Danas je nabavljen vojni prenosivi (mobilni) kratkovalni primopredajnik TRA-921 (Syncal) britanskog proizvođača Racal iz 1968. godine.
Tvrtka Racal Electronics (Racal Ltd) osnovana je 1950. godine i proizvodila je širok spektar elektroničkih uređaja uključujući zvukovne i podatkovne snimače, POS terminale, laboratorijske instrumente te vojnu elektroniku, težišno radio uređaje i radare. Na svom vrhuncu bila je treća najveća britanska elektronička tvrtka, poslovala je u 110 zemalja svijeta i zapošljavala preko 30000 ljudi. Od 1981. godine tvrtka Racal je bila matična tvrtka britanske multinacionalne telekomunikacijske kompanije Vodafone (Racal Strategic Radio Ltd, Racal-Vodafone (Holdings) Ltd, Racal Telecom) sve do 1991. godine kada je Racal Telecom izdvojen iz Racal Electronicsa kao Vodafone Group. Tijekom postojanja tvrtka Racal je kupila tvrtke Decca Radar, Chubb Security, British Rail Telecommunications, Thermionic Products i Thorn Sensors Group formirajući iz njih vlastite podružnice. Od 1999. godine počinje prodaja Racalovih tvrtki tako da je Racal Electronics2000. godine kupio francuski Thomson-CSF (sada Thales Group). Godinu dana kasnije Racal Instruments je otkupljena od Thalesa i postala neovisna tvrtka, no već 2004. godine kupila ju je tvrtka EADS North America Defenceand Test Services, Inc., koju je zatim 2014. godine kupila tvrtka Astronics Corporation. Krajem 2008. godine tvrtka Esterline Technologies kupila je tvrtku Racal Acoustics Ltd, koja je postala dio njihovog poslovanja sa komunikacijskim sustavima. Robna marka Racal sada pripada tvrtki Astronics Test Systems, podružnici u potpunom vlasništvu tvrtke Astronics Corporation.
Racal Syncal TRA-921 može raditi na 6000 kanala u frekvencijskom opsegu 2-8 MHz (korak 1 kHz) svim standardnim amplitudnim modulacijama (AM, USB, LSB, CW). Izlazna snaga predajnika je 5-20 W ovisno o vrsti modulacije, a ista se može po potrebi reducirati na 1,5-5 W (HIGH/LOW POWER). Primopredajnik se napaja preko internog Ni-Cd baterijskog paketa 18 V / 3,5 Ah ili preko odgovarajućih ispravljača na akumulator vozila (12 ili 24 V) ili mrežnim naponom 110 ili 220 V. Predviđen je za rad sa štap antenom duljine 2,4 m, a u stacionarnom načinu može raditi preko žičanih antena (ugrađen manualni antenski tuner sa indikacijom antenske struje). Ukupna težina kompleta TRA-921 u operativnom radu (primopredajnik, baterija, štap antena i torba za nošenje) je oko 10 kg, s tim da sam primopredajnik teži svega 4,5 kg što se najviše može zahvaliti plastičnom kućištu i unutrašnjoj aluminijskoj šasiji.
Primopredajnik TRA-921 se sastoji od dva konstrukcijska bloka: primopredajnika MA 924 i PLL sintetizatora frekvencije MA 920.
Promjenivi induktivitet u krugu antenskog filtra i releji za TX/RX preklapanje antene te kontrolu izlaznog stupnja predajnika kod podešavanja antene, nemodulirane telegrafije i TX redukcije snage.
Zadnja strana elemenata na prednjoj ploči.
Pored mjernog instrumenta nalazi se eksikator (desiccator). To je posudica napunjena kemijskom tvari koja na sebe navlači vlagu. U slučaju pretjerane vlage u kućištu eksikator će poprimiti crvenu nijansu.
Oznake na dva oklopljena bloka: primopredajnik MA 924 i PLL sintetizator frekvencije MA 920.
Blokovi se radi lakšeg servisa mogu do određene mjere rastvoriti, no skidanjem svih poklopaca sa blokova još uvijek se ne dobiva pristup svim stranama tiskanih pločica. Elementi primopredajnika su smješteni na jednu tiskanu pločicu, a elementi PLL-a na dvije tiskane pločice.
Primopredajnik MA 924
Blok shema primopredajnika MA 924
Kod predajnika (crveno) mikrofonski signal se preko VF RF LC filtra vodi na dvostupanjsko tranzistorsko pojačalo i diodni limiter. Limiter čine dvije antiparalelno spojene diode (diodni kliper, simetrični kompresor) koje ograničavaju maksimalne amplitude signala na cca 0,7 V. Signal iz limitera se dalje preko pojačala za odvajanje (bufer, emitersko slijedilo) vodi na balansni modulator. Ovdje se mikrofonski audio signal modulira sa frekvencijom 10,7 MHz. Kod SSB rada (USB ili LSB) modulator je balansiran te proizvodi zbroj i razliku dva signala (NF audio i 10,7 MHz) sa potisnutom centralnom (nosećom) frekvencijom 10,7 MHz. Kod AM rada modulator je debalansiran te osim zbroja i razlike signala propušta i noseću frekvenciju 10,7 MHz čime se dobiva kompletni AM signal. Signal iz modulatora se dalje preko dvostupanjskog tranzistorskog pojačala vodi na jedan od tri filtra (AM, USB ili LSB) ovisno o odabranoj vrsti rada. Kod AM rada kroz filtar prolazi signal koji uključuje noseću frekvenciju i oba bočna pojasa, a kod SSB rada noseća frekvencija je već potisnuta u balansnom modulatoru, dok se filtrima potiskuje i jedan neželjeni bočni pojas. Filtrirani signal se zatim miješa sa kanalnom frekvencijom iz PLL VCO-a, te preko niskopropusnog filtra vodi na VF pojačala. VF pojačala se sastoje od tri stupnja: pretpojačalo sa dva tranzistora, push-pull pojačalo i push-pull izlazno pojačalo. Redukcija snage djeluje na VF bias pretpojačala i pojačanje DSB pojačala. Pojačani VF signal se preko antenskog tunera dovodi na antenu. Releji se koriste za TX/RX preklapanje antene te kontrolu izlaznog stupnja predajnika kod podešavanja antene, nemodulirane telegrafije i TX redukcije snage.
Mjerni instrument pokazuje antensku struju kada je preklopnik vrste rada u položaju TUNE, dok u svim ostalim položajima pokazuje baterijski napon. Očitanja su samo orijentaciona. Kod podešavanja antene prati se najveći otkon kazaljke (najjača antenska struja), a baterije bi trebalo puniti kada kazaljka padne ispod 50% otklona.
Prijemnik (zeleno) je superheterodin sa jednim miješanjem i MF na 10,7 MHz. Ulazni signal se preko antenskog tunera, zaštitnih dioda i niskopropusnog filtra vodi na mješač. Miješanjem ulazne frekvencije i kanalne frekvencije iz PLL VCO-a izdvaja se MF na 10,7 MHz. Dobivena MF se zatim filtrira jednim od tri filtra (AM, USB ili LSB) ovisno o odabranoj vrsti rada. Filtrirana MF se zatim pojačava u tri stupnja selektivnih MF pojačala i vodi na produkt detektor. Za SSB prijem na produkt detektor se dovodi signal 10,7 MHz (BFO) kako bi se miješanjem ove dvije frekvencije nadomjestila potisnuta noseća frekvencija i omogućila demodulacija SSB signala. Kod AM prijema pomoćni signal od 10,7 MHz je isključen i demodulira se čitav AM signal sa svojom nosećom frekvencijom 10,7 MHz. Demodulirani signal se dalje vodi na NF pojačala. Automatska kontrola pojačanja (AGC) djeluje na MF pojačala i na ulazni RF krug mješača.
Tvrtku Cathodeon Crystals Ltd je 1952. godine osnovala britanska elektronička kompanija Pye Ltd unutar svoje podružnice Industrial Components, Processes & Services Division. Cathodeon Crystals Ltd je bila osnovana za dizajn, razvoj i proizvodnju kvarcnih kristala, filtara i oscilatora visoke preciznosti. Najveći kupci ovih proizvoda bili su Pye Telecommunications i Racal Tacticom. Tvrtka je zatvorena 1989. godine. Svi kristali, te kristalni i LC filtri ugrađeni u Racal Syncal TRA-921 su proizvod tvrtke Cathodeon Crystals Ltd.
Bolji pogled na elemente izlaznog stupnja predajnika (VF pojačala). Izlazni tranzistori su 2N5025 i rade u push-pull spoju. Oni se stoga odabiru da budu što sličnijih karakteristika što se nakon ispitivanja označava bojama. Driver tranzistori također u push-pull spoju su BFX17.
Pravokutni tamno-smeđi elementi označeni bojama su otpornici.
PLL sintetizator frekvencije MA 920
Pločica sa kristalnim oscilatorima za 12, 13, 14, 15, 16 i 17 MHz, oscilatorom 10,7 MHz, detektorom faze, referentnim oscilatorom 5 MHz i referentnim djeliteljem 1 MHz, 50 kHz i 1 kHz (strana elemenata).
Pločica sa kristalnim oscilatorima za 12, 13, 14, 15, 16 i 17 MHz, oscilatorom 10,7 MHz, detektorom faze, referentnim oscilatorom 5 MHz i referentnim djeliteljem 1 MHz, 50 kHz i 1 kHz (strana tiskanih veza).
Pločica sa elementima napajanja, mješačem, programskim djeliteljem i VCO-om sa izlaznim bufer pojačalom (strana elemenata).
Pločica sa elementima napajanja, mješačem, programskim djeliteljem i VCO-om sa izlaznim bufer pojačalom (strana tiskanih veza).
Blok shema PLL sintetizatora frekvencije MA 920.
Radna frekvencija se dobiva miješanjem frekvencija iz dva tipa oscilatora. Prvi oscilator čine kristalni oscilatori od 12, 13, 14, 15, 16 i 17 MHz koji se selektiraju prvim gumbom za odabir frekvencije u MHz. Drugi oscilator je PLL petlja sa VCO-om koju kontroliraju preostala tri gumba za odabir frekvencije u kHz. Frekvencije ova dva oscilatora se miješaju te se dobiva raspon frekvencija za programski djelitelj od 700 – 1699 kHz. Izlazne frekvencije iz VCO-a su u rasponu 12,7 – 18,699 MHz. PLL kontrolu frekvencije smo već nekoliko puta objašnjavali u našim objavama te se i ova PLL petlja sastoji od istih sklopova.
Sklopovi na ove dvije pločice potrebni su da se dobiju vrlo stabilne frekvencije u opsegu 12,7 – 18,699 MHz (rezolucija 1 kHz), koje predstavljaju 6000 kanala u frekvencijskom opsegu 2 – 7,999 MHz (korak 1 kHz). Desetak godina kasnije sve ovo je implementirano u jedan integrirani krug.
Šest kristala za oscilatore 12, 13, 14, 15, 16 i 17 MHz.
Oscilator 10,7 MHz za SSB modulacije.
Kristal za referentni oscilator 5 MHz i integrirani krug MC822P (Motorola) što je flip flop za djeljenje frekvencije od 2 kHz na 1 kHz.
Dekadski brojači N8280A (Signetics) za programiranje programskog djelitelja PLL-a preko sklopki za odabir frekvencije u kHz (x100, x10, x1).
Brojevi na gumbima predstavljaju stvarnu radnu frekvenciju, u ovom slučaju 4519 kHz. Za vojne uređaje je u cilju zaštite karakteristično da se postavljena radna frekvencija “maskira” od pogleda, obično prekrivanjem ispod nekog poklopca, minimalnim osvjetljenjem ili pretvaranjem u brojeve kanala.
Ovdje nismo našli neko električno rasvjetno tijelo za osvjetljavanje brojeva odabrane radne frekvencije. Čini se da se u komorama ispod brojčane skale nalazila neka fluorescentna tvar (fosfor) tako da se dobije minimalno osvjetljenje kako bi se brojevi mogli vidjeti po mraku.
Prednja maska preklopnika za odabir radne frekvencije.
TRA-921 je bio prvi Racalov prenosivi kratkovalni primopredajnik sa PLL sintetizatorom frekvencije. Razvoj je započeo 1966. godine i u to vrijeme je bio veliki izazov konstruirati KV primopredajnik navedenih specifikacija, a da bude autonoman i dovoljno malih gabarita da ga može nositi jedan vojnik. Prodano je oko 10000 primjeraka ovog primopredajnika što je u to vrijeme bio veliki uspjeh.
Ipak, povratne informacije od kupaca ukazale su na potrebu proširenja na puni KV frekvencijski opseg i mogućnost finog namještanja frekvencije unutar koraka od 1 kHz kako bi se mogla vršiti prilagodba na manje stabilne radio uređaje. Tako je već 1971. godine počela proizvodnja primopredajnika TRA-931 koji je pokrivao opseg 1,6-30 MHz u 284000 kanala raspoređenih na razmaku od 1 kHz, sa mogućnošću finog ugađanja frekvencije unutar tog 1 kHz. TRA-931 je dobio automatski antenski tuner, a također su postojale inačice sa frekvencijskim skakanjem (TRA-931XH) i sa mogućnosti programiranja osam kanala (TRA-931P). Primopredajnici TRA-921 i TRA-931 svrstavali su se u najuspješnije kratkovalne vojne primopredajnike toga doba i bili su ključni za Racalov uspjeh.