировок, с целью предотвращения перегрузок и по моему опыту скажу, что серия 756PRO и не перегружается.

Январь, 2003 г: Касаясь способности приёмников фирмы Icom “обходиться” с исключительно сильными сигналами, счастлив сообщить, что -Pro2 работает даже лучше, чем я мог ожидать. Такие же результаты получил и Adam со своим IC-756Pro2.

Мой опыт, полученный при экспериментах с мощной местной станцией в моём QTH, близок опыту Adam’а, также как наши параллельные опыты по подаче слабых сигналов вблизи калибрационных, сильных сигналов вблизи слабых и т. д.

Я могу разбирать очень слабые сигналы, практически в той же полосе пропускания фильтра, в которой находится и сигнал S9+40 дБ. Когда я помещаю большой сигнал в пределах полосы пропускания фильтра, то на слабом сигнале не наблюдается никаких нежелательных явлений: дроблений, интермодуляции и т. п. Это явно лучше, чем у -Pro. 

У меня поблизости, где-то на расстоянии в милю, живёт заядлый контестмен, который проходит у меня на S9+60 дБ. Как-то вечером услышал его на 40 метрах CW и обнаружил, что могу без аттенюатора и других мер разбирать слабые сигналы в нескольких сотнях Гц от его частоты. На обычном –Pro он закрывает у меня полдиапазона.

Вчера вечером (9 января 2003 г), в диапазоне 75 метров я повстречал АМ сигнал с уровнем S9+60 дБ, но смог разбирать SSB сигналы с уровнем S3 на расстоянии примерно в 2 кГц от него. От АМ сигнала слышались различные шумы и трески , “сплеттер”, но они так и не смогли закрыть или другим способом повлиять на приём SSB сигналов. Это был наилучший эксперимент из всех, которые я когда-либо предпринимал с -Pro2.

Ноябрь 2003 г: Мне кажется, что фирма Icom тщательно подготовила возможность работы IC-756PRO2 и его сородичей в широком спектре окружений и вывела комбинации. параметров АРУ (AGC) как аналоговых, так и цифровых, каждые из которые больше подходят для конкретного случая. Затем эти параметры записываются в ПЗУ, а автору доступны настройки временных характеристик АРУ через меню АРУ.

Полученные результаты:

  • Предсказуемое поведение приёмника, без “конфуза” оператора. 
  • Параметры приёмника по-возможности в пределах 2% от “конкурирующих”. 

Без слов ясно, что инженеры фирмы Icom разработали настоящий “front end” – входную часть приёмника!  Недавно я сравнил Pro2 с популярным аналоговым КВ трансивером на 40-метровом диапазоне CW, при работе моего “киловаттного соседа”, который трудился в CQ WW CW contest’е. Когда KV5R передавал, то S-метр полностью зашкаливал! Без аттенюатора и уменьшения усиления по РЧ, я обнаружил, что включив фильтр с полосой 200 Гц в ПЧ и поставив АРУ в положение MID(средняя), я мог принимать сигналы силой S5 на расстоянии примерно в 2 кГц от “монстра”, причём присутствовали только составляющие ключевания, и то, они были на заднем плане, однако S-метр показывал из-за них: S9. 

С аналоговым трансивером дела обстояли намного хуже: на расстоянии в 2 кГц от сигнала KV5R S-метр зашкаливал и даже признаков слабого сигнала небыло. Более широкополосный фильтр аналогового трансивера, просто, пропускал через себя слишком много ненужного, тогда как “каменные стены” DSP-фильтра -Pro2 не делали этого. По моему мнению, входное устройство других приёмников не является определяющим фактором в них (не работает, так как нужно, не выполняет возложенные на него функции, не позволяет отделить сигналы один от другого – UA9LAQ). 

В марте 2004 г, во время нашей охоты на “лис” в SSB режиме в диапазоне 20 метров, там проходил ARRL International DX Phone contest, я был ошарашен, когда услышал хорошо читаемый SSB сигнал при полосе фильтра 1000 Гц и отрицательном разносе (negative offset)Twin PBT в 375 Гц! “Сплэттеры” от прилежащего окружения были такими ужасными, что приём был возможен только в полосе 1000 Гц. При возрастании помех я сужал полосу и, наконец, остановился на 1000 Гц – это то, что в этих условиях нужно. Артикуляция при SSB и разборчивость были отличными, особенно у одной станции, у которой был стандартизированный ЗЧ сигнал с большим уровнем высоких частот.

Это был обычный фильтр с полосой пропускания в 1000 Гц по уровню –6 дБ, но это был, всё-таки SSB фильтр, не такой узкополосный как CW полосовые фильтры, но самый “узкий” из используемых когда-либо мной для телефонии. До сих пор, не могу поверить в звучание и чистоту сигнала в сложившихся условиях.

Был ли вход приёмника перегружен? Скажу Вам, - нет. Использовал ли я дополнительные, данные Богом (dBm from Heaven), децибелы, включая аттенюатор - нет. Уменьшал ли я рамки соотношения диапазонный шум/ собственный шум, используя регулятор усиления - нет. Только банальная старая добрая DSP фильтрация по ПЧ помогала принимать мне сигналы 5…10-ваттных передатчиков в этом месиве из “сплэттеров”. И они ещё смеют утверждать, что вход у IC-756PRO2 это не вход! Ха!

Заключение: IЯ не нашёл основания фактам доверять, что сложный “супер-вход” аналогового трансивера намного обойдёт -Pro2 по сильным сигналам. Пусть это будет небольшой, прекрасно и чисто работающий аппарат, но это, всё равно не будет -Pro2 в любом случае. 

Слишком многие , без опыта или знаний судят об этих “материях” по цифрам, приведённым в ARRL IMDDR3 для -Pro2 и его соперников и делают заключения, что другие трансиверы “на-а-много лутче”. Кстати, о цифрах (numbers . . .)

Выбор АЧХ фильтра: На SSB, восстановленный ЗЧ сигнал звучит как- то приятнее моему уху в положении переключателя "SOFT" – (“мягкий”). При телеграфе (CW), этот эффект более утончённый. Если сигнал находится в середине полосы пропускания, то разницу можно и не заметить. В положении "SOFT" АЧХ CW фильтра имеет более пологие скаты, чем в положении "SHARP". Попробуйте: Настройтесь на однотональный сигнал в положении "SHARP" – (“жёсткий”), при полосе пропускания 250 Гц. Расстройтесь от сигнала вверх по частоте до его исчезновения. Переключитесь в положение "SOFT" - “мягкий”. Сигнал должен снова появиться.

Положение при CW "SOFT" – (“мягкий”) полезно в случае помех по соседним каналам, вызванным большим уровнем щелчков при ключевании. Боковые полосы щелчков видны на анализаторе спектра, в некоторых случаях, однако, щелчки можно удалить из восстановленного ЗЧ сигнала.

С моей точки зрения, возможность “выуживать” слабые сигналы у этого аппарата намного выше, чем у старого -Pro. По моей субъективной оценке, приёмник -Pro2, примерно, на 3 дБ “тише” такового в -Pro. Это получается за счёт применения ещё более малошумящего гетеродина с прямым цифровым синтезом, более эффективного подавления шумов в системе DSP и улучшения DSP фильтрации по ПЧ.

Уровень “травы” (шумов у нижней черты) анализатора спектра -Pro II ниже, чем таковой у -Pro. Я также обнаружил несколько большую разрешающую способность дисплея, по отношению к -Pro. Дополнительно, подсветка приборов трансивера белым светом оказывается более приемлемой.

Обозрение KK5DR по IC-756Pro II (Matt, KK5DR's Pro II review) - очень зажигательно и поучительно; мне приходится соревноваться с ним в этом.

Передатчик –Pro II работает, по крайней мере, не хуже, чем у -Pro. Мне дают прекрасные оценки сигнала с микрофоном Heil GoldLine/HC-5.

В конце концов, я доволен -Pro II. Вложенные средства оказались оправданными. Ещё поработаю и, возможно, что-нибудь добавлю к изложенному здесь.

Наконец, в июле 2003 года я продал “предка” Pro старому приятелю. Этот трансивер прослужил мне верой и правдой целых три года.

Примечания к работе индикатора состояния полосового фильтра (BPF) и цифровых фильтров режима SSB:

В IC-756Pro II также расширены функциональные возможности, по отношению к IC-756Pro, индикатора состояния полосового фильтра ( BPF Indicator ), расположенного в верхней строчке дисплея. Этот индикатор теперь работает в режимах SSB и CW (только CW в IC-756Pro). Когда полоса ПЧ через меню фильтра устанавливается шириной 500 Гц или менее, индикатор реагирует, ярко вспыхивая, и выбирается фактор огибающей CW сигнала. Когда полоса пропускания более 500 Гц, индикатор тёмен, и выбирается фактор огибающей SSB сигнала. Примечание: Эта характерная черта присуща также и ( IC-746Pro) и IC-7400, хотя их дисплеи полностью различаются.

Если полоса пропускания ПЧ установлена, скажем, на 600 Гц, а затем уменьшена до 500 Гц регуляторами Twin PBT, то индикатор состояния полосового фильтра остаётся тёмным и остаётся включенным фактор огибающей SSB сигнала. Попробуйте: Настройтесь на однотональный сигнал в режиме USB-D, с полосой пропускания ПЧ в 500 Гц (индикатор освещён). Уйдите с частоты (выше) до исчезновения сигнала. Установите полосу пропускания ПФ ПЧ в 600 Гц через меню фильтра, затем установите полосу 500 Гц и SFT = 0 Гц на Twin PBT (при этом индикатор состояния полосового фильтра не будет освещён). А сигнал появится вновь. Нажмите на программную клавишу DEF, чтобы восстановить полосу 500 Гц, заложенную в установках трансивера, индикатор засветится, а сигнал снова исчезнет.

Этих два альтернативных метода установки полосы пропускания ПЧ позволяют оператору сделать выбор характеристики фильтра при работе CW и цифровыми видами. Дополнительные установки “жесткий” "SHARP" и “мягкий” "SOFT", упомянутые ранее ( earlier ) расширяют этот выбор.  С освещённым индикатором состояния ПФ ПЧ в режиме CW и выбранной установке "SHARP" “хвосты” АЧХ фильтра ещё больше “подбираются”, делая большей избирательность приёмника по соседнему каналу, по сравнению с установкой "SOFT". В режиме CW, но с неосвещённым индикатором состояния ПФ ПЧ, переключение установок "SOFT" / "SHARP" не даёт разницы. Преобразование верно для положения USB-D/LSB-D (на Pro II); переключение формы огибающей фильтра эффективно при non-BPF, а не при BPF (нет под рукой аппарата – определения каждого положения были бы более точны – UA9LAQ).

В режимах USB-D и LSB-D, IC-756 Pro II в меню фильтра (FILTER menu) представляет возможность сделать три выбора для работы в режиме CW (три полосы): 1,2 кГц, 500 Гц и 250 Гц. Установками с завода две последние полосы пропускания (500 и 250 Гц) отнесены к возможности изменения огибающей полосового CW фильтра (индикатор светится), также может быть включена и возможность работы SSB, как описано выше. Из-за этого преимущества в цифровом SSB виде работы IC-756Pro II может быть отнесён к идеальным аппаратам для работы PSK31 и другими узкополосными цифровыми видами.

В феврале 2003 г я испытывал различные установки CW фильтра с полосой пропускания 100 Гц на моём IC-756Pro II. Результаты сведены в нижеследующую таблицу:

IC-756Pro II CW Filter On-Air Test. Conditions: BW = 100Hz, SFT = 0, Pitch = 600Hz

BPF индикатор

Фактор огибающей

Результаты

ON

SHARP

Хороший односигнальный приём при S5 CW сигнале, присутствует небольшой “подзвон”, обусловленный помехами, проникающими из питающей сети.

ON

SOFT

Хороший односигнальный приём при S5 CW сигнале, “подзвон” – меньше.

OFF

SOFT

Более комфортный односигнальный приём сигнала S5 CW. Более мягкий сигнал, практически, без “подзвона”. Подавление соседнего канала находится в пределах установок с включенным индикатором состояния ПФ ПЧ (BPF on).

BW – полоса (пропускания). SFT – сдвиг. Pitch – высота тона сигнала. On-Air Test – испытание в эфире. ON – включено. OFF – выключено. BPF – полосовой пропускающий фильтр (ПФ), также, здесь: индикатор состояния полосового фильтра ПЧ. Conditions – условия (испытания). S5 – сигнал силой 5 баллов по шкале S-метра.

Оптимальные установки фильтра, в любом из приведённых случаев, - функция от условий приёма на диапазоне и индивидуального вкуса. 

Взаимодействие между индикатором состояния ПФ ПЧ ( BPF) и выбираемой формой огибающей фильтра в ProII. 

1. BPF освещён в режиме CW. CW-FIL программной клавишей выбираются положения "SOFT" или "SHARP".

2. BPF не освещён в режтме CW. SSB-FIL программной клавишей выбираются положения "SOFT" или "SHARP".

3. BPF освещён в режиме USB/LSB или USB-D/LSB-D: программные клавиши CW-FIL и SSB-FIL отключены.

4. BPF не освещён в режиме USB/LSB или USB-D/LSB-D: программной клавишей SSB-FIL выбираются положения "SOFT" или "SHARP".

 

Примечания к получаемой форме ЗЧ сигнала и установкам полосы пропускания фильтра в трансивере IC- 756Pro/Pro 2:

Недавняя дискуссия, касающаяся формы принимаемого ЗЧ сигнала в связи с расстройкой при приёме CW дала повод для дальнейших исследований: Что будет, если полосу DSP-ПЧ фильтра сделать равной или больше удвоенной разности между действующей несущей и центром полосы пропускания? Исследования и их результаты детально приведены здесь ( here.)

Замечания по режиму “двойного приёма” (DualWatch):

Вопрос: В режиме Dual Watch можно ли DX-станцию направить в одно ухо, а охотников за этим DX – в другое и изменять громкость двух сигналов независимо друг от друга?

Ответ: Несовсем. Так как в Pro2 используется общий тракт ПЧ (включая DSP) и общий тракт ЗЧ для обоих каналов системы Dual Watch, то отдельных ЗЧ сигналов в левом (L) и правом (R) наушниках получить не удастся. Чтобы иметь такую возможность, необходимо располагать отдельными трактами ПЧ, каждый со своим АЦП, DSP и ЦАП. Но это окажет значительное влияние и на стоимость аппарата. Менеджеры фирмы Icom, видимо, поняли, что “овчинка выделки не стоит” и не ввели такую возможность в аппарат.

Dual Watch позволяет производить одновременный приём двух сигналов одного вида, при одной и той же полосе пропускания по ПЧ и на одном и том диапазоне (канал В может также находиться в прилежащем диапазоне, например, канал А - в диапазоне 20 метров, а канал В – в диапазоне 17 метров, чтобы сильно не уменьшать чувствительность). В сочетании с расстройкой (Split), Dual Watch даёт возможность оператору осуществлять слуховой контроль на частоте DX станции. Это очень удобно, когда DX-станция использует при работе разнесённые частоты приёма и передачи. Оператор слышит оба смешанных сигнала (одного и другого канала – частот приёма и передачи DX-станции) в одном общем тракте ЗЧ. Относительный уровень сигналов в каналах А и В устанавливается регулятором баланса (BAL). 

Дополнительные данные по системе Dual Watch размещены здесь (here.)

Замечания по уровню в головных телефонах:

В IC-756Pro, на передней панели размещена ответная часть разъёма для наушников [PHONES], последовательно с центральным проводником и проводником, соединённым с кольцом гнезда “джэка”, включены резисторы по 330 Ом, соответственно, для IC-756 и IC-756Pro II величины этих резисторов составляют 100 и 180 Ом. Как следствие, выходной уровень сигнала на наушниках будет примерно на 10 дБ меньше в Pro (или на 5 дБ в ProII), чем в 756-ом (с телефонами сопротивлением 8 Ом).

Громкость на наушниках можно поднять, применив телефоны большего сопротивления, путём присоединения согласующего трансформатора с соотношением по виткам обмоток 2 : 1 или 4 : 1 между разъёмом и наушниками или, наконец, что меньше всего желательно, разобрав аппарат, поменять резисторы (R1 и R2 на плате PHONE ).

Примечания к работе с трансвертером:

На страницах 12 и 16 инструкции по эксплуатации IC-756Pro (user manual) возможно вкрались опечатки. В инструкции на задней панели аппарата самый левый разъём RCA (1) обозначен как RX ANT, а разъём справа от него – как (2) XVERTER. На самом же аппарате верно обратное: (1) - это X-VERTER, а (2) - RX ANT. (RX ANT – антенна приёмника; X-VERTER - трансвертер).

Установка выходной мощности 5 Вт для работы QRP на IC-756Pro и IC-756Pro II:

(Внесено George’ем, W5YR)

Нажмите и подержите кнопку METER2 секунды. Шкалы цифрового “барграфа” появятся в том месте, где обычно “обитает” спектроскоп (анализатор спектра). Уровень выходной РЧ мощности индицируется по верхней шкале. Когда регулятор РЧ выходной мощности (RFPOWER) установлен так, что светятся первых два “кубика” шкалы, выходная мощность будет составлять 5 Вт. В “барграфе” существует небольшой гистерезис: он увеличивается с 1 до 2 “кубиков’ при 5 Вт, а уменьшается с 3 до 2 “кубиков” при выходной мощности от 5,5 до 6 Вт.

Примечания к установке несущей относительно АЧХ фильтра (CW netting (spotting)):

Процедура netting IC-756Pro и Pro II - очень проста. Вот четыре способа:

1: В положении BK-IN FULL или SEMI, нажмите на ключ Морзе и отметьте высоту тона, затем опустите ключ и настройте принимаемый сигнал по той же высоте тона.

2 (от John’а Rippey, W3ULS): Установите CW-фильтр с полосой пропускания 100 Гц. Настройтесь на нужную станцию так, чтобы она была в середине полосы пропускания фильтра. Нажмите на ключ Морзе и отметьте высоту тона. Затем опустите ключ и настройтесь на принимаемый сигнал по той же высоте тона. Фильтр с полосой пропусканияhe 100 Гц позволит исключить приём сигналов многих станций, которые зовут необходимую Вам (значит, онинебудутсоздаватьпомехпринастройке).

3 (Наиболее точный): Выберите положение BK-IN OFF, нажмите ключ Морзе и настройтесь основной ручкой ГПД “по нулям” (в унисон) на тон принимаемого сигнала. Затем включите положение BK-IN FULL или SEMI, по необходимости.

Частоты приёма и передачи будут теперь равны точно.

4 (Визуальный метод): В опции SCOPE/SET активизируйте режим "Scope on during Tx" (спектроанализатор включен в режиме передачи). Выберите ширину просмотра сигналов (SPAN) = 12,5 кГц. Настройтесь так, чтобы пик отклика сигнала совпал с центральной линией дисплея.

5 (от Jim’а Shaw, WA6PX): Нажмите и подержите кнопку CW/RTTY 1 секунду, чтобы переключиться в режим CW-R. Проверьте, что высота тона осталась такой же как и в режиме CW. Так, как необходимо настройтесь ручкой основной настройки ГПД, чтобы уравнять высоты тонов. Затем снова переключитесь в режим CW.

Частота приёма сейчас будет соответствовать частоте передачи с точностью в несколько Гц.

Примечание: В IC-756Pro/Pro II CW разнос в режиме передачи зависит от положения регулятора CW PITCH. Разнос соответствует частоте сигнала прослушивания.

Заметки по укорочению элементов CW знаков в 756Pro, 756Pro II и 746Pro: 

(Основано на комментариях George’а, W5YR)

Все аппараты семейства Icom Pro страдают этим недостатком. Как функция времени переключения приём-передача фронтальная часть первого элемента телеграфного знака, следующая за переключением Rx/Tx укорачивается примерно на 10 мсек.

Это укорочение влияет на начальный элемент CW в режиме полудуплекса. В режиме полного дуплекса (QSK), укорачивается каждыйэлемент. Эффект становится особенно заметным на скоростях передачи более 20 слов в минуту (100 зн/мин). Проблема почти не вызывает беспокойства на скоростях передачи до примерно 20 слов в минуту. Выше 20 сл/мин посылки становятся короче, при 30-40 сл/мин (150-200 зн/мин) - они точно не соответствуют балансу с паузами между посылками.

Определяющая установка даёт задание CW-логике передавать каждый элемент знака, только спустя примерно 10 мсек после того, как ключ разомкнут. Это тоже, что делает и внешний манипулятор, такой как ( Logikey.) Многие CW-операторы успешно использовали Logikey в союзе с IC-756Pro II как с приложением к этому аппарату (но платным (Hi!) – UA9LAQ).

Примечания насчёт низкочастотного “грохота” в 756PRO:

Небольшая часть владельцев IC-756Pro, включая меня, подтверждает, что, при определённых условиях, на выходе внешнего громкоговорителя возникает низкочастотный “грохот”. Этот грохот имеет незначительный уровень и при нормальных условиях и уровнях принимаемых сигналов полностью маскируется. 

Побочным эффектом этого грохота является низкочастотный фон, который noise blanker превносит в свою питающую +8V шину питания, а от неё питаются низкоуровневые ЗЧ каскады, следующие за ЦАП. Есть подозрение, что фон модулирует эти каскады.

О “засечке” этого явления (“грохота”) уже сообщалось в печати. Почитайте "The Icom 756PRO - A Cure for the Rumble", Tony Brock-Fisher’а, K1KP и Jim’а Jarvis’а, N2EA. Эта статья появилась в "Technical Correspondence", QST, в июне 2002 г на стр. 68. Прочитайте сжатую версию этой статьи ( Read ).

Действительно возможно, что подобные артефакты, наблюдаемые некоторыми пользователями IC-756Pro появились, благодаря недостаточному подавлению нежелательной боковой полосы SSB - сигнала у передающей станции (у корреспондента). В суматохе установки желаемого положения несущей для получения аудиосуперзвучания, - а это часто можно встретить в наши дни, - некоторые операторы забывают об появляющемся недостаточном уровне подавления несущей. К счастью, для всех нас – остальных, в IC-756Pro нет установки частоты несущей (относительно АЧХ фильтра – UA9LAQ) ( carrier set point ), так как DSP осуществляет все задачи по модуляции сигнала. (Между прочим, 756Pro так же позволяет получить математически почти точную АМ ( AM ), ЧМ и CW-сигналы, также как и прописную SSB - модуляцию. Если Вам удастся заполучить анализатор спектра, то посмотрите и сами увидите). ( Read ) - Почитайте "NotesonCarrierSetPointandtheIC-756Pro"- Заметки по поводу установки несущей в IC-756Pro(ниже).

Заметки по поводу собственного шума усилителя речевого сигнала, март 2003 г:

На рефлекторе на эту тему было много дискуссий. Один корреспондент писал: "При отключенном микрофоне, полном усилении, включенном компрессоре и установленном максимальном его уровне, наблюдается небольшой уровень белого шума. Подключение микрофона показало, что он собирает намного больше шумов, чем вырабатывается внутри трансивера. Внутренний шум в аппарате незначителен и незаметен, разве что Вы начнёте говорить шёпотом при максимальной выходной мощности."

Чтобы подтвердить это, я провёл тестирование на моём IC-756Pro II. Передавая на 28,5 МГц в режиме USB (с верхней боковой), с включенным 10-ваттным элементом Bird’а, рассчитанным на диапазон 25…60 МГц (проще для нас с эквивалентом нагрузки – UA9LAQ) и отключенным микрофоном, я не заметил какого - либо влияния на показания индикатора выходной мощности при регуляторе выходной мощности, установленном на 100 Вт, при любом положении регулятора усиления микрофонного усилителя с включенным и выключенным компрессором. (Во всех случаях полоса передатчика – в положении - средняя (TX BW = MID)). Тем не менее, я, всё-таки, заметил пичок в 5 дБ на спектроскопе при полосе ± 12,5 кГц. 

Затем, я провёл тот же тест на 14,1 МГц в режиме USB, с использованием анализатора спектра HP 853A/8558B. При использовании положения регулятора мощности в 100 Вт за 0 dBc - опорный уровень на экране анализатора, я наблюдал следующее: (TX BW = MID)

1. Усиление микрофона - 0%, компрессор - 50%, выключение компрессора вызывает пичок -75 dBc на 14,1 МГц.

2. Усиление микрофона - 0%, компрессор - 50%, включение компрессора вызывает пичок -65 dBc на 14,1 МГц.

3. Усиление микрофона - 50%, компрессор - 50%, выключение компрессора вызывает пичок -65 dBc на 14,1 МГц.

4. Усиление микрофона - 50%, компрессор - 50%, включение компрессора вызывает пичок -55 dBc на 14,1 МГц.

5. Занимаемая пичком полоса частот по уровню –6 дБ составляла примерно 3 кГц.

Пичок, похоже, содержит низкочастотные продукты (возможно, гармоники питающей сети переменного тока). Не похоже, чтобы это был фазовый шум. Я не проводил полномасштабный тест на фазовый шум, но передаваемый общий шум при 100 Вт выходной мощности в режиме RTTY, похоже находился ниже шумового порога моей измерительной аппаратуры. 

Пичок, упомянутый выше, возникает похоже из-за того, что ненагруженный вход микрофонного усилителя собирает “всякую всячину” и ей модулирует передатчик. В любом случае, наблюдавшийся уровень мощности значительно меньше 2 Вт, отмечаемых корреспондентами ранее. В самом худшем случае (4): -55 dBc = 55 дБ ниже 100 Вт = -5 dBm = 0,3 мВт. 

При регуляторе усиления микрофонного усилителя, установленном на 0%, я не слышал никакого возрастания шумового порога на дополнительном портативном приёмнике Sony ICF-SW7600G, причём, независимо от того, включен компрессор или нет. Увеличение усиления микрофонного усилителя до 50%, при выключенном компрессоре немного увеличивает уровень шумового порога на том же приёмнике и ещё немного, при включенном компрессоре. Дополнительный приёмник находился на расстоянии 50 см от эквивалента нагрузки передатчика.

Будет правильным заключить, что вход микрофонного усилителя, правильно нагруженный низкоимпедансным микрофоном, будет давать шум, в большинстве своём, сравнимый с собственными шумами усилителя, а шум, принимаемый микрофоном, будет его превосходить.

 

Заметки по поводу наличия опции цифровой записи голоса (DVR), май 2003 г:

Вопрос:Возможно ли так сконфигурировать опцию цифровой записи голоса, чтобы иметь возможность передавать в эфир предварительно записанные звуковые клипы?

Ответ:Нет! По информации, полученной из Японии от фирмы Icom, ни один из вариантов IC-756Pro или Pro II не предусматривает такую возможность. Хотя это и не секрет фирмы. DVR может воспроизводить звуковые программы, предварительно записанные через микрофон.

Icom Inc. в Осаке официально подтвердила, что воспроизведение, записанных с эфира связей через опцию DVR в IC-756Pro/Pro II невозможно в любой версии аппарата.

Заметки по поводу работы AM(амплитудной модуляцией) на IC-756Proили ProII:

Процесс DSP-модуляции в IC-756Pro или Pro II даёт математически почти идеальный двухполосный АМ-сигнал. Спектроскоп в большой степени упрощает установку АМ. (Перед началом, выберите опцию спектроскопа "ScopeONduringTx" (спектроскоп включен в режиме передачи) в меню спектроскопа).

Чтобы правильно установить в трансивере Pro или Pro II режим АМ, включите трансивер на передачу и установите остаточный уровень немодулированной несущей [RF POWER] на выходе равный 25 Вт(см. табл. ниже). Затем свистните в микрофон и установите усиление микрофонного усилителя [MIC GAIN] так, чтобы амплитуда боковых была точно на 6 дБ ниже уровня несущей, так как показано ( displayed ) на спектроскопе. Передатчик сейчас правильно настроен на работу АМ.

Занимаемая полоса частот (TOBW) в режиме AM составляет примерно 5,6 кГц. На приём есть возможность включить по ПЧ полосы пропускания: 9, 6 и 3 кГц. Внутренняя ручка Twin PBT работает как регулятор сдвига по ПЧ (IF Shift). Компрессор [COMP] в АМ режиме выключен (не работает).

Почему в режиме АМ 25 Вт, а не как в установках фирмы Icom – 40 Вт?

Я недавно измерял соотношение амплитуд несущей к боковым полосам в режиме АМ (А3Е) в моём IC-756Pro II с использованием спектроанализатора HP853A/8558B. 

При частоте несущей fc = 7150 кГц и частоте модуляции fm = 1 кГц, при уровне модуляции, таком, что обе боковые полосы на 7 дБ ниже уровня несущей (90% модуляция), я сверил изменения амплитуд несущих при модуляции 0% и 90%, при уровне несущих на выходе трансивера 25 и 40 Вт. Вот результаты: 

  • 25 Вт: Несущая уменьшается менее, чем на 0,5 дБ. 
  • 40 Вт: Несущая уменьшается на 3 дБ. 

Наблюдаемое уменьшение уровня несущей на 3 дБ, при 40-ваттной несущей и модуляции в 90%, указывает на работу системы ALC, которая старается уложить сигнал в имеющиеся рамки 100 Вт РЕР РА. В то же время, возрастание примерно на 5 дБ в амплитуде боковых полос составляющих с частотами 2fm, 3fm и т. д. очевидно, указывает на искажения формы огибающей, проявляющиеся в уменьшающемся уровне несущей при выходной мощности в 40 Вт. 

Кроме этого возрастания гармонических искажений, никаких других неприятностей работа при 40 Вт выходной мощности не вызывает, если только система ALC ограничивает PEP-выход 100 ваттами (расчётное значение мощности для РА трансивера IC-756Pro II).

Вышеупомянутые измерения на деле поддерживают мои рекомендации устанавливать несущую при АМ на уровне 25 Вт (а не 40 Вт, как рекомендуется в сопроводительной дляIC-756ProIIтехнической документации). Значение 25 Вт выведено из отношений мощностей между несущей и боковыми полосами в АМ (А3Е) сигнале. При 100% модуляции, общий уровень РЕР (несущей и обеих боковых полос) в 4 раза превышает мощность несущей. Так что, для получения 100 Вт РЕР на выходе аппарата, максимальная мощность несущей не должна превышать 25 Вт.

Заметки по поводу работы ЧМ на IC-756Pro или ProII:

Так же как и при АМ, процесс DSP-модуляции даёт превосходный по математическим понятиям ЧМ-сигнал в IC-756Pro или Pro II. Спектроскоп сильно упрощает установку ЧМ-девиации. (Перед началом, как и при установке АМ, выберите в меню спектроскопа режим "ScopeONduringTx").

IDC DSP-функция ограничивает занимаемую передаваемым сигналом полосу частот (TOBW) 16 кГц к несущей при -26 dBc (16K0F3E). Чтобы правильно настроить Pro или Pro II на ЧМ, включите трансивер на передачу и свистните в микрофон. Установите регулятор усиления микрофонного усилителя [MIC GAIN] в точку, где девиация ограничивается значением TOBW = 16 кГц к несущей при -26 dBc, так как показано (displayed) на спектроскопе. (Симметричные пары боковых полос ясно видны на дисплее). Передатчик теперь точно настроен на работу в режиме ЧМ.

Чтобы работать видом работы 6K0F3E – узкополосной ЧМ (NBFM) на других, кроме 10 метров, диапазонах, установите усиление микрофонного усилителя [MIC GAIN] для получения девиации (занимаемой полосы частот TOBW = 6 kHz при -26 dBc. Конечно же, индекс модуляции будет значительно меньше единицы, давая довольно незначительную зависимость параметров тракта по отношению к 16K0F3E.

Я также рекомендую устанавливать RF/SQL в меню SET/OTHERS в положение "Auto" (автоматически). Это позволит регулятору RF/SQL (шумоподавитель по РЧ) функционировать как регулятору усиления по РЧ в режимах SSB, CW и RTTY и как регулятору порога шумоподавителя в режимах AM и ЧМ.

Заметки относительно чувствительности приёмника и коэффициента шума:

Очень приятно читать обозрения ARRL, в которых отмечается, что на КВ уровень внешних (в антенне, искусственные и естественного происхождения) шумов на много дБ больше, чем собственные шумы приёмника.

Недавно я измерил чувствительность моего нового IC-756Pro (соотношение сигнал/шум (S/N) > 2600) на частоте 28500 кГц, при полосе пропускания 500 Гц и включенном предусилителе 2 (Pre-amp 2), которая оказалась равной 0,1 мкВ (-127 dBm) при соотношении сигнал+шум/шум (S+N/N) = 10 дБ. Для сравнения, тот же параметр у моего старого аппарата IC-756 составил 0,13 мкВ (-125 dBm). Источником сигнала был только что откалиброванный сигнал-генератор HP 8640B.  

Исследование схемотехники в двух аппаратах показало, что предусилители 1 и 2 в них очень похожи. В обоих аппаратах в предусилителе 1 (Pre-amp 1) используется пара полевых транзисторов 2SK2171, включенных параллельно; две схемы практически одинаковы, кроме типа выходного РЧ трансформатора и небольшой разницы в номиналах компонентов. Опять, в обоих предусилителях 2 (Pre-amp 2) использована микросхема фирмы NEC uPC1658G. Судя по разнице в соединениях и значениям внешних компонентов, устройство питается в Pro меньшим напряжением с меньшим абсолютным уровнем выходной мощности, но с несколько большим усилением, чем в 756-ом. Это даёт меньший коэффициент шума и лучшие IP3-характеристики (уровень интермодуляционных искажений по составляющим третьего порядка) для 756-го. (Соотнеситесь со страницами 11-6 и 10-8 в Инструкциях по обслуживанию 756-го и Pro, соответственно. Всё это говорит о том, что системные коэффициенты шума для двух трансиверов сравнимы.

Согласно проведённому тестированию в лабораториях ARRL, передаваемый общий шум на частоте fo + 2 кГц (fo = 14100 кГц) составляет -115 dBc для IC-756, для сравнения: -125 dBc для 756Pro. Это говорит о применении менее шумящего прямого цифрового синтеза (DDS) в Pro. Имея в виду сравнимый коэффициент шума системы обоих трансиверов, можно предсказать, однако, лучшие параметры (MDS, чувствительность) для Pro. В этом свете, разницу в 6 дБ в измеренной MDS в пользу 756-го трудно воспринять, поскольку вносимые полосовыми РЧ фильтрами потери выше в Pro на 6 дБ или около того. Интересно, что измерения, проведённые другими участниками рефлектора и мной, кстати, тоже имеют тенденцию к “выделению” Pro.

Хорошо известно, что коэффициент шума (NF) первого каскада приёмника является определяющим и примерно равным коэффициенту шума всей системы, если принять усиление в системе постоянным и незначительный уровень шума, поступающего на вход системы. (Примечание: Чтобы действие АРУ не ухудшало системный коэффициент шума в присутствии сильных сигналов, точка управления АРУ ( AGC gain-control point ) не расположена перед первым каскадом РЧ (т. е., вход не охвачен системой АРУ – UA9LAQ). Каждый дБ потерь, внесённых до первого каскада РЧ увеличивает коэффициент шума на 1 дБ. Таким образом, мы можем сказать, что предусилитель (pre-amp) (в действительности: УРЧ – я хотел бы, чтобы в радиолюбительской КВ технике царил этот термин!) определяет коэффициент шума системы. Это говорит за то, что внешний шум должен быть всегда, по крайней мере, на 10 дБ выше системного коэффициента шума на КВ. Это можно увидеть и по-другому – графически на 756-ом или в Pro, присоединением антенны и наблюдением резкого увеличения уровня “травы” на спектроскопе трансивера.

Обычно,  MDS = -132 dBm на 14 МГц (УРЧ - выключен, аттенюатор - тоже). Обычный уровень широкополосного шума, даваемый резонансной КВ антенной на приёмник находится в пределах -120 dBm. Полученные в результате разностные 12 дБ возрастания шума подтверждают выше изложенное.

“Нижняя линия” определяет лишь небольшую разницу между приёмниками в коэффициенте шума, MDS или чувствительности при отношении сигнал + шум/шум в 10 дБ, но почти постоянно “маскируется” в условиях воздействия внешних шумов, на КВ это - точно, но бывает и на 6 метрах. Мы всегда испытываем чувство удовлетворения, когда при покупке трансивера, сначала подключаем сигнал-генератор, а затем, - реальную антенну (если шумы с антенны намного превышают собственные шумы приёмника, значит, последний работает, “чувствует”!). Появляющийся вдруг “муар” шума и высота “травы” на спектроскопе, при подключении антенны, успокаивают нас – с приёмником всё в порядке!

Примечания к калибровке S-метра:  Откройте Инструкцию по обслуживанию IC-756Pro II ( Service Manual ) на стр. 4-14, там описана процедура калибровки S-метра. Правильно откалиброванный S-метр покажет S9 при 50 мкВ (-73 dBm) входного РЧ сигнала. РЧ входной уровень в S9+60 дБ эквивалентен 50 мВ (-13 dBm). Условия для калибровки S-метра: предусилитель выключен (PreampOFF),аттенюатор выключен (ATTOFF), АРУ в среднем положении (AGCMID), полоса фильтра (Filter) = 2.4  кГц, частота ( Frequency) = 14151.5 кГц.

Заметки относительно АРУ и её точки регулирования:

Из блок-схемы трансивера ( IC-756Pro II front-end block diagram ) ясно, что напряжение АРУ приложено к усилителю первой ПЧ 64,455 МГц (Q721), за которым следует полосно-пропускающий фильтр. Точка регулировки усиления АРУ, таким образом, расположена далеко после точки, определяющей коэффициент шума системы (1 смеситель или УРЧ). Это показывает, что разработчики фирмы Icom уверены в том, что каскады РЧ и ПЧ, предшествующие точке регулировки АРУ, - достаточно линейны в широком диапазоне уровней РЧ сигналов, чтобы работать “открытыми на всю катушку”. Опыт эксплуатации IC-756Pro/ProII подтвердил правильность такого подхода. В ( IC-7800 ) используется та же схема АРУ. При выключенном предусилителе, порог АРУ составляет -96 dBm  (3.5 мкВ). Последние измерения ( measurements) подтверждают это значение. См. также ( Reference 12.).

Порог АРУ в -96 dBm выбран потому, чтобы, при низких уровнях РЧ сигналов, до того как начнётся работа АРУ на входе АЦП присутствовал достаточный сигнал ПЧ, чтобы шум преобразования АЦП не снижал общий коэффициент шума системы. Как только уровень входного сигнала РЧ возрастёт настолько, что будет превышен порог срабатывания АРУ, её напряжение, приложенное к Q721 будет поддерживать уровни этого сигнала на входе АЦП далеко от точки “всех единиц”. Это обсуждается в ( Reference 12, pp. 4, 5. ).

Регулятором “Усиление РЧ” ("RFGain") устанавливается напряжение смещения на шине АРУ, которое эффективно снижает усиление первого УПЧ 64.455 МГц и повышает порог срабатывания АРУ. Если сигнал РЧ на входе приёмника достаточно силён, чтобы выработать напряжение АРУ больше, чем предустановленное смещение, АРУ будет и далее уменьшать усиление УПЧ. Поскольку регулировка не влияет на усиление УРЧ приёмника и первый смеситель, то по причине ( reason ), изложенной выше, термин “Усиление РЧ” ("RF Gain") является здесь условным. 

Здесь приведена процедура ( procedure ) установки по Вашему желанию рамок соотношения диапазонный шум/ шумовой порог для получения оптимально “тихих” условий приёма.

Заметки об АРУ на входе (front-end AGC) и ослаблении сигнала (attenuation), январь 2004 г:

IC-765 и IC-781 оба имеют управляемые АРУ аттенюаторы на PIN-диодах, включенные между блоком входных полосовых диапазонных фильтров и переключателем на входе предусилителя (УРЧ). В серии IC-756, начиная с базового 756-го, не использовался РЧ аттенюатор на PIN-диодах; в этих аппаратах используется управляемый по усилению ( gain-controlled ) первый УПЧ после первого смесителя. В IC-736 и в IC-738 содержатся, управляемые АРУ, УПЧ.

Как только такая схема АРУ на входе поднимет точку наличия составляющих интермодуляции третьего порядка (IP3) на уровень внесённого затухания (аттенюация), так сразу же на такой уровень ухудшится и коэффициент шума. При условии наличия одного сильного сигнала, такое ухудшение коэффициента шума не играет роли, так как присутствует запас соотношения сигнал/шум. Но что же произойдёт, когда вне полосы пропускания ПЧ появятся два или более сильных сигнала, появятся продукты интермодуляции в полосе пропускания ПЧ? Если абсолютный уровень мощности этого продукта (интермодуляции) будет ниже порога АРУ, то он не будет ухудшать чувствительность приёмника. Если 20 кГц IMDDR3 уже составляет 100 дБ или около того, то уровень нежелательных сигналов должен быть достаточно большим, - примерно +5 dBm каждый, чтобы заставить РЧ-аттенюатор уменьшить чувствительность приёмника, чтобы заметно уменьшить соотношение сигнал/шум на слабых сигналах в полосе пропускания, превышающий по уровню сопутствующий шум, которые принимаемые сигналы будут генерировать в любом случае. В конце концов будет достигнута точка баланса, где уменьшение этого сопутствующего шума из-за аттенюатора будет компенсировать уменьшение коэффициента шума системы, “причинённое” тем же аттенюатором. Возможно поэтому некоторые разработчики промышленных аппаратов на КВ, до сих пор, поддерживают эту конфигурацию РЧ АРУ.

Сопутствующий шум на КВ обычно составляет 10…12 дБ над шумовым порогом приёмника. Таким образом, добавление ослабления (аттенюация) в 6 или 12 дБ перед первым смесителем уменьшает соотношение сигнал/шум на соответствующую величину и поднимает порог шумов до точки, где он находится на, или чуть ниже, сопутствующего уровня “травы”. (Не имеется в виду наличие импульсов или искусственно созданный шум). Это ещё приемлемо, так как системный коэффициент шума не является ещё ограничивающим фактором в способности системы обнаруживать сигналы прямо над уровнем “травы”. Это вполне приемлемая плата за повышение точки IP3 на 6 или 12 Дб и может быть другой причиной, по которой некоторые разработчики, всё-же, предпочитают включать АРУ на входе радиоприёмников.

Подведём итог: Если на входе приёмника установлен определённый уровень затухания, который уменьшает мощность входного сигнала, при условии, что шум антенны находится выше шумового порога приёмника, то система выиграет, по крайней мере, 10…12 дБ по IP3 (по продуктам интермодуляции) без компромиссов с коэффициентом шума системы. Когда приёмник присоединён к антенне, системный коэффициент шума определяется шумами диапазона (антенны), а не входом приёмника, нагруженным на 50-омный импеданс. (Подразумевается, что каскады, следующие за аттенюатором, имеют значительное усиление, чтобы превзойти вносимые потери).

Комментарий George’а, W5YR: Аттенюатор на входе приёмного устройства является эффективным средством повышения динамического диапазона, поскольку он позволяет не искать компромиссов между получаемым на выходе приёмника ЗЧ сигналом и шумом эфирного окружения, оставляя солидный запас компенсирующего усиления.

Нам известно, что можно выбрать диапазон и по показаниям на шкале S-метра и по выходному ЗЧ сигналу определить уровень шума на диапазоне. Подберите затухание в аттенюаторе таким образом, чтобы при присоединении антенны ко входу приёмника показания S-метра возрастали, скажем, на 3 дБ над собственным шумом. Теперь уменьшите усиление по РЧ, чтобы наблюдалось заметное изменение уровня сигнала на шкале S-мнтра, при подключенной антенне. Теперь увеличьте усиление по ЗЧ, чтобы получить то же отклонение стрелки S-метра какое было в начале.

В результате: Вы увеличили динамический диапазон приёмника по продуктам интермодуляции третьего порядка IP3 на величину затухания во входном аттенюаторе. Динамический диапазон увеличился за счёт обоюдного уменьшения полезного сигнала и помех (шумов) на входе приёмника и в каскадах после смесителя. Выходное напряжение ЗЧ шумов осталось прежним, и чувствительность приёмника уменьшилась, возможно, лишь на немного, но это обстоятельство может быть спорным, среди разных факторов и в зависимости от природы шума на диапазоне.

Действительно “децибелы от Бога” ( "dBm from Heaven" ) могут быть получены простым перераспределением усиления между каскадами внутри приёмника.

Почему этот один из самых основных принципов замалчивается и не используется? Неужели производители радиоаппаратуры думают, что это слишком сложно внести в исполнительную документацию?

Комментарии на тему атмосферного шума и шумового порога приёмников Allan’а Kaplan’а, W1AEL:

(Отправлено 24/25 февраля 2004 г).Текст в квадратных скобках добавлен Adam’ом, VA7OJ/AB4OJ.

Ниже, по крайней мере, 12 метров, атмосферный шум забивает всё, снижает чувствительность [и превышает намного собственный шумовой порог] большинства современных приёмников. При этом, как показывают научные исследования, предпринятые CCIR [ITU-R], атмосферный шум на частотах ниже 25 МГц намного больше сигналов, уровень которых меньше микровольта. Особенно, это ярко видно на 80-метровом диапазоне (и на 160 м), если приёмник имеет достаточную чувствительность. 

Вот простой тест: Временно отсоедините антенну и поставьте регулятор усиления по РЧ на максимум. Установите регулятор уровня ЗЧ на комфортную громкость шумового сигнала. Теперь снова присоедините антенну ко входу приёмника. В приёмнике с достаточной чувствительностью по высокой частоте, уровень ЗЧ шума должен возрасти (на 80 метрах довольно значительно!). Вы только что продемонстрировали, что приёмник “слышит” внешний шум хорошо на собственных шумах (поверх их). Будет невозможно услышать какой либо сигнал ниже уровня этих внешних шумов [что касается Jupiter и IC-746Pro, то] Jupiter с честью пройдёт этот тест, также как и 746 PRO. Так что подыщите другие критерии, нежели чувствительность! 

Выполняя тест, основанный на определении величины чувствительности, я подразумевал получение реальных результатов от реальных приёмника и антенной системы в их окружении. Ситуация, когда местоположение, частота и антенна [её характеристики] могут умощнять атмосферный шум в системах, которые имеет большинство радиолюбителей вряд ли будет иметь место.  

Тест по отключению/подключению антенны позволяет диагностировать окружение приёмного пункта [а что касается апертуры антенны, то: антенна с маленькой апертурой (раскрывом) не только примет меньше атмосферного шума, но и относительно мало мощности полезного сигнала. Отсюда, соотношение сигнал/шум останется неизменным: если сигнал погребён в шумах с антенной, имеющей большую апертуру, так же он будет погребён в шумах и с антенной, имеющей маленькую апертуру. Мобильные антенны с малым усилением и скрытые антенны подпадают под определение, как антенны с малой апертурой.] Это - не теория в тумане, а выверенная временем практика, основанная на солидной теоретической базе. 

Примечания по теме интерфейса к ламповому усилителю:

Чтобы защитить ключевую схему трансивера 756Pro, используйте вспомогательное манипуляционное реле ( auxiliary keying relay,), например, такое как Yaesu FRB-757A, или открытое реле с катушкой на 12 В с током потребления 100 мА и меньше. Присоедините диод (например, 1N4001) параллельно катушке реле, катодом к + 12 В. Контакты реле должны быть рассчитаны на напряжения и токи текущие в усилителе. Здесь ( Here ) приведён неплохой пример. 

Линия ALC всегда должна быть подключенной. При использовании полупроводникового усилителя (solid-state ), ALC является обязательной, поскольку эта система является главной защитной при аномальной работе. Устанавливайте систему ALC на такой уровень, который обеспечивает раскачку усилителю до той мощности, на которую тот рассчитан, не более того. Это позволит получить приемлемый уровень интермодуляции по продуктам третьего порядка (IMD3) – услуга соседу по частоте на диапазоне (и, нужно сказать, соседнему телезрителю – UA9LAQ). Ну, а побочный эффект, при этом: счастливый инспектор Госсвязьнадзора.

Примечания относительно вносимой возбудителем интермодуляции в систему при раскачке усилителя мощности (январь 2004 г):

Вносимые возбудителем в систему интермодуляционные искажения (IMD) - это ещё не всё “замечательное” на что следует обратить внимание, если возбудитель “сыплет” IMD, выражающиеся и в TVI. Давайте “понарезаем круги” – пробежимся по типовой системе: IC-756Pro II, “качающий” РА IC-PW1: 

Выходная мощность возбудителя составляет 100 Вт PEP, с IMD3 (с интермодуляционными искажениями третьего порядка), равными -30 dBc*. Это соответствует полной мощности всех составляющих интермодуляции в 0,1 Вт PEP (IMD3).

Усилитель обладает усилением по мощности в 10 дБ, т. е., 100 Вт РЕР, после усиления превратятся в 1 кВт РЕР на выходе усилителя. 

Давайте примем, что РА, при 1 кВт РЕР на выходе даёт -30 dBc IMD3, т. е., общая мощность продуктов интермодуляции составит 1 Вт РЕР, так что РА усилил вносимые возбудителем искажения в 10 раз, т. е., до 1 Вт. Если мы предположим, что продукты интермодуляции аддидивны (накапливаются, добавляются, они могут также и взаимоуничтожаться, как совпадёт по фазе), то общая мощность интермодуляции составит уже 2 Вт, или -27 dBc. Это тоже приемлемо в данном контексте примера. 

На практике, часто возбудители и усилители имеют лучшие параметры по IMD3, чем в моём примере, а диапазон коэффициентов усиления простирается от 9 дБ (для некоторых полупроводниковых усилителей) до 18 дБ (для некоторых усилителей, качаемых в сетку с поглощающими схемами на входе). При большем усилении в РА требуется меньшая мощность раскачки, а ей сопутствует и большая линейность возбудителя. Нижняя граница, вносимых возбудителем искажений может опускать общий уровень интермодуляции (IMD3) системы до 2…6 дБ при усреднении.

* 0 dBc = комбинированная мощность PEPдвухтонального испытательного сигнала с тонами равной амплитуды.

Комментарии, сделанные спустя месяц после покупки IC-756Pro:

У меня Pro уже месяц, не нарадуюсь. Он вытягивает слабые сигналы намного лучше моего старого 756-го. Обычно пользуюсь установкой MID, предназначенной для средней загруженности диапазонов (пользуюсь программной кнопкой (COMP soft-key); пользуюсь кнопкой для переключения NAR-MID-WIDE (узкий-средний-широкий)) с коррекцией: высокие частоты +2 дБ и 0 дБ – по низким звуковым частотам. Я использую микрофон Heil Gold-Line с HC-5 и широкополосными элементами.  

Качество ЗЧ сигнала можно оценить через функцию “Monitor”. У 756Pro отличный процессор контроля: он декодирует цифровой ПЧ битовый поток, генерируемый DSP в режиме передачи и преобразует вниз 36-килогерцовую аналоговую ПЧ. Таким образом, “монитор” точно заменяет передаваемый SSB сигнал.  

В случае Pro нет необходимости применять внешние устройства обработки звуковых сигналов. Три положения занятости эфира, связанные с выбором полосы пропускания, вместе с меню “boost/cut” menu, обеспечивают 121 установку по ЗЧ в режиме передачи.

Временами я реконфигурирую 3 кГц SSB фильтр в фильтр с полосой пропускания 2 кГц, чтобы улучшить подавление прилежащих соседних каналов, в случаях, когда 1,8 кГц фильтр немного узковат. Вся фильтрация по ПЧ в Pro выполняется с помощью системы DSP. Я устанавливаю регулятор шумоподавителя на 12 часов и использую предусилитель 1 (Pre-amp 1) большую часть времени (Pre-amp 2 использую только для очень слабых сигналов). Комбинация шумоподавителя с Noise Blanker’ом - очень эффективна в борьбе с помехами, имеющими импульсный характер, однако, очень сильные сигналы заставляют noise blanker вырабатывать артефакты (“хвосты”).  

“Ручной” режекторный фильтр подавляет узкополосные помехи до 70 дБ. Он настолько узкополосен, что не мешает приёму полезных сигналов совершенно. Ручной режекторный фильтр также встроен в петлю АРУ (в отличие от автоматического режекторного фильтра). Это позволяет удалять свисты не запирая приёмник.

Я был в курсе, что добавки в обозначении ранних моделей IC-756, такие как BDR, IMDDR3 и другие работают на славу модели, но у меня было чувство, что фирма Icom серьёзно пересматривает ранние модели аппаратов, протестированные в своё время в лаборатории ARRL и учитывает все новшества и введения в современную технику приёма- передачи информации. Соотношение сигнал/шум моего аппарата составляет порядка 2600, в то время как у протестированных в лаборатории ARRL ранних аппаратов оно было порядка 1300. В любом случае, измеренная мной чувствительность приёмника трансивера при полосе в 500 Гц и включенном предусилителе 2 (Pre-amp 2) составила 0,1 мкВ при соотношении сигнал+шум/шум равном 10 дБ. Этот же параметр у моего (старого) IC-756 составил 0,13 мкВ.

В процессе работы, при использовании Twin PBT или подстраивая полосу пропускания фильтра под принимаемый сигнал, я мог свободно принимать такие сигналы, которые было немыслимо принять на 756-ом. Также я заметил, что вертикальная чувствительность дисплея спектроскопа в Pro, по крайней мере, на 20 дБ выше, чем в 756-ом. Хотя 40-метровый диапазон ночью здесь на тихоокеанском Северо-Западе и тише, чем на восточном побережье, я не наблюдал никаких перегрузок приёмника с Pro, типичных для этого диапазона. А вот с 756-ым я слышал залетающие “хвосты” от радиовещательных радиостанций, работающих недалеко по частоте.

На Pro можно так настроить фильтр, чтобы избежать артефактов "splatter’а". Я также заметил, что комбинированное включение шумоподавитель/noise blanker ,более эффективно на Pro, нежели на 756-ом, для подавления повторяющихся импульсных помех.

По – моему, архитектура 756Pro претерпела коренной перелом: DSP процессор осуществляет всю фильтрацию, модуляцию, демодуляцию, подавление шумов и процессирование ЗЧ сигналов. Даже возможность мониторинга в процессе передачи осуществляется за счёт цифровой петли обратной связи в процессе DSP модуляции, так что Вы услышите ПЧ тракта передачи, а не образчик сигнала от микрофонного усилителя, как это выполнено в ранних моделях 756-го. Вся фильтрация, включая режекторный фильтр с ручной регулировкой (но не автоматический режекторный фильтр), осуществляется до системы АРУ. Это исключает “затыкание” приёмника из-за присутствия сильных сигналов за пределами полосы пропускания ПЧ. Также не нужно приобретать дополнительные фильтры! (Известно, что у большинства современных трансиверов применяются кварцевые фильтры, набор которых с разными полосами пропускания можно приобрести после покупки трансивера. Получается, что за приличную сумму приобретается полу-конструктор и сами фильтры стоят немалые деньги… - UA9LAQ).

Разъяснения относительно DSP-промежуточной частоты ("IF-DSP"), июль 2000 г:

Да, здесь же настоящая DSP по ПЧ!.  В обоих аппаратах: Icom IC-756Pro и “Kachina” стандартная пресловутая ПЧ, равная 455 кГц, преобразуется в последнюю, более низкочастотную ПЧ (36 кГц в 756Pro и 40 кГц в Kachina). Низкочастотная ПЧ затем подаётся на АЦП (аналого-цифровой преобразователь), за которым следует процессор (DSP chipset). DSP осуществляет всю фильтрацию, обработку сигнала и демодуляцию, включая получение управляющего сигнала АРУ. ЦАП (цифро-аналоговый преобразователь), затем, преобразует обработанный сигнал в звуковой.

Возможное определение:  IF-DSP (цифровая обработка сигналов в тракте ПЧ) означает, что DSP работает на промежуточной частоте до демодулятора (детектора, хотя смесительный детектор тоже является преобразователем частоты, после которых расположена система DSP в ПЧ, но чем выше частота обработки сигнала, чем ближе находится DSP ко входу приёмника, тем полезнее – UA9LAQ). Точная частота, на которой производится обработка не важна.  AF-DSP (DSP на ЗЧ) означает, что обработка сигналов производится на звуковых частотах (после демодулятора). Типичным представителем такого устройства является UT-106 DSP – модуль для трансивера Icom IC-706 MkII/G.  Единственной причиной, почему DSP пока не осуществляется на стандартной ПЧ = 455 кГц (или более высокой) является для любительского КВ-трансивера высокая стоимость ПЧ DSP-chipset’а, работающего на высоких скоростях. Уверен, что в некоторых военных приёмниках уже есть ПЧ DSP на 455 кГц (если не на более высокие частоты). Как и в любом аспекте, касающемся производства полупроводников, это - дело времени, настанут времена, когда цена на такие процессоры упадёт и мы, наконец-то, увидим их в радиолюбительской аппаратуре.

Другим шагом, который необходимо сделать, является предотвращение “затыкания” приёмника сильными внеполосными (с соседнего канала) сигналами. Отсюда: ПЧ DSP фильтрация должна входить в петлю АРУ. Это возможно только при осуществлении групповой задержки сигнала со входа на выход через DSP (со входа АЦП на выход ЦАП), которая, кстати, должна быть достаточно небольшой, чтобы предотвратить нестабильность в петле АРУ. Это уже достигнуто в “Kachina” и в 756Pro; получаемая от DSP АРУ будет улучшаться с увеличением быстродействия процессоров.

В нынешних популярных спортивных КВ трансиверах АРУ получается в результате детектирования огибающей аналогового сигнала ПЧ перед АЦП, а DSP полностью расположена после системы АРУ. Это обстоятельство неприемлемо в современных разработках радиоаппаратуры.  

Комментарии насчёт динамического диапазона по блокированию (BDR):

Динамический диапазон по блокированию (также называемый динамическим диапазоном по кросс-модуляции) определяется следующим образом:

Динамический диапазон по блокированию (BDR) есть разность уровней в дБ между шумовым порогом и внеполосного сигнала, который даёт уменьшение (компрессию) усиления приёмника на 1 дБ. Этот параметр определяет уровень сигнала над шумовым порогом, при котором начинается сказываться уменьшение чувствительности (desensitization).  BDR получается вычитанием уровня шумового порога из уровня нежелательного (внеполосного) сигнала, который вызывает уменьшение уровня полезного слабого сигнала на 1 дБ. Параметр выражается в дБ. Чем больше динамический диапазон (в дБ), тем лучше работает приёмник. При определении численного значения параметра всегда указывается разнос частот (полезного и мешающего сигнала), при котором выполняется это значение параметра.

KeyTestConditions: Если возможно, АРУ, обычно, выключена; приёмник работает в линейном участке его характеристики. Полезный сигнал выбирается на 10 дБ ниже точки уменьшения усиления на 1 дБ, или на 20 дБ выше шумового порога в приёмнике АРУ которого не может быть отключена. Полосу пропускания приёмника следует, как можно более точно установить равной 500 Гц.

Просуммируем упомянутое: динамический диапазон по блокированию (кросс-модуляции) есть уровень (относительно порога шума) нежелательного (внеполосного) сигнала, отстоящего от полезного сигнала, который уменьшается, при этом, по уровню на 1 дБ, на 20 кГц (или 50 кГц). Например: Уровень шумового порога равен -127 dBm (0,1 мкВ на 50 Ом). Генератор двухтонального сигнала (полезного и мешающего) присоединяется ко входу приёмника через комбайнер. Полезный сигнал увеличивается до уровня, где наблюдается уменьшение (компрессия, сжатие по уровню) сигнала на 1 дБ, затем уменьшается на 10 дБ. Мешающий сигнал отстоит по частоте на 20 кГц и имеет уровень +10 dBm. Динамический диапазон по блокированию = +10 - (-127) = 137 дБ.

Теперь раскроем “субьекты”, влияющие на блокирование: ответственный за блокирование - первый каскад в тракте РЧ/ПЧ приёмника, который перегружается. Блокирование может происходить в УРЧ (предусилителе), так что тестирование нужно проводить при включенном и отключенном УРЧ. Далее, любой каскад от первого смесителя, в УПЧ и последующих смесителях до детектора может быть перегружен. Распределение усиления между каскадами – существенный фактор при поиске перегруженного каскада, который “покидает” линейный участок своей характеристики и перегружается первым.

У IC-765 был определённо неплохой динамический диапазон по блокированию (> 150 дБ с выключенным УРЧ (предусилителем)). Я думаю, что это получалось благодаря тщательному балансу (распределению) усиления каскадов между первым смесителем, вторым смесителем и цепочкой каскадов УПЧ. 765-ый был промышленным аналоговым аппаратом.

DSP- аппараты, такие как IC-756Pro или Kachina 505 полностью другие “звери”. Ограничивающим фактором, в смысле динамического диапазона, является АЦП, который оцифровывает сигнал ПЧ для создания “фронта работ” системе DSP. Динамический диапазон АЦП определяется количеством бит на выборку. Один бит соответствует изменению мощности в 2 раза, т.е. на 6 дБ. 16-битный DSP имеет теоретический динамический диапазон в 96 дБ, 24-битный – 144 дБ. В 756Pro используется 24-битный АЦП и ЦАП и 32-битный DSP. Абсолютный максимум амплитуды, который АЦП может преобразовать соответствует преобразованному двоичному значению “все единицы”, что в шестнадцатиричном коде выражается как: FFFF (16-bit) или FF FF FF (24-bit). Примечание: Представление отрицательных значений может выражаться в максимальных возможных значениях положительных и отрицательных значений, а не только в положительных, приведённых здесь.

Здесь полезно прочитать George W5YR's (Brief Overview of A-D Conversion и Reference 8.).

На практике, двойственность (неопределённость разрешения Bit 0, наименьшего значащего бита) ограничивает динамический диапазон значением 138 дБ – тоже неплохо. Отсюда, конструктору необходимо тщательно распределить усиление аналоговых каскадов, предшествующих АЦП, так, чтобы ни один каскад перед АЦП не перегружался, чтобы АЦП мог реализовать свои возможности. Тогда и DSP может проявить себя в полной мере.

В Pro напряжение АРУ (AGC) получается благодаря вторичному ЦАП, который декодирует обработанный в ПЧ поток битов, до демодуляции (в DSP). АРУ может оказать хорошую услугу по защите АЦП от перегрузки; существует несколько программных трюков для минимизации “затыкания” приёмника мощными внеполосными сигналами. Перегрузка АЦП - катастрофична, так как полезного сигнала для обработки DSP просто нет.

Не уверен, что принятый в промышленности метод определения динамического диапазона по забитию пригоден для DSP-приёмников, поскольку точка уменьшения усиления (компрессирования) на 1 дБ может ничего не значить для точки перегрузки АЦП, когда цифровой выход вдруг “садится” как “интерпретатор” аналогового входа. Отсюда скромные цифры, полученные при тестировании Pro в лаборатории ARRL могут не соответствовать истинным характеристикам приёмника аппарата. Здесь нужен другой подход, требования рождённые всей предыдущей историей радиосвязи, способность противостоять сильным внеполосным сигналам – всё это есть, если не перегружен АЦП.  (Отметьте, что максимальное декодируемое значение амплитуды, которое шина данных DSP может передать ЦАП - “все единицы”, поэтому ЦАП никогда не может быть перегружен. Однако, аналоговая схема выхода сигнала с ЦАП должна иметь значительную постоянную времени, чтобы выдать эту амплитуду без искажений или клиппирования).

Другим фактором, произведшим на свет низкую оценку аппарата, послужило то, что к ним (ARRL) в лаборатории попали ранние образцы выпускаемой аппаратуры. Обычно, после пробной партии, анализируются недостатки и ведутся доработки аппаратов, последующие партии выпускаются с лучшими параметрами. Это случилось с ранними выпусками IC-756, это было и с аппаратурой других производителей.

Последним арбитром здесь всегда выступает опыт эксплуатации. IC-756Pro очень успешно отработал в ряде DX-экспедиций и работал безукоризненно.

У серии Icom Pro, как и у любой радиоаппаратуры, есть свои “заморочки”, DSP предназначена, в первую очередь, для того, чтобы минимизировать отрицательное действие этих “заморочек” на работу приёмника, дать в руки оператора инструментарий для “обхода” этих “заморочек”.

*Входной сигнал АЦП, который подаётся на оцифровку может быть выражен как в единицах тока, так и в единицах напряжения, без разницы.

George, W5YR's заметки по эволюции DSP радиоаппаратуры:

Август 2003 г: Используя аппарат с DSP по ПЧ, с тех пор как купил разработанный Doug’ом Smith’ом трансивер Kachina 505DSP в 1998 году, и прогрессируя через использование Icom IC-756PRO, IC-756PRO2 и добавившийся ныне IC-746PRO, я, в первую очередь, хотел бы отметить, что убедился: время с такими трансиверами тратить не жалко, также как и над их инструкциями по эксплуатации, чтобы использовать возможности трансиверов на полную катушку. Это не те отцовские аппараты. Эксплуатирую аппараты, можно сказать денно и нощно и всё время узнаю что-то новое, возможно и забытое старое. Обычно это касается альтернативных или лучших способов пользования “рычагами” управления аппаратурой в их комбинациях, которые помогают устранять “рабочие” проблемы: QRM, QRN и т. д.

С этими аппаратами "легко управляться" в смысле, как легко вести современный автомобиль, когда знаешь о всех его возможностях и имеешь опыт выхода из эксплуатационных ситуаций. 

Это возвращает к нашему инстинктивному чувству, что нужно обратиться и к традиционным методам тестирования приёмников. Это нормальное человеческое желание – найти утешение в цифрах, когда человек сталкивается с чем-либо новым, незнакомым, желательно найти один ценз, одно мерило, которым можно определять, что есть добро, а что - зло. Неизвестный (у кого-то может и непопулярный) параметр TOI был поднят до уровня ценза и теперь вся номенклатура радиоаппаратуры, заявляемая производителями, оценивается по нему, ломаются копья и тупятся стрелы, но процедура обязательной проверки аппаратуры по этому стандарту (техническим условиям) существует уже ряд лет. 

Согласно моей практике – да, некоторые следы помех в PRO присутствуют, когда на диапазоне работает много сильных станций. Но в моей практике и бесценный опыт эксплуатации DSP фильтров, которые можно модифицировать под принимаемый сигнал “на лету”. Прибавим к этому ещё и режекторный фильтр с ручной настройкой, позволяющий вырезать узкополосные помехи до -70 дБ, который стоит в петле АРУ – всё это позволяет вытягивать сигналы из небытия шумового фона. Я спокойно принимаю телеграфные сигналы силой S1 с S9+40 дБ-сигналами на расстоянии от них по частоте всего в 150 Гц с едва заметным на слух (или без него) влиянием на полезный сигнал и одновременно не наблюдаю на дисплее спектроскопа какого-либо увеличения шумового порога в полосе пропускания DSP-фильтра. До тех пор, пока в полосе пропускания не появятся признаки помехи, слабые сигналы можно спокойно принимать. 

Поэтому, я полагаю, что вместо воззрения на цифры, мы должны рассматривать возможности аппарата в комплексе и смотреть, как их можно приспособить к конкретным меняющимся условиям работы в современном перегруженном эфире, прежде, чем заказывать трансивер. 

Мы живём в счастливое время, когда существует аппаратура, которую мы можем настраивать сообразно своим запросам и нуждам (я бы добавил и интеллекту – UA9LAQ), тогда как в былые времена, мы обязаны были, используя накопленный опыт, приспосабливаться к аппаратуре.

В этом контексте, статья, названная ("The third-order intercept point",) написанная Leif’ом Еsbrink’ом, SM5BSZ, является тем, что “обязательно нужно прочесть”. В этой статье Leifобъясняет почему пресловутый параметр IP3 нехорош для измерения динамического диапазона цифрового приёмника. См.( Reference 9.).

Комментарии из DX-экспедиций и с “Полевого Дня”:

В июле 2000 г я был в DX экспедиции на западном побережье в Burnaby, BC, разговаривал с операторами, которые принимали участие в командном первенстве по радиоспорту в Словении ранее в этом месяце. Они работали в DX экспедиции на двух IC-756Pro и сообщили, что аппараты функционировали безукоризненно. Они даже очень хорошо сосуществовали ночью на 40-метровом диапазоне по соседству с европейскими радиовещательными станциями. Этот сентимент был озвучен одним из операторов, который работал на рифе Kingman , Steve’ом Wright’ом, VE7CT, который устроил встречу по вопросу работы радиостанции K5K в нашем местном клубе в прошедшем феврале. На K5K использовалось несколько 756Pro, операторы станции остались ими довольны. Им противостояли “ужасные” рабочие условия, при большом скоплении радиостанций на частоте (pile-up), в тесном окружении не было пропущено ни одного сигнала зовущих станций из-за помех от мощных “соседей”.

К слову, на своей станции, я не наблюдал перегрузок даже во время многочисленных обычных эфирных соревнований и “Полевого Дня”. Во время работы K5K, я наблюдал несколько ужасных сигналов на 20-метровом диапазоне, их спектр находился в пределах 10…15 кГц (по спектроскопу Pro). Я думал, что появилась перекрёстная модуляция у моего трансивера, но последующие исследования этих сигналов в эфире с анализатором спектра HP 853A/8558B подтвердили факт существования “никуда не годных” сигналов, а аппарат был тут ни при чём.

Заметки относительно конкуренции IC-756Pro, февраль 2001 г:

DSP является прорывом в будущее. Цифровая обработка сигналов даёт эффективные в финансовом отношении решения в разработке и оптимизации радиоаппаратуры, которые находятся ныне на уровне, близком к максимально достижимому теоретически. Те, кто продолжают принижать значение радиоаппаратов с DSP – архитектурой и цифровыми фильтрами, возможно, пойдут путём конной тяги, телефона с ручным звонком, вакуумной лампы и т.д. Трансиверы, такие как IC-756Pro это прорыв в будущее, ситуацию могут улучшить только ещё более быстродействующие чипы, такие, например, как 32-битные АЦП/ЦАП, более быстродействующие системы DSP, которые станут доступны по ценам, которые мы, радиолюбители сможем себе позволить. Теоретический динамический диапазон 32-битного АЦП составляет 192 дБ и будет ограничиваться только шумами входной части приёмника.

Если Вы захотите купить высококлассный КВ-трансивер, то я бы порекомендовал Вам взять Pro. В сравнении с другими популярными эго соперниками, учтите, в Pro DSP осуществляет всё – фильтрацию в ПЧ, режекцию в ПЧ (глубиной до 70 дБ), все задачи по модуляции и демодуляции, подавление шумов, формирование характеристики передаваемого ЗЧ сигнала (эквалайзер) и АРУ. ПЧ процессинговая часть DSP (фильтрация и режекция) находится внутри петли АРУ. Контрастом к этому выглядят выпускаемые изделия конкурентов, которые являются по существу аналоговыми аппаратами с ограниченными добавками DSP, притороченными в тракте ЗЧ. DSP (цифровая обработка сигналов) находится полностью вне петли АРУ, так что и DSP фильтры неспособны устранить нежелательные сигналы, так как они вырабатывают напряжение АРУ и “затыкают” приёмник.

И ещё – здесь есть спектроскоп, тяжело без него обходиться, если к нему Вы привыкли. Визуальный дисплей той части диапазона, на которую Вы настроены и в которой Вы работаете, является мощным рабочим инструментом.

Частотный охват Pro включает 6-метровый диапазон. На нём – отличные шумовые параметры и не нужен дополнительный трансвертер стоимостью в 1000 долларов!

Мысли "IC-756Pro против IC-756", март 2001 г:

Если Вам предстоит выбирать IC-756Pro или IC-756, рекомендую брать 756Pro. Хотя 756-ой и приемлемая альтернатива, но он, всё-же, аппарат вчерашнего дня.

Две наиболее ощутимые разницы между аппаратами 756-ым, который я имел до Pro и Pro были: отсутствие в первом в тракте ПЧ режекторного фильтра, включённого в петлю АРУ и относительно малая вертикальная чувствительность спектроскопа. Я приспособил комбинацию из узкополосных SSB фильтров FL-222/223; эти фильтры существенно увеличили избирательность по соседним каналам и “сузили” Twin PBT. Пара узкополосных фильтров существенна тогда, когда Вы работаете, в основном, SSB; новые фильтры обойдутся в 250…300 долларов, сверх 1200…1300 долларов – цены Вашего трансивера. Использование Twin PBT для сужения полосы пропускания по ПЧ не обходится даром: портится общая характеристика приёмника. Каскадирование фильтров позволяют избежать этого. Чтобы обеспечить надёжную работу Twin PBT, дополнительные фильтры (опция) должны иметь сравнимую ( comparable ) полосу пропускания и АЧХ. Смотрите характеристики популярных фильтров фирмы Icom. ( View the bandpass curves of popular Icom filters. )

За время, пока Вы будете собирать фильтры для SSB и цифровых видов работы, Вы как раз потратите столько, сколько стоит 756Pro. И, вот, тогда на Вас “нахлынет” прозрение, Вы откроете для себя 756-ой и ненужными окажутся все фильтры, которые ещё и нужно менять, согласно видам работы (SSB, цифровые виды и т.д.).

Заметки по настройке полосы пропускания на Twin, июль 2003 г:

Я обнаружил, что DSP TwinPBT в IC-756Pro/Pro II намного более эффективна, чем аналогичная PBT в IC-756 или в моём стареньком IC-781. DSP фильтры 756Pro/Pro II обеспечивают минимальный фактор огибающей (коэффициент прямоугольности) по уровням -6/-60 дБ 1,5; на практике, всё больше предлагается ( measurements ) коэффициент ближе к 1,2. Twin PBT управляет сдвигом верхних и нижних срезов характеристики выбранного фильтра независимо один от другого без ухудшения коэффициента прямоугольности (если только не включен CW-фильтр с полосой пропускания в 500 Гц или уже и настройка Twin PBT начнёт влиять на индикатор включения фильтров( BPF Indicator ), который погаснет).

В противоположность к этому, Twin PBT в IC-756, IC-781 и IC-775 сдвигает полосы пропускания двух каскадированных кварцевых фильтров относительно друг друга и действующей несущей. Об этом рассказано здесь ( here.). Если у двух кварцевых фильтров идентичные или подходящие полосы пропускания по уровням -6 дБ и -60 дБ, общая АЧХ будет лучше, чем при другом одинарном фильтре с обоими регуляторами Twin PBT, установленными в положение “на 12 часов”. Если другим регулятором будет расстройка, форма АЧХ деградирует до таковой единичного фильтра. 

В составе IC-781 два SSB фильтра (FL-80 и FL-96) не согласованы. FL-80 имеет полосу пропускания по уровню -6 дБ равную 2,4 кГц, а у FL-96 - 2,8 кГц. Так что общий коэффициент прямоугольности будет примерно таким же как и у FL-80 (1,6). Это хуже, чем у DSP фильтров IC-756Pro II – достаточно ощутимо при приёме. 

Узкополосные SSB фильтры для IC-756 - другой пример. FL-223 (9 МГц) имеет полосу пропускания по уровню -6 дБ 1.9 кГц и коэффициент прямоугольности 1,9. Соответствующие значения для FL-222 (455 кГц) - 1,8 кГц и 1,66. При обоих регуляторах Twin PBT, установленными на 12 часов, общая АЧХ будет иметь коэффициент прямоугольности примерно 1,4. Расстройкой других органов регулировки можно ухудшить коэффициент прямоугольности до значения 1,7…1,9, в зависимости от величины расстройки.

Заметки по установке точки несущей в IC-756Pro, декабрь 2001 г:

Вопрос: Существует ли какой-нибудь способ установки точки генератора несущей (по частоте, относительно АЧХ фильтра) в 756Pro?

Ответ: В IC-756Pro нет генератора несущей, и поэтому нет установки её частоты. DSP выполняет все задачи по модуляции и демодуляции. В режиме SSB, DSP образует идеальный фазовый возбудитель и демодулятор, соответственно, для передачи и приёма. Алгоритмы DSP жёстко установлены на заводе и не могут быть изменены пользователем.

При передаче в SSB- режиме, взаимосвязь между частотой действующей несущей и генерируемым спектром LSB (нижняя) или USB (верхняя боковая полоса) – фиксирована. Могут быть выбраны три установки (NAR2.2 kHz, MID2.4 kHz,WIDE2.8 kHz– узкая, средняя и широкая, соответственно). George, W5YR подтверждает значения этих установок в (occupied bandwidth measurements).

Широкая (WIDE) характеристика ЗЧ сигнала в режиме передачи с микрофонного разъёма, расположенного на передней панели примерно соответствует полосе 150 Гц…2,8 кГц по уровню -6 дБ. Имеется возможность “растянуть” характеристику с низкочастотного конца (low-end response) до примерно 90 Гц по уровню -6 дБ, при подаче ЗЧ сигнала на вывод 4 (Pin 4) розетки ACC1, размещённой на задней панели (при этом должна быть выбрана установка “широкая” (WIDE)).

В режиме приёма полоса пропускания ФПЧ – переменная, в пределах от 50 Гц до 3,6 кГц. Дополнительно, нижний и верхний срезы ПЧ ПФ могут быть сдвинуты до ± 600 Hzотносительно действующей несущей регуляторами TwinPBT.

IC-756Pro, ProII и IC-746Pro (IC-7400) - "звери совсем другого рода" в среде промышленных аппаратов. DSP“чипсет”, в действительности является полнокомплектным трансивером (transceiver) на фиксированную частоту 36 кГц. Усилители РЧ и ПЧ, преобразователи частоты и генераторы с прямым синтезом частот лишь сдвигают возможности работы этого трансивера в новые участки частот. В строгом смысле этого слова, трансивер на 36 кГц является программным (или программируемым) аппаратом (software-defined radio) (SDR).

Примечания по работе с двух входов ЗЧ тракта передатчика: ACC1 вывод 4 на задней панели и с микрофонного входа (MIC), размещённого на передней панели:

Входные уровни: ACC1 вывод 4 ожидаемый уровень 100 мВ (среднеквадратичное значение) (280 мВ РЕР) для полной раскачки. Высокоимпедансный вход не будет нагружать выходы, выпускаемых промышленностью дополнительных устройств (аксессуаров); импеданс их источников должен находиться в пределах 500…2000 Ом. Ожидаемое напряжение сигнала с микрофонного входа (MIC) на передней панели 10 мВ (среднеквадратичное значение) (28 мВ РЕР) при регуляторе усиления микрофона, установленном на 12 часов (Инструкция по эксплуатации IC-756Proстр. 4-10). У обычного динамического микрофона выходное напряжение составляет 3…5 мВ при 94 дБ SPL (2,5 см от рта говорящего).

Измерения (Measurements), проведённые George’ ем, W5YRподтверждают, что “широкая” (WIDE) установка нижней границы характеристики ЗЧ ниже на ACC1 вывод 4 (Pin 4) (90 Гц по уровню -6 дБ), чем на входе MIC (150 Гц по уровню -6 дБ). Эти измерения также показывают, что разница частот нижних границ АЧХ для установок MID (средняя) и NAR (узкая) незначительна. Объяснением к этому является:

При взгляде на микрофонный усилитель передатчика (IC451 на плате MAINUNIT), в первом каскаде присутствует RC-цепочка обратной связи (AMP). Эта цепочка является фильтром верхних частот (ФВЧ), частота среза которого по уровню -6 дБ составляет примерно 150 Гц. ФВЧ предназначен для получения более крутого ската АЧХ на микрофонном входе MIC, по сравнению со входом на выводе 4 ACC1, что значимо только в режиме установки WIDE. Вторая ступень усилитель, управляемый напряжением имеет плоскую АЧХ. (СоотнеситесьсИнструкциейпообслуживанию IC-756Pro, стр. 10-4.)

Приведённая схемотехника предназначена, чтобы отсечь низкочастотные компоненты сигнала, поступающего на выход микрофонного усилителя (ниже 150…200 Гц). Эти компоненты не сказываются на качестве сигнала на приёмной стороне, но позволяют более рационально распорядиться мощностью для передачи среднечастотных и высокочастотных ЗЧ составляющих, улучшающих разборчивость сигнала на приёмной стороне. Отметьте, если на микрофонный вход MIC подать сигнал с избытком низких частот, то микросхема IC451 сильно ослабит все компоненты ниже частот 150…200 Гц. 

Сигнал на выводе 4 ACC1 (AMOD) обходит микросхему IC451 полностью. Сигналы с выхода микросхемы IC451 и с буфера AMODсуммируются и подводятся к АЦП через DTAF линию. Схемотехника, применённая здесь, возможно, предназначена для пропускания сигналов AFSK, которые подаются через AMODбез искажения частотных компонентов, которые лежат в низкочастотной области ЗЧ сигнала. (Примечание: Тракт ЗЧ сигнала передачи не “питает” балансный модулятор. Что касается IC-756Proили ProII, то это просто не те “звери”.)

Инженеры фирмы Icom, возможно, почувствовали, что это аналоговое решение будет более эффективно по финансам и менее рискованно, чем отдельные выбираемые алгоритмы DSP модуляции для передачи звуков голоса и данных.

Ныне, в DSP, нижняя и верхняя частоты среза в алгоритме PSN модуляции жёстко установлены при производстве DSP. Это относится ко всем трём установкам полосы пропускания ( occupied-bandwidth ): WIDE (широкой), MID (средней) и NAR (узкой). Так как сигнал со входа ACC1 вывод 4 на АЦП подаётся с равномерной АЧХ (без эквалайзера), то его АЧХ определяется целиком и полностью DSP.

Ранее также упоминалось, что ЗЧ сигнал с микрофонного гнезда MICна усилитель (IC451) подаётся с ослаблением в 6 дБ на частоте 150 Гц (завал АЧХ снизу). В положении WIDEDSP "модулятор" имеет завал в 6 дБ на частоте 90 Гц. 

Отсюда, становится возможным расширить АЧХ снизу, выбрав установку полосы WIDE (широкая) и подавая сигнал с микрофона с уровнем линии через соединитель ACC1 вывод 4. Верхний срез АЧХ во всех случаях сохраняется.

Заметьте, что регулятор усиления микрофонного усилителя и компрессор (и регуляторы тона передатчика в IC-746Proи в IC-7400) не влияют на вход ACC1 вывод 4.

Отметьте также, что вход MIC отключен, когда выбирается вид работы USB-D или LSB-D(верхняя или нижняя боковая полоса при цифровых видах работы). Также, IC-756Pro2 позволяет отдельно делать установки фильтров в режимах USB-D и LSB-D, которые могут быть отличными от таковых для USB/LSB. Дополнительно, при USB-Dи LSB-D, возможно устанавливать полосовые фильтры ( BPF ) с полосами в 500 Гц или менее.

Заметки по поводу наличия, так называемых “программных” аппаратов:

Термин “программный” трансивер появился в радиолюбительской среде относительно недавно. Это в КВ разработках нечто необычное; такие “железные” компоненты как фильтры, усилители, смесители и генераторы, которые тем или иным способом включены в радиотракт, могут быть путём замены модифицированы, с целью улучшения параметров аппаратуры, - аппаратура при этом не является “программной” (или “программноопределяемой”, если хотите), даже в том случае, если она программно управляема. Мы ещё долго не увидим массовой “программной” КВ аппаратуры, если не будет возможности заиметь относительно недорогой АЦП, работающий на частоте сигнала, который можно было бы поставить на входе РЧ тракта. Если подходить строго, то IC-756Pro, IC-756ProIIи IC-746Proне являются “программными” (SDR), по причинам, изложенным выше. Однако, “сердце” трансиверов, работающее на ПЧ 36 кГц ( 36 kHz DSP core ) уже можно считать как “программное”, поскольку его рабочие параметры, практически полностью определяются программой, установленной при производстве DSP. Читайте ( "Basic Concept of Icom IF-DSP") и ( References 10, 11.).

Заметки относительно фильтров и архитектуры спектроскопа IC-756Pro (май 2002 г):
(Внесено George’ем T. Baker’ом, W5YR. Смотритетакжеего ( Notes on Filtering & DSP.)

Фильтры:

В тракте первой ПЧ 64,455 МГц, на входе УПЧ стоит кварцевый фильтр с полосой пропускания 15 кГц. По второй ПЧ 455 кГц за вторым смесителем следует второй фильтр, на этот раз, - керамический, также с полосой 15 кГц. Через этот фильтр сигнал проходит на устройство шумоподавления (NoiseBlankerGate), с которого сигнал подаётся на ещё один керамический фильтр с полосой 15 кГц, предшествующий третьему смесителю, за тем следует, наконец, DSP ПЧ 36 кГц. 

Заметьте, это не просто “узкополосные фильтры” как требуют того классические стандарты аналоговой радиоаппаратуры. Хотя их первейшей задачей является подавление зеркальных каналов, они также достаточно узкополосны, чтобы предотвратить перегрузку DSP АЦП и это всё, что от них требуется. В линейной системе, действующее ограничение по полосе пропускания может иметь место в любой точке, если до этой точки происходит линейная работа системы. Правильное распределение усиления между каскадами и соответствующая работа петли АРУ действительно определяют линейность в PRO до тракта DSP.

Также сложилась порочная практика: все недостатки в работе DSP-трансиверов Pro относить на счёт отсутствия классических узкополосных кварцевых фильтров (т. е., обычных фильтров с полосой 2,5…3,0 кГц).

(Reference 14) подтверждаетэто. На рисунке Figure 1, два проверочных сигнала с разносом в 2 кГц и уровнем в -35 dBm находятся полностью в полосе пропускания фильтра, не вызывая заметных продуктов интермодуляции до включения предусилителей.

Поскольку это “премудрость промышленников”, что такие узкополосные фильтры применяются только к добру, несмотря на задержку ими фазы сигнала, неравномерность АЧХ и другие негативные эффекты и она приводила к тому, что мы имели аппараты, в которых согласно “премудрости промышленников”, два каскада УРЧ были лучше, чем один, поскольку “чувствительность” являлась определяющим фактором хорошего приёмника. 

Дальше больше, достоинства промышленных кварцевых и электромеханических фильтров (и нужно отметить: их стоимость –UA9LAQ) столкнулись с жесточайшей конкуренцией со стороны DSP-подхода и в недалёком будущем, эти фильтры будут мало кому нужны или вовсе не нужны, по причине наличия DSP-эквивалента. Ещё раз взгляните на страничку с фильтрами ПЧ ( IF Filter Page ) и сравните. (Here is a test) – здесь представлен тест, который Вы можете учинить своему PROили PROII, чтобы увидеть на что способны DSPПЧ фильтры.

Вопрос: Кто-нибудь, когда-нибудь заглядывал в IC-756Pro II на его керамические фильтры с частотой 455 кГц, с целью замены их лучшими, например фирмы Murata или других производителей? (июнь 2003 г)

Ответ: В архитектуре PRO и Pro2 455 кГц фильтры играют малую роль или вовсе её не играют в определении избирательности приёмника. Они служат только для определения “въездных ворот” трансивера в 15 кГц. Избирательность по ПЧ целиком определяется фильтрами 36 кГц ядра DSP (36 kHz DSP core.). 

Одним из основных аспектов этих фильтров (не DSP) является быть "слишком добротными", или другими словами, они не должны вносить фазовых искажений и других эффектов, снижающих эксплуатационные характеристики трансиверов. Упомянутые фильтры часто двухполюсные и четырёхполюсные с довольно большими коэффициентами прямоугольности (имеющими пологие скаты АЧХ). 

В отличие от классических разработок, в которых аналоговые фильтры обеспечивают избирательность приёмника, фирма Icom опирается на разработку и повышение качественных характеристик входных каскадов приёмников, чтобы получить высокие значения TOI  (по продуктам интермодуляции 3 порядка) и динамического диапазона. А те фильтры служат лишь для подавления зеркальных каналов. 

В полностью линейной системе, избирательность необходимая для выделения сигналов и ограничения шумовой полосы, может быть приложена в любом месте сигнального тракта. В реальном мире, в квази-линейной системе, большое внимание следует уделить разработке стоящих того каскадов, предшествующих АЦП, чтобы предотвратить цифровое переполнение в этой точке. Фирма Icom справилась с этой задачей очень хорошо и представила в Pro2 приёмник, в котором TOI достигает +20 dBm без использования входных фильтров с узкой полосой пропускания. 

Спорным является утверждение, что использование узкополосного фильтра в каскаде, непосредственно следующем за первым смесителем, улучшает входные характеристики приёмника. До выхода IC-7800 ответ фирмы Icom на вопрос был – использование фильтров с полосой пропускания 15 кГц промышленного изготовления. 

Использование узкополосных “определяющих” фильтров до некоторой степени может отвечать эксплуатационным запросам в приёмниках, позволит применять менее “навороченные” схемы, менее дорогие детали и т.п. 

До ввода в эксплуатацию IC-7800, только один гибридный аналого/DSP трансивер на любительском и профессиональном уровне мог надёжно претендовать на пользу использования узкополосных фильтров во входной части, чтобы получить адекватный динамический диапазон и относительную свободу от генерирования интермодуляционных искажений. Интересный аналоговый любительский трансивер, Elecraft K2, использовал тот же подход, при котором, единственный ФПЧ служил также и той “въездной аркой”, судя по месту его расположения в сигнальном тракте. 

IC-7800 представляет собой новое веяние в архитектуре приёмной аппаратуры, представляемой фирмой Icom. Двойное преобразование частоты перед ядром DSP и использование определяющего фильтра с полосой пропускания 6 кГц во всех режимах, кроме ЧМ, даёт возможность получить, наряду с прекрасно выполненной входной частью, TOI, превосходящее +40 dBm. 

Ещё раз, возвращаясь к вопросу, замечу, что мало пользы от повышения качества керамического фильтра, но это может увеличить сложность аппаратуры и её стоимость. Отметьте также, что после одного из таких фильтров, а именно, стоящего сразу после первого смесителя (что важно) снимается и сигнал для имеющегося в составе трансивера спектроскопа.  

Большой прорыв сделан в архитектуре с использованием узкополосных определяющих фильтров (“входных арок”), хотя многое ещё спорно. Довольно просто решается вопрос получения высоких качественных характеристик входной части приёмника. Как и всегда, при инженерной разработке встаёт дилемма параметр/цена.

Топология спектроскопа:

Изучение блок схемы IC-756Proили IC-756ProIIобнаруживает, что по первой ПЧ в PRO стоит кварцевый фильтр сразу за выходным комбайнером первого смесителя.

Система спектроскопа в PRO/PROIIподключена к выходу комбайнера (перед фильтром на 64,455 МГц) на ПЧ = 64,455 МГц через PIN-диодный аттенюатор и отдельные каскады УПЧ к смесителю, который в союзе с гетеродином частотой 77,8 МГц преобразует сигналы на частоту 13,345 МГц для схемы спектроскопа. На выходе смесителя каскадировано два керамических полосовых фильтра на частоту 13,35 МГц, следом идёт ещё один смеситель, который с перестраиваемым гетеродином 12,89 МГц ± 100 кГц даёт ПЧ в 455 кГц, сигнал которой через керамический полосовой фильтр (CFJ455K8) питает ПЧ системы спектроскопа. Отметьте, что вся выше упомянутая схемотехника, предназначенная для функционирования спектроскопа трансивера, - абсолютно независима (отдельная) от схемотехники, следующей за первым смесителем, которая работает в составе самого приёмника, включая DSP. Для работы спектроскопа в ПЧ приёмника не использовано никаких компромиссов. (Примечание: фильтр CFJ455K8 определяет разрешающую способность (полосу) спектроскопа как 1 кГц по уровню -6 дБ).

Поскольку точка съёма ПЧ для спектроскопа находится также перед точкой управления усилением АРУ (AGC gain-control point,), ни установка усиления РЧ, ни действие АРУ не влияют на “вертикальную” чувствительность спектроскопа.

С включенным предусилителем 2 (Preamp 2), аттенюатором в положении 0 дБ (приёмник и спектроскоп), при выключенном автоматическом тюнере, на дисплее спектроскопа ProII будет присутствовать заметный отклик с уровнем 0,12 мкВ (-125 dBm) на антенном разъёме. (Это было обнаружено сервисным монитором CushmanCE-31A в режиме CW, калиброванном по измерителю мощности Rohde & SchwarzURV4 RF). Трансивер был также включен в режим CW с выбранным фильтром полосой 500 Гц.

Отсюда можно вывести:

1. что канале основного приёмника работает три фильтра и ещё три – в канале спектроскопа.

2. что ни один из фильтров приёмника не включен в тракт спектроскопа, поскольку спектроскоп работает как полностью независимый приёмник.

3. что присутствие спектроскопа не оказывает негативного влияния ни на разработку, ни на архитектуру основного тракта приёмника.

Вопрос: Могу ли я использовать спектроанализатор трансивера для оценки качества собственного сигнала?

Ответ: Да. При активизированном спектроанализаторе, нажмите[F-5] (SET), чтобы войти в меню анализатора, затем установите "Scope during Tx" в положение ON.

Пожалуйста, соотнеситесь со страницами 3-9 Инструкции по эксплуатации IC-756Pro II (Service Manual). Во время передачи, часть сигнала первой ПЧ 64,455 МГц от усилителя первой ПЧ передатчика проходит на аттенюатор на PIN-диодах в тракт ПЧ спектроанализатора (спектроскопа). Приняв условно последующий УПЧ (3-ий смеситель передатчика и тракт усиления мощности РЧ) линейным можно с большой степенью вероятности принять спектр сигнала на дисплее анализатора за спектр выходного сигнала передатчика трансивера.

Используя дисплей в функции "Scope during Tx", я могу очень точно добиться (установить) необходимой занимаемой полосы пропускания по уровню - 6 дБ.

Замечания по подавлению шумов DSP в IC-756Pro2 (апрель 2004 г):

(Внесено George T. Baker’ом, W5YR.)

Вопрос: Нужно ли периодически “реинициализировать” шумоподавление, включая и выключая его, или кратковременно нажимая на тангенту “приём-передача” (PTT)?

Ответ: Этого делать, по большому счёту не нужно, так как логика шумоподавления знает своё дело. Шумоподавление в Pro2 является изменяющейся временной адаптивной операцией цифрового фильтрования, которая строит свою характеристику в соответствии со статистическим уровнем шума приходящим по тракту ПЧ. “Статистика” может меняться и меняется во времени, соответственно изменяется и алгоритм шумоподавления.

Будучи активированной, система шумоподавления воспринимает всё как шум и поэтому значительно понижает усиление во всей полосе пропускания ПЧ, создавая впечатление об очень “тихом” (малошумящем) приёмнике. Это может быть интерпретировано как эффективное шумопонижение, но это преждевременное заключение…

С течением времени, однако, логика шумоподавителя набирает статистический материал и начинает соответственно строить свою характеристику. Существующий шум в полосе пропускания, который соответствует критериям шумоподавления логики, продолжает быть подавленным, в то время как, другие частотные компоненты восстанавливаются до своего первоначального уровня.

Результатом этого может послужить умозаключение, что шумоподавление “самопроизвольно” выключилось. В динамике это может быть и так, а может и не быть так – зависит от статической природы имеющегося шума.

Я с трудом могу согласиться с фактом, что Icom вдруг откажется подавлять шумы, особенно в это трудно поверить в модели Pro2 да и в более ранних моделях тоже. Если проверить спектральную характеристику тракта ПЧ/ЗЧ в Pro2 с включенным шумоподавителем, то можно обнаружить изменение в характеристике шумов с течением времени.

В начальный момент весь шум полосы пропускания уменьшается по уровню и затем (по крайней мере по отношению к имеющемуся у меня шуму) нижний и верхний края спектра быстро растут, в то время как, середина спектра имеет тенденцию находитьсянанизком (затухающем) уровне. Растущие уровни сигналов на краях полосы пропускания вызывают соответствующий рост уровня звуковых сигналов, которые некоторые интерпретируют как потерю эффективностифункциишумоподавления.

Что касается “заглыхания” при периодическом нажимании на тангенту PTT, то этот эффект можно симулировать периодическим уменьшением усиления по ЗЧ и медленного увеличения усиления вновь. Работа PTT восстанавливает рабочий цикл логики шумоподавителя (“сбрасывает” его), работа логики начинается с “нуля” , она “думает”, что всё, что поступает на её вход есть шум и понижает усиление схемы во всём диапазоне частот полосы пропускания. Работа PTT на приём и передачу постоянно не даёт логике шумоподавителя создать (при “обучении”) постоянную стабильную (статистичную) характеристику.

Извиняюсь, если что-то прозвучит негативно или даже аргументационно (спорно) - не та у меня цель, но я думаю, что так проще объяснить цикличность программной работы логики шумоподавителя Pro2 NR, которая направлена на дальнейшее улучшение возможностей приёмника подавлять шумы.

Интересным опытом с аппаратом может быть упаковка различных по форме сигналов в спектр шумов и определение для каждого своего минимального соотношения сигнал/шум как функции времени, при включенном шумоподавителе. Последним арбитром, всё же, станет факт: помогает ли шумоподавитель “вытаскивать” сигналы из шумов, повышает ли соотношение сигнал/шум, а не то: делает ли он приёмник более тихим или нет. (Если я когда - нибудь найду свободное время, то обязательно проведу этот тест).

Напоследок: Функция шумоподавителя наиболее эффективна при более широких полосах пропускания по ПЧ. При сужении полосы пропускания меняется характер шума, уменьшается его интенсивность и шумоподавителю становится мало “чего делать”. При очень малых полосах пропускания, шумоподавитель неэффективен, поскольку даже чистый шум представляет собой промодулированную синусоиду, частота которой соотнесена с полосой пропускания. Использование шумоподавителя, например, с CW фильтром, имеющим полосу пропускания 100 Гц даст минимальный (никчёмный) полезный результат.

Замечания по внутренним тюнерам (июль 2004 г):

Вопрос: Я использую только резонансные антенны. Нужно ли мне подключать их через внутренний тюнер?

Ответ: Автоматический тюнер предназначен для надёжного поддержания на выходе РА активной нагрузки в 50 Ом для оптимальной передачи мощности в антенну и наибольшей линейности (См. Reference 17).

Не нужно напоминать, что и фильтры нижних частот на выходе РА должны быть правильно рассчитаны и настроены на активную нагрузку в 50 Ом, чтобы удовлетворять изложенным выше требованиям.

Даже резонансная антенна нагружает передатчик импедансом точно в 50 + j0 Ом только на одной (резонансной) частоте. Миссия автотюнера заключается в надёжной нагрузке передатчика импедансом 50 + j0 Ом при разумно большом изменении КСВ, т.е., в разумно большом диапазоне частот. Другим преимуществом включения автотюнера является тот факт, что он остаётся включенным в тракт прохождения сигнала и на приём, что даёт дополнительную преселекцию.

Вопрос: Если я активирую автотюнер для полного согласования, например, с немного ухудшенным КСВ, скажем, в районе 1.5:1, не внесёт ли тюнер потерь, которые превысят потери на рассогласование с фидерной линией?

Ответ: Это так, но не всегда. Однако, нужно и заметить, что рефлектометр на выходе ФНЧ в РА (который “даёт знать” управляющему процессору сколько мощности ушло “туда” и сколько вернулось “обратно”) начнёт способствовать уменьшению раскачкиРАприКСВ > 1.5:1. А это ещё один из поводов для уверенности, что РА нагружен импедансом 50 + j0 Ом.

Заключение:

Времена меняются, изменилась и архитектура и конструкция наших приёмопередатчиков. Промышленные аппараты, такие как ранние Kenwood”ы значительно отличаются от современных PRO по многим аспектам, например, от таких как Kachina 505DSP, и даже Ten-TecPegasusи Jupiter. Я не припомню ни одного случая (за последние годы) применения экстенсивной цифровой обработки сигнала и процессирования сигнала в высококачественных промышленных и военных аппаратах, таких как: Rohde & Schwarz, Rockwell-Collins, Harris и т. д.

Три фазы эволюции "DSP" КВ радиолюбительских трансиверов:

1. Дополнение DSP в ЗЧ тракте у таких трансиверов как Ten-TecOmniVandVI. В них встраивалась ЗЧ DSPплата, выпускаемая для Ten-Tecфирмой JPS. Другими примерами применения DSP являются: приёмники IC-706 MkII, IC-703 и R-75 receiver, имеющие модули DSP.

2. Ограниченное применение DSP в оконечном каскаде ПЧ после каскадов, охваченных АРУ. Примеры в хронологическом порядке: IC-775DSP, YaesuFT-1000MP, IC-756, YaesuFT-1000MPMkV. В этих аппаратах DSP, обычно, выполняет функции модуляции, демодуляции, шумоподавления, фильтрации по ЗЧ, эквалайзера в тракте передачи и автоматического режекторного фильтра. Система DSP, состоящая из АЦП DSP-процессора и ЦАП, работает в оконечном каскаде ПЧ, но после системы АРУ. В IC-775 и аппаратах фирмы Yaesu, в качестве альтернативы к DSP, развивается аналоговая техника выделения сигналов. (Хороший пример маркетинга: аналоговую схему оказалось дешевле оставить, чем выбросить из трансивера!) Значение последней ПЧ – в пределах 10…15 кГц.

3. “Настоящим” DSP-аппаратом можно назвать такой, в котором ныне с помощью DSP производится вся фильтрация по ПЧ, перестраиваемая режекция, коррекция АРУ и сжатие сигнала передатчика, так же как и функции, указанные в (2). Ктаковымотносятся: Kenwood TS-870, Kachina 505, IC-756Pro, Ten-Tec RX-340, Pegasus и Jupiter, IC-756Pro II и IC-7400 (IC-746Pro). Функции фильтрации по ПЧ завязаны здесь с петлёй АРУ. Также, благодаря увеличению быстродействия микросхем, последняя ПЧ теперь, обычно, выбирается равной 36…40 кГц (сравните с более ранним, например, у TS-870 ПЧ = 11 кГц).

В “Kachina 505” используется 16-битный АЦП/ЦАП, 24-битное процессирование и DSP ПЧ в 40 кГц. В аппарате применена аналоговая АРУ с переключаемыми временными постоянными плюс цифровая АРУ, которая работает совместно с аналоговой. Ваппаратахлинии Ten-Tec используются 16-битныеАЦП/ЦАП. В аппаратах IcomIC-756Pro, ProIIи IC746 Pro, во всех, использованы 24-битные АЦП/ЦАП и 32-битный DSP-процессор.

Дополнительная литература:

Прочтение оригиналов подразумевает знание языка – UA9LAQ

1. "HF Radio Systems & Circuits", Sabin & Schoenike, editors. Noble, 1998. This textbook was written by members of the Engineering Staff, Collins Divisions, Rockwell Corporation. Chapter 8 is an exhaustive treatment of DSP radio design concepts, of which this excerpt gives an example.

2. "The ARRL Handbook for the Radio Amateur", 2001 Edition, Chapter 18, Digital Signal Processing.

3. "The Scientist's and Engineer's Guide to Digital Signal Processing", by Steven W. Smith, Ph.D.

4. "A High-Performance Digital Transceiver Design, Part 1",  by James Scarlett KD7O, QEX, July/August 2002.

5. IC-756Pro and IC-756Pro II Technical Descriptions, Icom Japan, 2000

6. Leif Еsbrink SM5BSZ Home Page    mirror site

7. A general discussion on radio receivers, by Leif Еsbrink SM5BSZ

8. Receiver dynamic range measurements, by Leif Еsbrink SM5BSZ

9. The third-order intercept point, by Leif Еsbrink SM5BSZ

10. Software-Defined Radio White Paper, Wipro Technologies, August 2002

11. Software-Defined Radio Comes of Age, NTIA, Fall 2001

12. "HF Radio Systems & Circuits", Sabin & Schoenike, editors. Noble, 1998, pp. 145-148 (AGC Design); pp. 341-342 and Fig. 8.10 (Digital AGC Methods). Get excerpts(PDF)

13. "IC-756Pro II Technical Report", Icom Inc., 2003. (PDF) mirror site  erratum

14. "IC-756Pro II Receiver IMD and DSP Filter Performance"by J. Saito JA7SSB, CQ Ham Radio, January 2002. Summary by N. Oba JA7UDE (PDF)

15. "A History of Crystal Filters", by R.E. Kinsman. IEEE International Frequency Control Symposium, 1998.

16. "Intermodulation testing of high performance receivers", by John Thorpe. AOR (UK) Ltd.

17. "HF Radio Systems & Circuits",  Sabin & Schoenike, editors, Noble, 1998, Chapter 12, .Get excerpt (PDF)

Copyright © 2000 A. Farson VA7OJ/AB4OJ. All rights reserved. (Copyright in contributed items reposes with the respective contributors.)

P. S. Автор перевода не располагает документацией, схемами и самими трансиверами типа Icom-Pro. Перевод осуществлён по просьбе автора статьи.

Свободный перевод с английского: Виктор Беседин (UA9LAQ)
г. Тюмень сентябрь, 2004 г


Просмотрено: 33549 раз(а) Обновлено 27.09.2004 в 00:39
Автор - Adam, VA7OJ/AB4OJ
Обсуждение этой статьи
19.05.2015 13:57 В аналоговых трансиверах кварцевые фильтры давно кривые и разьеха...  --  Бывалый
16.11.2012 16:08 Все нормально, хорошая статья. Но времени с тех пор уже "утекло...  --  Сергей
08.02.2012 02:33 ICOM-756PRO2 и PRO3 очень харошое радио....  --  UR3AFJ
19.12.2008 17:12 Критики очень много, а толку малою Как всегда. Критикуют аппарат ...  --  us7cy
22.11.2007 05:27 а вот на ic-760pro он бы соседа даже не почувствовал.проверенно м...  --  игорь
25.12.2005 15:01 Отличная статья. Ретроградов, консерваторов и трепачей - на мороз...  --  Штирлиц
11.12.2005 14:23 блин...как вы не поймёте убогии...такие аппараты не для намов из ...  --  валера
03.03.2005 17:34 Проплаченная рекламная статья. Лозунг-избавляйтесь от старых аппа...  --  Алексей RX3APL...
29.01.2005 11:28 Виктор, спасибо за перевод. Полезно почитать . ...  --  RV3APM
16.10.2004 02:17 Спасибо за проведённую работу, заслуживает уважения!...  --  4Z5PM, Maxim...
15.10.2004 03:59 "30 сентября 2004 г. в 18:23 RU6MD" А о ком именно вы говори...  --  Maxic
03.10.2004 21:11 "У меня сосед +50 - +60, а в 5-ти кгц, я его не обнаруживаю вообщ...  --  .
03.10.2004 01:53 А мне статья понравилась.Просто люди пишут свое мнение , наблюд...  --  Александр U...
30.09.2004 19:22 Ну вот! дожил! Не купил эту игрушку и всё - РЕТРОГРАД, ОТСТОЙ :)...  --  UA4HVS
30.09.2004 18:54 Меня больше всего рассмешило то, чем он хвалится: сосед +60, а в...  --  RA9LZ
30.09.2004 18:23 Рекламный шум, дабы поднять продажи нового железа. Кто в тестах р...  --  RU6MD
27.09.2004 17:46 Впечатляет подход и анализ результатов, вообщем полный отпад....  --  RK3MWD


Все статьи на CQHAM.RU
Экспорт статей с сервера CQHAM.RU

     << Назад