harris

Ricevitore Harris RF 550

harris 550.jpg (236233 byte)

 

Esaminando il ricevitore Racal 1772 abbiamo visto l'inizio di un forte cambiamento epocale nei ricevitori da comunicazione. Il cambiamento delle tecniche di emissione e di ricezione, facilitato dallo svilupparsi della tecnologia era già ad un punto stabile e la varie Case profusero il massimo impegno nella realizzazione dei nuovi ricevitori. Per anni il cambiamento fu solo nella tecnologia introdotta nell'apparecchio. Il transistor portò inizialmente a grossi problemi, poi superati. Nel frattempo l'introduzione dell'integrazione a media scala che più per i circuiti analharris e presel.jpg (163826 byte)ogici servì per implementare le logiche di gestione digitale del segnale, da non confondere con la digitalizzazione del segnale analogico. Per i primi anni l'appassionato potè seguirne l'evolversi ed la circuitistica delle realizzazioni si presentava amichevole verso questi. L'introduzione del microprocessore nella logica di comando cominciò ad allontanare il rapporto con gli appassionati, per concludersi con le tecniche di processo del segnale attuali e tecnologie a forte integrazione,che ormai sono sopra la testa ance al progettista, preso come individuo e necessitano team di studiosi. Quello che c'è di bello in queste ultime tecniche è che veramente il tecnico pratico  ha sposato il teorico e non c'è più quello scollamento che c'era 50 anni or sono tra lo studioso, il progettista della radio ed il suo realizzatore.

A questo punto esaminiamo il ricevitore da comunicazione Harris RF 550, del 1977.

Questo ricevitore non darà certamente il gusto che davano i ricevitori che vanno tuttora di moda tra i dilettanti e radioamatori. E' fatto per funzionare e non per giharris catasta.jpg (368357 byte)ocare. La sintonia è quella antipaticissima a levette da settare. Chiaramente il professionista le imposta dove di dovere ed ottiene il suo scopo, ma lo spulciatore di stazioni difficili avrebbe preferito la vecchia manopola. Identicamente non ci sono filtri Notch, noise limiter o noise blanker accessibili all'operatore; la larghezza di banda, poi, è specifica e fissata per ogni tipo di emissinoe. Cominciando da quest'ultima cosa, va tenuto presente che queste larghezze sono studiate per aver la migliore intelligibilità dell'emissione richiesta; una maggiore selettività la cui scelta è tanto amata dai radioamatori, darebbe si una impressione di ascolto più pulito, ma quando si vanno a contare le parole intelligibili, queste diminuirebbero e verrebbero soffocate. In questi ricevitore non si cercano ascolti sporadici di qualche sigla, ma si deve lavorare per tutto il periodo di apertura della gamma in ascolto. Analogamente per gli altri comandi, necessari nei ricevitori che, anche se buoni, sono soggetti a saturazione e modulazione da forti segnali. Questo è in grado di far passare segnale e disturbo per tutto il percorso del ricevitore senza che i due si confondono tra loro e si lascia all'orecchio dell'operatore, che ancora è il migliore strumento, a distinguerli.

Conosco la Harris come la fornitrice alla RAI di Firenze del modernissimo trasmettitore da 100 kw, ottenuti da centinaia di pannellini di mosfet di potenza, messi in parallelo, ogni pannellino costituiti da cinque   mosfet.

Il ricevitore che descriverò è definito RF-550 MF/HF Indipendent Sideband Receiver e copre  da 100 kHz a 30 MHz sintetizzato in passi da 100 HZ  interpolabili con comando sempre digitale ed è progettato espressamente per applicazioni a portante ridotta o soppressa includendo voce, dati e facsimile. Un comando di Automatic Frequency Control mantiene un errore di frequenza uguale a zero se usato in applicazioni a portante ridotta.

front harris.jpg (106097 byte)Sono disponibili filtri a ritardo compensato per applicazione  ai dati ad alta velocità.

Anche se non do tanta importanza ai dati dichiarati dai costruttori, ne do alcuno per questo apparato.

modi di ricezione:CW (A1), AM (A3), USB (A3J o A3A ), LSB e due canali di ISB (A3B). Opzionale  FM (F3) telescrivente (F1) e facsimile (F4).

 La sensibilità e =.15 microvolt in CW, 1,5 in AM. 0,35 in USB, LSB, ISB per  un rapporti segnale/disturbo di 10 dB

su un ingeresso sbilanciato a 50 ohm.

 La scelta dei filtri è 3,2 kHz per USB e LSB, 0,5 kHz 6 kHz, 20 kHz per AM/CW.

Opzionali 5,7 per USB LSB, 1,2 per RATT a 850 Hz di shift, 0,4 per RATT a 170 di shift,

2,79 per UUSB(A2), USB (A1), LLSB (B2), LSB (B1)

Peso 20,4 Kg.

descrizione

Il ricevitore sintonizza da 100 kHz a 30 Mhz ad incrementi di 100 Hz con sei commutatori decadici. Un display elettronico a sei cifre permette la lettura della frequenza ricevuta. Un VFO permette una sintonizzazione continua Hz per Hz complementando la sintesi. Per la CW si dispone di un BFO da +- 1 Hz.

La stabilità in frequenza è assicurata da un oscillatore a cristallo con una stabilita di 1/1000000 per giorno. Ne è disponibile uno 100 volte più stabile a temperatura controllata, od un Frequency Standard esterno o da 1 o da 5 MHz.

Nella ricezione di segnali a banda laterale e portante ridotta l'AFC consente un aggancio alla portante trasmessa con errore zero frequenza. L'aggancio è +- 50 Hz ed il rilascio a +- 1000. L'aggancio è mantenuto fino a che la portante scende sotto gli 0,08 microvolt!

modi di ricezione

Il modello standard ha 5 modi di ricezione, CW, AM, USB. LSB, ISB, la CW ha un BFO variabile per un optimum di ricezione.  

controllo automatico del volume

 L'AVC da uscita costante da 1 microvolt ad 1 volt e lo strumento indicatore ha una dinamica di 120 dB a passi di 3 dB. Il commutatore AVC ha 5 posizioni: OFF(manuale), FAST ad attacco veloce e rilascio moderato, SLOW con rilascio  più lento(1 sec.), COHERENT disponibile nelle operazioni in AFC: in quel caso l'AVC viene prelevata coerentemente dalla portante pilota ed è completamente indipendente dalla modulazione del segnale. C'è anche un collegamento esterno nei due sensi per la funzione AVC.

funzionamento

Il ricevitore è a doppia conversione con prima IF a 158,25 MHz, con filtro a cristallo subito all'inizio seguito da uno a elical resonator. La seconda IF è a 1,75 MHz , frequenza ideale per il progetto di filtri di banda laterale a ritardo compensato. Le spurie sono tenute sotto i 100 dB. Il front end è costituito da un preamplificatore a basso rumore ed elevatissima dinamica seguito da un mescolatore bilanciato a FET sul quale sono iniettati 500 mV di oscillatore locale.  10  filtri a 1/2 ottava sono commutati automaticamente in un preselettore interno,secondo la banda che si sta ricevendo. I filtri sono molto complessi del tipo ellittico di quinto ordine, taglio a 60 dB per ottava, cosa assolutamente notevole. Per la banda tra 100 e 560 kHz il filtro è un passa basso con cut off a 2 MHz.

Per quando deve lavorare insieme ad un trasmettitore è previsto anche un preselettore esterno a comando remoto.

L'antenna

L'ingresso di antenna è a 50 ohm e si consiglia un dipolo, Quando si usa un antenna a stilo è consigliato un adattatore di impedenza verso il ricevitore.

RF/IF il mescolatore è attivato da un VFO a sintetizzazione che va dai 158,25 ai 188,25 MHz. Dopo il filtraggio del risonatore elicoidale il segnale a 158,25 risultante viene mescolato con un segnale a 160 MHz sempre sintetizzato fino a dare i 1,75 MHz di IF che è istradata verso i vari utilizzatori.

l'AVC

L'AVC è generata dai rivelatori delle varie emissioni ed ognuno dei valori ricavati si presenta a un circuito del tipo passa il più grande che precede un complesso "shaper" che inoltra il dovuto ai vari stadi della RF e dell'IF agendo sull'impedenza del collettore dei transistor amplificatori. Oltre a queste si dispone dell'ACG sincrona ricavata dalla portante delle emissioni ed indipendente dalla modulazione del segnale.

filtri di IF

i filtri sono quattro oltre un "pad" da 6 dB che precede la funzione USB.  Meno 99- meno 20 dBm in ingresso vengono portati ad un uscita costante di meno 13. 

filtri harris.jpg (142166 byte)

sintetizzatore

Il sintetizzatore è diviso in quattro sezioni: la Low Band PLL, la High Band PLL, i Frequency standard ed il Frequency Translator. Per l'ISB c'è anche un generatore di subcarrier. Non sto a descrivere il processo di sintetizzazione che è al di fuori dei nostri scopi di ricerca storica.

controllo automatico di frequenza AFC

Quando il ricevitore è attivato per l'AFC la portante delle emissioni a portante ridotta viene selezionata da un filtro a 500 Hz ed amplificata secondo l'esigenza delle portanti ridotte a -20. -16, o -6 dB ed il segnale viene presentato al Phase Detector PWB. Quì viene comparato con la frequenza da 1,75 MHz i riferimento, con i soliti metodi di rotazione a 90 gradi dell'uscita P rispetto alla Q. La tensione risultante in P regola il VCO del sintetizzatore. L'uscita Q rivela l'aggancio in frequenza. Chiaramente questa portante ricostruita ha la sua AVC che può essere usata nel resto della circuitistica come AVC coerente.

 

raccolta schemi

Qui sotto i vari schemi a blocchi e vari schematici scelti tra le funzioni base. Spiegarli singolarmente nei particolari sarebbe un'impresa ciclopica che non è affrontata neanche nel manuale. Con un poco di pazienza però divengono comprensibili e si può avere una chiara idea della sofisticazione di questo apparato.

schemablocchi harris.jpg (183422 byte)

rf block harris.jpg (94376 byte)

filtri di RF, schema a blocchi e particolare della loro complessità

rf filter intero.jpg (393357 byte)rf if f 1.jpg (341298 byte)rf if f2.jpg (370942 byte)if harris.jpg (76386 byte)if filters harris.jpg (114136 byte)rf if assemb.jpg (88091 byte)encoder.jpg (198897 byte)afc harris.jpg (257542 byte)

AFC block

phase det afc if ampl.jpg (141789 byte)

sintetizz intero.jpg (273160 byte)

schema a blocchi del sintetizzatore

vfo bfo.jpg (137691 byte)subcarrier.jpg (100650 byte)

nel subcarrier generator si formano le frequenze  da 1,756250 e1,743750 che servono per l'USB e per l'LSB e che vanno ai demodulatori nella piastra audio.

audio out harris.jpg (72481 byte)

audio output

qui si identificano i modi CW, LSB e USB oltre al detector per l'AM. Le relative larghezze di banda sono già realizzate nello stadio precedente.