Continuare de la Partea I
Acum banda de 3 cm
Transverterul de 3 cm, deși nu este un proiect reproductibil, este totuși de luat în considerare ca modalitate de utilizare a unor echipamente care au fost disponibile pe eBay la un preț mai mult decât acceptabil. În jurul acestora s-a putut face un studiu privind perspectiva reacordării pentru banda de 3 cm. Deși au fost câteva modele:
https://www.qsl.net/yo4hfu/Eclipse_11GHz.html
https://www.qsl.net/yo4hfu/Link_11GHz.html
Acest MTI E500 s-a dovedit mai ușor abordabil și pentru faptul că este o unitate compactă de dimensiuni reduse și relativ usor accesibilă din exterior. Este o supradină cu aprox. 2,5W out având RX = 10,795-10,955 GHz și TX=11,310-11,465 GHz.
Clic pentru varianta lărgită
S-a pus problema reacordării filtrelor. Atât în partea de multiplicator cât și în partea de RX-TX.
Soluția a fost reacordarea filtrele prin controlul permitivității, adăugând peste filtre bandă Kapton dar cu prețul creșterii atenuărilor de inserție ale filtrelor.
Aceste atenuări au fost compensate în partea de IF prin introducerea unui amplificator monolitic MMIC atât pe partea de TX cât și pe RX. În YO sau realizat șapte seturi: YO4HFU, YO4RHY, YO3CYR, YO3FWL, YO8RHM, YO5ER și YO8SCT.
Transverterul are patru subunități:
- blocul MTI E500
- PLL 1st LO UMX1525-D16-G
- FI-board (split RX-TX, VCXO, 2-end PLL, filtre, 2-end Mixer)
- PSU-board
Pentru că tot transverterul este o supradină, deci LO deasupra frecvenței de lucru (fi1=f LO1-flucru), soluția a fost ca a doua schimbare (fi2, = LO2-fI1) să fie tot supradină și în felul acesta spectrul ar rezulta cel corect. LO1 rezultă din doua multiplicări ale PLL cu ADF4106 2990 MHz x 2 x 2. Pentru asta filtrul de 5980 MHz cât și cele de 11960 MHz, ca de altfel fiecare din filtrele hairpin din tot ansamblul, au trebuit ușor “reacordate” puțin mai jos pe axa frecvențelor de lucru, prin creșterea permitivitătii substratului, folosind două straturi de banda Kapton. Aceasta a înrăutatit întrucâtva pierderile de inserție, dar au fost compensate în sectiunea FI2, prin adăugarea unui MMIC (SNA586) pe fiecare din traiectele RX și TX. În foto se observă clar unde au fost adăugate stuburi pentru optimizarea adaptărilor.
PLL 1st LO. UMX1525-D16-G
Clic pentru varianta lărgită
S-a îndepărtat TCXO original, RALTRON 4690. Pe TP13 s-a adus, printr-un cablu coax semnalul de 10MHz de pe PCB FI2. Pe PCB FI2 s-a prevăzut un conector SMA cu semnalul de referință de 10MHz. Prin conectorul IDC20 (1,27mm) se conectează la PCB FI2 tensiunile de alimentare și SPI ATTINY84.
FI-board (split RX-TX, VCXO, 2 end PLL, filtre, 2-end Mixer
Clic pentru varianta lărgită
Pe PCB, FI-board este LO2 cu MAX2871 (23.5Mhz to 6000Mhz Fractional/Integer-N Synthesizer/VCO)
Frecvența este funcție, de transceiverul folosit, fie 144 fie 432 MHz.
LO2 = 1736MHz (1592 MHz+144 MHz)
LO2= 2024Mhz (1592 Mhz+432 MHz)
Pentru că FI2 este supradină, cu această a două schimbare, spectrul frecvenței este restaurat în sensul normal. Filtrele ceramice https://ro.mouser.com/datasheet/2/1100/SF2353E-3440191.pdf au frecvența centrală, în jur de 1582MHz cu o lățime de bandă la 3dB de aprox. 50 MHz. Ambele traiecte RX-TX, sunt comutate spre filtrul comun și mixerul RMS25MH cu circuitul AS179-92 https://ro.mouser.com/datasheet/2/472/AS179_92LF_200176J-3365297.pdf care asigură o separare mai buna de 25dB între căi. La fel către partea de intrare a transceiverul de bază.
Tot aici, prin două rezistențe divizor, semnalul de TX printr-o diodă BAT14 formează detector RF VOX-ul transverterului.
Pe același PCB este montat oscilatorul frecvenței de referință de 10MHz, (CTI Bliley) și semireglabilul de ajustare generală a frecvenței. Tot aici este și jumperul care selectează frecvența de referință INTern sau GPSDO.
Conectorul 2 x 14 (2.54mm) PSU/CONTROLLER conectează FI-board cu partea de control PSU-board.
PSU-board
Clic pentru varianta lărgită
Este partea care asigură tensiunile diferitelor părți și controlează întreg transverterul. Sunt două versiuni: cu și făra LCD. În ambele sunt monitorizate: temperatura MTI E500, tensiunea de alimentare, nivelul de ieșire, nivelul semnalului de VOX, și starea de PLL-look. Sunt doua uC: ATTINY 84, controlează cele două PLL cu setarile J1...J4. ATMEGA 328 monitorizarea și comutarea RX-TX și afișarea stărilor LCD sau bargraf LED.
Clic pentru varianta lărgită
Conectorului MTI E500 i s-a adăugat un conector 2 x 10 (2.54mm) pe al cărui PCB s-a prevăzut setarea curentul tranzistorului final din partea TX.
Clic pentru varianta lărgită
Schema bloc prezintă traiectul și distribuția semnalelor RF.
SSPA-10W pentru banda de 3cm
Tranzistoarele FLM0910-8F sau FLM1011-8F power GaAs FET 39 dBm, compresie 1dB, cu 7,5dB gain sunt internally matched 50ohm/in 50ohm/out și au fost experimentate cu succes, schema adaptată după F6BVA, pe substrat RO4003.
Clic pentru varianta lărgită
La masurători cu HP8484A, cuplor direcțional -16dB pe o sarcină Narda am avut OUT 39,8 dBm (9,6W) pentru 33dBm input. Ulterior am setat intrarea pentru 31dBm (atenuator 2db) puterea a scăzut la 39,4 dBm.
Partea de bias a tranzistorului în poartă este simplă, cu MAX660 care asigură și blocarea în regim RX.
În regim TX, stabilizatorul LDO LM1084 este comutat cu un optocuplor pentru a separa galvanic tot amplificatorul.
Tranzistorul 2N2222 împreună cu dioda zenner de 3,9V previne comutarea în TX fără bias în poarta tranzistorului. Reglajul presupune setarea curentului IDq (după datasheet) la 2200 mA și stabilirea poziției stuburilor (așchii de tablă Cu de 0,2mm ca în foto de mai sus) de optimizarea adaptărilor în poartă și drenă.
PCB RO4003 este lipit pe un “shunt termic” (bară Cu de 18 mm cu zona frezată pentru tranzistor), la fel și tranzistorul pentru minimizarea impendanțelor parazite. Operația pare dificilă, dar în realitate un fier de calcat cu termostat, face foarte bine incălzirea. Șuruburile M3 servesc la poziționarea componentelor în timpul lipirii.
Antena
Este un horn dimensionat pentru parabola offset de 80cm. Se poate vedea aici: https://www.facebook.com/reel/1462541624414067 în timpul unui QSO cu YO4OCM și YO3JW pe o cotă înaltă pe Istrița.
Trecerea coax UT141-ghid, (foto18,19,20) am folosit WR90 și cotele experimentate de colegii din Croația.
(https://croatia-microwave.blogspot.com/2011/01/3cm-waveguide-to-sma-transition.html)
Directivitatea ansamblul trecere-horn a fost verificată, montând cuplorul direcțional în cele două sensuri.
Se pot vedea subansamblele transverterului:
Cutia din aluminiu:
https://www.aliexpress.com/item/1005004537674505.html?spm este și radiator pentru SSPA și PSU.
Performanțe în banda de 3 cm
Testele în banda de 3 cm s-au desfășurat dimineața, pâna în ora 8, cel mai târziu 9 AM. Cel mai performant QSO în banda de 3 cm cu transverterul de mai sus, a fost de 194 km YO4HFU – YO3FWL.
https://www.youtube.com/shorts/cDMa1RCFIfI (vârful Țuțuiatu-Chitila).
Pentru primele teste terestre, s-a preferat vizibilitate directa, dar în anumite condiții atmosferice care sunt înca de studiat, și relativ la amplasamentele geografice, a reliefului precum și înalțimii între corespondenții implicati în QSO, am constatat că propagarea în SHF poate trece dincolo de orizontul radio. Condițiile atmosferice afecteaza mult atenuarea undelor radio SHF. Jack, YO3GNF a publicat pe site Radioamator.ro un studiu de propagare și atenuări, relativ la condițiile atmosferice.
https://www.radioamator.ro/articole/view.php?id=1364
Pentru că zona de est a YO, este mai puțin facilă, datorită reliefului podișului Moldovei, am testat cu YO8RHM în sudul județului Botoșani, de pe Valea Siretului cu nordul Vrancei pe 151km.
https://www.facebook.com/100001905459662/videos/1682703668865592/?idorvanity=1417224865045592
La fel, QSO-uri de pe Istrița cu vizibilitate bună, către YO3 s-au desfășurat excelent. YO3CBS, YO3BZW- YO4OCM, YO3JW, YO4RHY
https://www.facebook.com/reel/1462541624414067
A fost și primul test cu SSPA de 10W 3cm. Ocazie cu care YO3CBS a raportat că mă copiază prin reflexie pe diverse construcții.
YO4HFU –YO3FWL test rain-scatter aceași distanță de 194km.
https://www.facebook.com/100000299104530/videos/1871319220039088/
Este de așteptat ca QSO-urile cu transverterul de 24Ghz, cu care va continua prezentarea activității SHF în YO4, să fie mult mai dificile.
Va urma!
73 de YO4RHY
- Viorel Țepeluș YO4RHY
-
