Измерение параметров мобильного УКВ трансивера Baofeng UV-5R

Тест Baofeng UV-5R

Двухдиапазонный (136...174 и 400...520 МГц) FM носимый трансивер Baofeng UV-5R приобрел большую популярность.

Не в последнюю очередь благодаря цене. Его можно купить за 40 ... 60 $ в зависимости от внешней комплектации и типа корпуса (но основная плата, определящаяя ВЧ параметры всегда остается одной и той же, вне зависимости от комплектации, корпуса и индекса аппарата).

Но именно низкая цена служит источником слухов, что аппарат этот по ВЧ параметрам несерьезный и игрушечный. Слухам этим способствует и довольно малое количество технических параметров в паспорте. Поэтому пришлось разбираться самостоятельно.

Схема Baofeng UV-5R

Вначале посмотрим схему.

Передатчик типичный для FM, с полевым транзистором RQA0009SXAQS на выходе. ФНЧ на выходе многозвенные, значит гармоники должны быть подавлены неплохо. Выходной транзистор "раскачивается" двумя стандартными предварительными каскадами. Формирование сигнала производится микросхемой трансивера RDA1846.

Входные усилители приемника (по одному на каждый диапазон) сделаны на малошумящих биполярных транзисторах. Для минимизации шума это хорошо, для динамического диапазона не очень.

Весь остальной приемник сделан на той же микросхеме RDA1846 по схеме двухканального квадратурного прямого преобразования с цифровой обработкой (по аналогичным структурным схемам сделаны например, все приемники WiFi и Bluetoch).

И, поскольку практика - критерий истины, перейдем к измерениям.

Измерения передатчика

Передатчик испытывался при работе на двух частотах: 145 и 440 МГц.

На следующих двух скриншотах приведены измерения спектра при узкополосной FM и шумовом НЧ модулирующем сигнале. Результаты хорошие: по уровню - 30 дБ мы занимаем в эфире полосу 12 кГц, и 20 кГц по уровню - 50 дБ.

 

Следующие два скриншота показывают подавление гармоник и паразитные составляющие. Гармоник подавлены лучше 45 дБ, иные паразитные составляющие (которых совсем немного) – лучше 65 дБ. Это весьма достойные параметры.

 

Измеренная выходная мощность на обеих (145 и 440 МГц) частотах составила 4,6 Вт в режиме полной мощности и 1 Вт в режиме пониженной.

Измерения приемника

Чувствительность приемника на частотах 145 и 440 МГц составила - 127 dBm или 0,1 мкВ при отношении сигнал\шум на выходе 12 дБ. Это очень хороший, практически предельно достижимый, результат.

Ниже приведена запись приема спутника SO-50. Частота 436,800 MHz, дистанция до спутника ~1000 км, мощность передатчика спутника 0,25 Вт, его антенна – простейший четвертьволновый штырь.

Но, как известно, высокая чувствительность приводит к снижению избирательности.

Кривая односигнальной избирательности показана на следующем рисунке. Она снята стандартным способом: генератор расстраивался относительно частоты приемника и уровень генератора повышался до появления сигнала на выходе приемника.

Кривая односигнальной избирательности хотя и слегка асимметрична, но выглядит впечатляюще хорошо. Более 70 дБ при расстройке 20 кГц (т.е. на полторы полосы пропускания) и более 120 (!) дб при расстройке на 25 кГц (на две полосы) это весьма хорошие цифры.

Однако реальная помехоустойчивость определяется многосигнальной избирательностью, т.е. способностью принимать слабый сигнал в условиях внеполосных помех.

Были измерена двухсигнальная избирательность. На вход подавалась сумма двух сигналов с разных генераторов. Один сигнал полезный, на основной частоте, равный по величине чувствительности приемника 0,1 мкВ. Второй, мешаюший, в стороне по частоте. Определялась минимальная величина мешающего сигнала, при которой его включение-выключение оказывало заметное влияние на прием полезного сигнала, т. е. определялся динамический диапазон по блокированию. Результаты:

Измерения штатной антенны

Ниже показаны графики КСВ антенны Baofeng UV-5R.

 

Согласование оставляет желать лучшего, особенно в диапазоне 435 МГц, в котором измеренный экземпляр антенны настроен с явной ошибкой вниз по частоте.

Более информативные полярные графики изменения импеданса антенны в полосе (диаграммы Вольперта-Смита) показаны на следующих двух скриншотах.

 

Видно, что точки точного согласования (центр окружности) не достигает ни один график ни на одной частоте. Иначе говоря, согласование антенны не очень точное.

Другим недостатком штатной антенны является то, что ее нижняя часть довольно сильно нагревается при передача на 145 МГц (через минуту-другую), что говорит о плохом КПД антенны на этом диапазоне.

Выводы и рекомендации

  1. Baofeng UV-5R ни в коей мере не является несерьезной игрушкой. Напротив, аппарат из разряда "надо брать".

  2. Передатчик в этом трансивере хороший. Но на некоторых экземплярах встречается недостаточная глубина модуляции. Решение этой проблемы описано здесь.

  3. Приемник обладает очень высокой чувствительностью. Избирательность и динамический диапазон не рекордные (65 ... 80 дБ), но вполне на пристойном среднем уровне. Из-за высокой чувствительности верхняя граница динамического диапазона в абсолютных цифрах невелика. Поэтому при подключении широкополосной внешней антенны возможно блокирование приемника мощными сигналами местных передатчиков (ТВ, радиовещание, и т.п.). Чтобы избежать этого, внешняя антенна должна иметь полосу достаточно узкую, чтобы помехи, принятые ею, не превышали бы верхней границы динамического диапазона приемника, т.е. нескольких милливольт. Пример такой антенны описан в этой статье.

  4. Родная антенна слишком коротка (19 см) на 145 МГц и настроена не очень хорошо на 435 Мгц, поэтому ее при возможности лучше доработать или заменить на более длинную, например, на NA-771.



Beer Sheva 27.10.2013

На главную - Main page