hamradioshop.ro
Articole > Echipamente si constructii radio Litere mici Litere medii Litere mari     Comentati acest articol    Tipariti

EME în benzile de 23 şi 13 cm

aspecte practice

Liviu Soflete YO2BCT

1. Echipamentul utilizat. Pentru începerea cu success a activităţii EME, o primă problemă este: care ar fi dotarea minimă necesară pentru a avea satisfacţia realizării unor legături? Desigur, cu cât puterea de emisie şi antena sunt mai mari, cu atât şansele realizării unei legături cresc, chiar cu staţii cu o dotare mai slabă. Se pot realiza legături EME chiar cu o antenă long-yagi şi o putere de numai 25W, dar pentru asta trebuie un corespondent cu o superdotare, care nu se întâlneşte foarte frecvent pe bandă.

Antena. O dotare minimă pentru rezultate rezonabile se poate considera o antenă parabolică cu diametrul de 3m şi o putere de emisie de 100W. Antena poate fi reutilizată de la o fostă instalaţie de recepţie a sateliţilor de comunicaţii sau se poate construi în regim propriu, toleranţele de execuţie admisibile fiind de circa 0,1 din lungimea de undă (circa 13mm abatere de la forma ideală, pentru banda de 13 cm). Dacă suprafaţa reflectantă este din plasă metalică, ochiurile acesteia nu vor avea dimensiunea mai mare decât o zecime din lungimea de undă (preferabil chiar sub 1/20λ, pentru a nu creşte zgomotul captat din direcţia Pământului). Polarizarea convenită a semnalului pentru EME în benzile de 13 şi 23 cm este circulară (CP), aceasta eliminând problemele legate de rotaţia planului de polarizare ca urmare a efectului Faraday (rotirea la traversarea unui mediu ionizat - ionosferea - în combinaţie cu un câmp magnetic) şi cea geometrică (numită şi spaţială, dependentă de amplasarea pe sfera pământească a celor două staţii corespondente). In cazul când numai una din staţii utilizează polarizarea liniară, legătura se poate realiza de asemenea fără probleme de rotire, dar cu o scădere a puterii semnalului în ambele sensuri de 3 dB. Pentru obţinerea polarizării circulare, cea mai uzuală metodă este folosirea unui feed cu septum (model OK1DFC), descrierea construcţiei şi modul de calcul al dimensiunilor fiind accesibile pe Internet. Soluţia cu septum economiseşte un releu de putere care este necesar la construirea altor tipuri de hornuri CP. O altă problemă practică este realizarea amplasării corecte a feed-ului în focarul parabolei. In principiu iluminatorul (feed-ul, hornul) ar trebui să aibă axa de simetrie concentrică cu axa paraboloidului şi distanţa corectă faţă de reflector astfel încât deschiderea hornului să fie perpendiculară pe axă, centrată, iar centrul de fază la distanţa corespunzătoare. Sunt deci 5 grade de libertate – trei translaţii şi 2 rotaţii. Dacă patru reglaje se pot face prin măsurări geometrice cu metode artizanale, distanţa până la reflector se reglează cel mai bine prin nivelul maxim al unui semnal recepţionat. Din păcate nu se poate utiliza deobicei o sursă de semnal terestră, chiar dacă dispunem de un generator RF cu nivelul reglabil şi stabilitatea de frecvenţă necesară, deoarece pentru îndeplinirea criteriului de undă plană (aceeaşi fază a frontului de undă în toată deschiderea reflectorului, cu o diferenţă de fază maximă de circa 5% în toate punctele aperturii de intrare) decât dacă distanţa dintre sursă şi antenă este suficient de mare (de ordinul sutei de metri la diametrul de 3m şi frecvenţa de 1 – 2 GHz). In acelaşi timp trebuie evitate semnalele reflectate de la Pământ şi alte obiecte conducătoare, pe care le pot recepţiona lobii laterali ai antenei. Aceste condiţii nu se pot realiza decât în poligoane de încercare special amenajate şi deci nu în condiţii de amator. Nu rămâne decât posibilitatea utilizării unei surse cu elevaţie mare şi situată la distanţă practic infinită, adică Soarele sau Luna. Luna produce un nivel de zgomot relativ redus, care nu se poate măsura comod decît cu o instalaţie electronică dedicată. Zgomotul generat de Soare este de nivel mult mai mare (temperatura Soarelui e mult mai mare) şi de bandă largă, deci măsurarea nu este influenţată de filtrele sistemului de recepţie, iar variaţia puterii emise este suficient de lentă pentru a se putea neglija pe durata unui test. Pe Internet se găsesc informaţii despre fluxul radiaţiei solare, ceea ce permite compararea receptorului propriu cu realizările cunoscute ale altor radioamatori. Pentru deplasarea hornului şi determinarea mărimii optime a distanţei faţă de reflector, am construit un sistem de translaţie cu şurub-piuliţă, care utilizează un motor de inducţie bifazat cu reductor planetar. Motorul, fără perii, nu generează zgomote radio care ar putea afecta măsurarea. Reglajul se face pe maximul de zgomot solar, după care se marchează poziţia optimă, pentru a putea fi reprodusă rapid la o nouă montare (echipamentul nu este instalat permanent, nefiind suficient de protejat la intemperii).

Amplificatorul de putere - PA. Pentru amplificatorul de putere, amatorul poate construi un final cu unul sau mai multe tuburi electronice (2C39, GI 7, TH..., YL... ), cu răcire forţată cu aer sau cu apă. Aceleaşi tuburi răcite cu apă pot furniza o putere aproape dublă faţă de montajul răcit cu aer. Eu am preferat să utilizez tranzistoare LDMOS, care lucrează cu tensiuni de alimentare reduse şi nu sunt sensibile la condensări (o problemă în condiţii meteo mai vitrege sau la mare altitudine, unde de regulă temperatura e mai scăzută). Un etaj final construit pentru concursurile terestre este utilizabil, dar va trebui să se ţină cont de regimul termic mult mai dur de solicitare pentru comunicaţii EME, mai ales dacă se utilizează moduri digitale, când puterea de emisie este la maxim pe o durată de circa 48 secunde, solicitarea termică în JT65 fiind asemănătoare cu cea din FM sau RTTY. Dacă amplificatorul este garantat pentru SSB cu o anumită putere PEP, pentru EME digital el nu se va putea utiliza decât cu reducerea drastică a puterii de ieşire (la 0,7 ...0,5 din PEP). Eu am utilizat pentru 1296 MHz amplificatorul construit pentru traficul terestru, cu 225W out la o compresie de 1 dB, construit cu două module I0JXX, fiecare cu puterea maximă saturată de 150W (construcţie prezentată la Simpo 2009 - Tg. Jiu). Cablul coaxial de legătură între amplificatorul de putere şi feed trebuie să aibă pierderi mici, lungime minimă şi să suporte fără probleme puterea transportată, chiar şi în situaţia când este încălzit de radiaţia solară. Eu utilizez 3,7m de cablu heliax de ½ ţol cu pierderi de circa 0,4 dB (circa 10%). Pentru banda de 2320 MHz am utilizat ca amplificator de putere un montaj cu 4 LDMOS în paralel, recuperat de la un emiţător de GSM, achiziţionat la Friedrichshafen, capabil să debiteze continuu 100W fără probleme. Amplificatorul de putere este amplasat chiar pe horn, cablul de legătură având o lungime de circa 40 cm. Pentru ambele montaje am făcut probe de încălzire în regim 1 minut emisie/1 minut pauză, urmărind temperatura componentelor cu o cameră termică în infraroşu. După primele 13 legături în banda de 13 cm am reuşit să procur un combiner (cuplor hibrid de 3dB/90 grade) care suportă 250W, pe care l-am montat pe o placă de alamă şi cu aceasta pe radiatorul comun pentru răcire, şi am mărit puterea la 200W. La 200W OUT tensiunea de alimentare este de 24V (3V cădere pe cablul de alimentare de la sursa de 27V) la un consum de 33 A, adică circa 5,5 A pe fiecare tranzistor. Randamentul pentru etajul final poate fi apreciat la circa 28% - o valoare destul de redusă, dar explicabilă prin acordul neoptimizat, utilizarea unor tranzistoare adaptate intern pentru 2,1 GHz şi a unor splittere-combinere construite pentru 2,1 GHz, care dau asimetrii şi pierderi de putere la frecvenţa de lucru de 2320 MHz. Cu această putere am lucrat în concursul EME ARI cîteva ore (5 QSO-uri) şi apoi în alte două weekenduri, deci am făcut proba de anduranţă şi amplificatorul s-a comportat bine. Apoi a venit şi dezastrul: un miros de fum, prevestitor de rele şi lipsă de putere la ieşire. Bineînţeles, asta s-a întâmplat exact când era mai interesant – apăruseră trei ţări noi pentru mine. Probabil că la defectare a contribuit şi vremea ploiasă care a produs condensări în interiorul PA. După demontarea PA am văzut (v. foto) în ce consta defectul : linii microstrip arse, cablajul imprimat carbonizat, un cuplor cu un colţ topit şi un condensator SMD din ieşirea unui FET complet evaporat. De repararea cablajului nici nu poate fi vorba – e multistrat, cu trasee înghesuite, piese SMD foarte mici. Tranzistorii de putere sunt lipiţi cu cositor pe disipatorul de Cu şi demontarea lor pentru refolosire e imposibilă. Spre surprinderea mea, niciunul din tranzistorii de putere nu este defect, doar cablajul e ars rău. Ce-i de făcut? Am păstrat montajul aşa cum este, am desfiinţat alimentarea şi excitaţia la o pereche de tranzistori şi am rămas în funcţie doar cu cei doi tranzistori conectaţi la cuplorul rămas intact. Voi utiliza finalul ca rezervă, doar la 100W şi între timp voi accelera construcţia unui alt final, tot cu plăci recuperate de la staţiile de telefonie mobilă în 2,1 GHz, cu care sper să obţin 250W în modul digital JT65 fără probleme. Concluzia păţaniei? Echipamentul pentru telefonie mobilă în 2,1 GHz e realizat pentru o putere de vîrf mult mai mare decât puterea medie – asta fiind valabil atât pentru componente (tranzistori, splittere/combinere, condensatori de cuplare, trimeri de acord) cît şi pentru cablaj. Chiar în condiţii bune de răcire (disipator de cupru pe toată suprafaţa cablajului), în anumite puncte pot apare temperaturi mari care pot duce la topirea cositorului din lipituri, degradarea imprimatului şi pierderea proprietăţilor izolante, urmate de pierderi mari de putere în RF şi carbonizări. Ca regulă generală, mă voi limita la cel mult jumătate din puterea saturată a tranzistoarelor (ex. MRF21130 – maxim 60W out în JT sau CW, deci cu 4 asemenea LDMOS-uri circa 250W).

Amplificatorul cu zgomot mic - LNA. Receptorul este foarte important pentru asigurarea succesului. Un amplificator cu zgomot mic (LNA) este esenţial pentru scoaterea semnalului din zgomot, mai ales dacă se utilizează modul CW (care e cu circa 10 dB mai puţin sensibil decât JT65). In banda de frecvenţe 1 – 10 GHz orice zecime de dB cu care reuşim să reducem zgomotul LNA este utilă, deoarece zgomotul propriu al fondului cosmic este foarte redus. Pentru banda de 23cm am reuşit să construiesc un LNA cu performanţe acceptabile. El conţine un tranzistor NE23584 şi unul ATF54143. Primul tranzistor utilizează un montaj cu ‘negativare automată’ - rezistenţe decuplate cu condensatori între terminalele de sursă şi masă. Această schemă elimină necesitatea unui convertor de tensiune negativă, dar impune pretenţii deosebite în privinţa condensatorilor de decuplare. Acelaşi tip de montaj încercat pentru 2320 MHz s-a dovedit total nesatisfăcător şi a trebuit să construiesc un LNA cu kitul lui G4DDK. Dacă nu avem nicio posibilitate de a măsura performanţele de zgomot ale LNA, putem măsura zgomotul Soarelui faţă de cerul ‘rece’ (fără surse radio) sau ne putem compara cu staţiile corespondente cu care am făcut o legătură în modul JT65.

Un echipament accesoriu, util mai ales în condiţii de concurs (când folosirea chat-ului pe Internet este deobicei interzisă de regulament) este adaptorul panoramic. Acesta permite observarea vizuală a staţiilor care cheamă şi acordul comod pe frecvenţa lor. Eu am adaptat la transceiverul de bază IC 251E un receptor SDR (kitul Lite II, fabricat de KB9YIG, procurat la circa 21 USD). Am utilizat un cristal de cuarţ pe frecvenţa de 14.250, compatibil cu frecvenţa intermediară de 10,7 MHz a transceiverului. Ca program de vizualizare am utilizat Rocky, cu care pot supraveghea circa +/_10 kHz. Rocky este simplu de utilizat, nu necesită multe resurse de calcul şi are o sensibilitate adecvată – semnalele la limita de audibilitate se văd clar pe spectrogramă (waterfall). In cazul lucrului în microunde, unde cunoaşterea exactă a frecvenţei şi stabilitatea ei în timp pot fi o problemă, urmărirea vizuală a semnalelor într-o bandă de câţiva zeci de kHz (mult mai mare decât banda filtrului de SSB) poate fi de mare ajutor, atât pentru comunicaţii EME, cât şi terestre (la care trebuie să căutăm corespondentul şi în frecvenţă şi ca poziţie a antenei). Pe spectrogramă se văd clar frecvenţele libere pentru CQ, semnalele parazite care trebuie evitate, staţiile care cheamă şi modul lor de lucru ( CW sau JT) şi sensul necesar de manevrarea a acordului pentru a trece prin banda filtrului de recepţie. Semnalul se poate asculta pe IC 251 (cu sensibilitate mai bună) sau pe SDR (în toată banda de 20 kHz, fără a modifica acordul „principal” – inclusiv al emiţătorului).

2. Sistemul de poziţionare a antenei. Datorită diagramei de radiaţie foarte înguste a antenei, sistemul de indicare a poziţiei antenei devine cu atât mai important cu cât creşte frecvenţa. Pentru 1296 MHz, sistemul de citire a elevaţiei cu firul cu plumb şi azimutul indicat pe o bandă de hârtie lipită pe ţeava suport, ambele gradate din 5 în 5 grade este complet satisfăcător, pe durata unei legături (de regulă 5 – 7 minute) deobicei nefiind necesară corectarea poziţiei antenei (mai ales dacă se dă de la început un ‘avans’ în direcţia corectă). In banda de 2320 MHz, cu deschiderea diagramei de radiaţie aproximativ la jumătate, trebuie făcute corectări ale poziţiei în timpul legăturii, la intervale de cel mult 2 minute, mai ales că modul de lucru dominant este CW. In cazul meu, de pe scaunul operatorului până la antenă nu sunt mai mult de 6m, deci corecţia poziţiei nu consumă mult timp. In cazul când distanţa e mai mare este necesar un sistem de acţionare de la distanţă cu motoare. Chiar dacă sistemul de indicare a poziţiei este de mare rezoluţie, nu ne putem baza numai pe el, între poziţia ‘mecanică’ şi cea ‘electrică’ a antenei putînd exista diferenţe importante, din cauza deformărilor suprafeţei parabolei, a montării excentrice a hornului, a deformării variabile sub greutatea proprie la diferite elevaţii, a dilatării neuniforme sub acţiunea încălzirii solare. Din această cauză este utilă existenţa unui sistem de măsurare a zgomotului Lunii şi reglarea fină a poziţiei pentru maximul acestui zgomot. (Am în plan construirea unui astfel de montaj, util şi pentru alte scopuri – trasarea diagramei de radiaţie a antenei, măsurarea rapoartelor Zgomot solar/cer liber sau Zgomot terestru/cer liber ş.a.). In jurul poziţiei de elevaţie maximă a Lunii, aceasta se modifică suficient de lent pentru a nu mai fi necesară reajustarea ei în cursul unei legături, rămânând de reglat numai azimutul. Această poziţie de elevaţie maximă este deci cea care asigură şanse mai bune de finalizare a unui QSO cu un partener cu o dotare mai slabă (mai puţin timp pierdut cu reglajul poziţiei = mai mult timp pentru Tx şi Rx), când reglajul optim al poziţiei antenei e cel mai critic.

3. Câmpul de vizibilitate. Pentru planificarea activităţii EME este utilă desenarea panoramei de vizibilitate – elevaţia minimă liberă, la toate azimuturile. Aceasta, împreună cu programele de calcul ale poziţiei Lunii (GJ Tracker - W7GJ sau EME Planner – VK3UM), ne permit să ştim dinainte la ce oră vom avea Luna vizibilă şi cât timp durează ‘fereastra’ de vizibilitate. Eu am trasat acest ‘sky-line’ montând o lunetă pe marginea inferioară a parabolei şi notând elevaţiile neobstrucţionate din 10 în 10 grade de azimut. Absorbţia de semnal este proporţională cu suprafaţa acoperită a parabolei, 1/3 din suprafaţă acoperită corespunzând la circa 1 dB atenuare. Absorbţia în frunzele copacilor nu este deosebit de mare (mai ales dacă frunzele nu sunt ude !) şi nu devine supărătoare dacă există o rezervă suficientă de nivel a semnalului. Pentru corespondenţii cu semnal puternic, legătura se poate realiza chiar cu o suprafaţă relativ mare a antenei acoperită de obstacol. Pentru corespondenţii cu puteri mai mici, situaţia este mult mai rea, pe lîngă scăderea de semnal recepţionat intervenind şi creşterea zgomotului termic (antena vede în locul cerului cu temperatura de circa 5 grade K un obiect cu temperatura de 300o K). Pe diagrama sky-line au fost notate şi direcţiile surselor de semnale perturbatoare din apropiere identificate: staţiile de bază de telefonie mobilă şi antenele pentru transmisii de date. Ele pot deranja la elevaţii mici ale antenei.

4. Un accesoriu foarte simplu dar util în exploatare îl reprezintă LED-urile de semnalizare a existenţei tensiunii de alimentare (alb) şi de trecere pe emisie (roşu). Acestea sunt LED-uri de mare intensitate, vizibile chiar la o iluminare solară puternică (de multe ori legăturile EME se fac ziua!). Ele semnalizează existenţa tensiunii de alimentare şi comutarea efectivă pe emisie. Impreună cu indicarea curentului absorbit din sursa de alimentare, ele furnizează informaţii utile despre buna funcţionare a instalaţiei, iar la utilizarea unui mod digital (când comanda e dată de calculator), sau a unui manipulator automat cu mesaj preînregistrat, pot fi supravegheate de operatorul care are aproape un minut pentru a se deplasa lângă antenă şi înapoi. In cazul când legătura nu se realizează, corespondentul nu ne aude, sau noi nu îl auzim, orice informaţie care ne permite diagnosticarea problemei poate fi esenţială şi ne poate scuti de o verificare cu instrumentul de măsură, care presupune aducerea antenei într-o poziţie accesibilă şi demontarea instalaţiei din focar.

5. Accesul la aparate de măsură. In domeniul microundelor, mai mult decât în VHF şi UHF, realizarea, măsurarea şi optimizarea performanţelor unor montaje electronice este mult uşurată de utilizarea aparatelor de măsură adecvate. Desigur, se poate realiza un LNA de înaltă performanţă şi prin reglarea pe un semnal slab, dar cu multă muncă, timp şi efort consumat. Alte calităţi ale unui montaj, de exemplu puritatea spectrală (lipsa armonicelor şi a produselor de intermodulaţie, lipsa autooscilaţiilor) a semnalului la ieşirea unui amplificator de putere sau de nivel mic, nu se pot atesta decît foarte greu în lipsa unor aparate de măsură adecvate (cu receptoare de bandă largă, atenuatoare, etc.). Eu am avut acces la asemenea aparate (prin bunăvoinţa conducerii şi colegilor de la fostul loc de muncă) care uşurează construirea, reglarea şi utilizarea echipamentelor de comunicaţii radio. Pentru măsurarea puterii emiţătoarelor realizate am utilizat rezistenţe de sarcină – atenuatoare de putere calibrate, analizoare de spectru, powermetre digitale tip bolometru sau cu detector pătratic. Puritatea spectrală a semnalului am măsurat-o cu analizorul de spectru (pentru mixere echilibrate şi amplificatoare). Deasemenea, cu analizorul cu funcţia tracking generator, am putut măsura caracteristicile de atenuare ale filtrelor trece-jos de la ieşirea amplificatoarelor de putere şi a filtrelor trece-bandă ale LNA-urilor şi caracteristicile releelor coaxiale de comutare RF (atenuarea de inserţie, atenuarea de izolare) pentru alegerea celor corespunzătoare frecvenţei de lucru dorite. Cu un cuplor direcţional şi analizor/tracking generator am putut măsura şi regla (SWR/RL) antenele de excitare a hornurilor (radiatoarele primare) pentru antenele parabolice şi izolarea între antena de recepţie şi cea de emisie. Am utilizat generatoare de semnal de RF pentru controlul părţii de recepţie a instalaţiilor, sau chiar ca sursă de semnal cu nivel şi frecvenţă cunoscută, pentru realizarea primei legături terestre YO-YO în banda de 2320 MHz (36 km). Frecvenţmetrele cu referinţă GPS de mare precizie au servit la reglarea oscilatoarelor locale ale transverterelor şi la controlul stabilităţii lor în timp. Cu ajutorul unei camere foto digitale în infraroşu am putut măsura temperatura componentelor amplificatoarelor de putere RF şi am luat măsuri pentru modificarea corespunzătoare a „punctelor fierbinţi”. Probabil că în lipsa unor asemenea aparate nici nu aş fi îndrăznit să abordez domeniul construcţiilor în microunde, singura cale fiind achiziţia de kituri sau montaje gata construite şi reglate de alţii.

Rezultate: In banda de 1296 MHz, în 12 luni am lucrat 26 ţări DXCC, 61 de iniţiale în JT65C, 19 în CW şi 1 în SSB. Cea mai mică staţie lucrată (în modul JT65C) a avut antena cu diametrul de 2,4m si 40 W. Am obţinut locul 2 la categoria mea de participare (1,2GHz A) la concursul ARI EME NEW MODES 2012 cu 17 QSO realizate.

In banda de 2320 MHz, în 6 luni am lucrat 16 ţări DXCC , 20 de iniţiale în CW şi 1 în JT65C . Cea mai mică staţie lucrată (în CW) a avut antena cu diametrul de 2,4m (offset) si 100W.


Schema LNA pentru banda de 23 cm

In dreptunghiuri este trecută valoarea tensiunii măsurate în punctele importante cu montajul în funcţie. Dioda Zener nu conduce în regim normal de funcţionare (deci nu generează zgomot); ea serveşte ca o protecţie de supratensiune dacă primul tranzistor consumă un curent prea mic (de exemplu la întreruperea unuia din circuitele din sursă). Amplificatorul a avut autooscilaţii pe 6 ... 8 GHz, care au putut fi stăpînite numai după amplasarea unor plăcuţe din material absorbant (recuperate din LNC-uri de satelit) în jurul inductanţei L5 şi a drenei primului tranzistor. Poziţia lor e foarte critică şi necesită un analizor de spectru pentru a realiza compromisul optim între stabilitate şi amplificare. Fără materialul absorbant nu se poate monta capacul metalic al carcasei LNA pentru că apar autooscilaţii (apare un cuplaj intrare-ieşire prin ghidul de undă format de cutia închisă). Acelaşi sistem de amortizare a oscilaţiilor este utilizat şi la kitul lui G4DDK. Alte sisteme de eliminare a oscilaţiilor (perle de ferită, rezistenţe de câţiva Ohm în drenă) nu sunt recomandate deoarece reduc amplificarea şi gresc zgomotul general al LNA.


Instalaţia pentru 13 cm montată în focarul parabolei

Hornul pentru banda de 13 cm are şi un şoc inelar, care limitează circulaţia de curent pe exteriorul tubului patrat şi îmbunătăţeşte diagrama de radiaţie a hornului, realizând iluminarea optimă pentru parabola cu f/D=0,325. Pentru banda de 23 cm nu utilizez şoc, umbrirea parabolei de către un şoc cu diametru aproape dublu reducând substanţial avantajele unei diagrame de radiaţie mai bune. Şocul devine clar avantajos numai pentru parabole cu diametrul mai mare de 20 lungimi de undă. Dipolul pentru US amplasat deasupra parabolei se pare că nu afectează vizibil funcţionarea, deşi teoretic este posibil să mărească puţin zgomotul la recepţie (reflectă către antenă radiaţia termică a Pământului).

Amplificatorul de putere (2320MHz) pentru emisie este cutia de sus, cablul negru gros ( RG213) e conectat la portul de emisie. Perechea de conductori roşu/negru alimentează finalul cu 24V/33A (asta când furniza 200W ! In situaţia actuală, pentru 100 W out, cu numai 2 tranzistoare active, PA consumă 18A la 27V). Celelalte cabluri negre sunt coaxiale RG59 pentru recepţie, respectiv emisie. Ele transportă semnal de 2320 MHz, iar atenuarea mare rezultată (circa 10 dB) este utilă pentru aducerea nivelului semnalului de excitaţie la valoarea necesară. In cutia galbenă este un amplificator pe traseul de recepţie, după LNA, prevăzut cu filtre la intrare şi ieşire, pentru reducerea şanselor de perturbaţie din parte semnalelor de telefonie mobilă (2,1GHz) sau transmisii de date (2,45GHz), pe care antena le poate recepţiona pe anumite direcţii la elevaţii mici – o problemă relativ frecventă în toate oraşele mari.

Sistemul de translaţie pentru reglarea distanţei focale. Şurubul este M3 iar piuliţa e din teflon, încastrată în bara verticală din profil de Al pătrat. Deplasarea este foarte fină, fără joc, adecvată şi pentru banda de 3 cm (poate într-un viitor mai îndepărtat !). Motorul este bifazat, cu condensator, şi nu generează perturbaţii radio. Reductorul planetar asigură o rotaţie la circa 4 secunde.


Sky – line str. Horia 32

Zona gri închis reprezintă clădiri, triunghiul gri deschis este un brad. Există şi un alt copac cu frunze căzătoare (nedesenat), pe care sper să-l pot muta în altă parte. Deschiderea spre W e foarte limitată, spre JA, VK mult mai bună. Până acum doar două staţii lucrată din NA - W3HMS şi K1JT în banda de 23cm. Mai sunt şanse de skeduri cu NA + VE doar la elevaţii foarte mari, pe perioade scurte (1/2 ore).

S-a mai întâmplat şi la alţii ! Poate umezeala combinată cu praf – ventilatoarele suflă direct pe montaj - a produs dezastrul. Toate tranzistoarele finale sunt încă bune ! Au rămas în funcţie doar cei doi tranzistori din dreapta, iar cablul coaxial (roşu, gros) a fost legat direct la mufa de ieşire. Defectul s-a produs pe vreme umedă, după ce instalaţia a stat o noapte în frig. E posibil să fi apărut condens , care a favorizat descărcări RF, apoi carbonizări şi arderi masive. Tranzistorii sunt MRF 21085, deci puterea maximă saturată a unuia e de 85W. E în curs construcţia unui PA de 250W (în modul JT) pentru EME şi a altuia pentru concursurile terestre (tot de 250W, dar numai SSB sau CW).

Liviu Soflete YO2BCT

Articol aparut la 14-12-2012

9723

Inapoi la inceputul articolului

Comentarii (10)  

  • Postat de negrut nicolae - YO2IC la 2012-12-15 15:49:00 (ora Romaniei)
  • FELICITARI PENTRU REALIZARI.SUNT BUCUROS CA AM AVUT OCAZIA SA VAD TOTUL LA FATA LOCULUI CU EXPLICATIILE LUI LIVIU

  • Postat de Georgescu Viorel - YO2MHJ la 2012-12-15 16:30:32 (ora Romaniei)
  • Felicitari domnule profesor,profesionist...ca intotdeauna,73!

  • Postat de Morel - 4X1AD (4x1ad) la 2012-12-15 19:00:52 (ora Romaniei)
  • Lucrul si experimentarile in microunde nu figureaza printre preferintele mele imediate. Insa nu pot sa nu remarc cu admiratie abordarea profesionista si nivelul tehnic al lui Liviu precum si resursele, efortul si cautarile laborioase investite intr-un astfel de proiect. Articolul imi aminteste o fraza clasica din 1969 (traducere libera) cand s-a stabilit prima legatura EME in 432MHz intre SM si ZL: Radioamatorism nu inseamna "amatorism". Sau, in radioamatorism, nu prea este loc de "amatorism".
    Parte din problemele de thermal design se pot rezolva mai usor daca vei mai avea acces la o camera foto-termala in infrarosu si esti dispus sa faci ceva interpolari/extrapolari cu ajutorul unui software profesional de simulare thermala de genul "Autodesk® Simulation CFD" (evident varianta gratuita pentru studenti) sau similar. Problema prafului se poate rezolva in general prin filtrarea orificiilor de air-intake cu un burete adecvat care trebui curatat periodic si/sau o plasa de mesh folosita deobicei in RFI. Desi disipatia/racirea externa reduce dramatic problema expunerii la praf si la contaminantii din aer. Reducerea condensului se face prin etansarea cu garnituri de cauciuc a cutiei si amplasarea (nu pe traseul "air-intake" -" air-outlet") de mici saculeti de silicagel schimbati la cateva luni. O varianta imbunatatita dar mai complicata este amplasarea sistemului de racire (turbina+radiator) exclusiv la exteriorul cutiei - in conditiile amplasarii pe partea din din interior a radiatorului a tuturor elementelor disipatoare de caldura din amplificator (nu numai tranzistorii). Folosirea unei carcase dublu-perete cu izolare termica intre pereti cu poliuretan, reduce mult nivelul de condens dar complica constructia - desi am observat ca nu te temi de solutii mai laborioase. Desi nu se vede in fotografii, varianta uzuala a suflarii directe a unui radiator cu un ventilator sau turbina, este cea mai putin eficienta (din cauza SWR-ului mare al fluxului de aer). Solutia corecta exclusiva este crearea unui circuit de aer in/out one-way, respectiv amplasarea ansamblului radiator/turbina intr-alta cutie paralela simpla (incinta) cu orificii in/out adecvate. As mai sugera ca factorul de 0.5-0,7 din PEP pe care l-ai amintit este cam inadecvat la un mod asa-zis "high duty cycle", in special in lunile de vara. Cu un coeficient de 0.3-0.4 cred ca ai dormi mult mai linistit. Mai merita de luat in considerare si dublarea traseelor layerului superior de pe PCB (pe unde circula curenti mai mari de 5A) cu un strat de tabla de cupru argintata de minimum 0.4mm grosime, cositorita integral de traseu si pe care se pot lipi manual componentele SMT. Metoda se poate aplica si la microstripuri, evident cu recalcularile de rigoare. Am vazut-o folosita si in echipamente aviatice de putere (ECM-uri de 500W @3GHz).
    Multumiri pentru articol. Succes si 73 de Morel, 4X1AD, ex.YO4BE .

  • Postat de myname - (neradioamator) la 2012-12-16 20:05:35 (ora Romaniei)
  • In circuitul LNA nu inteleg cum: "Dioda Zener nu conduce în regim normal de funcţionare". Dupa cum e montata in circuit conduce tot timpul, avand o rezistenta de 220 ohmi in anod care este conectata permanent la sursa de 5V.

  • Postat de Liviu Soflete - YO2BCT la 2012-12-16 21:27:42 (ora Romaniei)
  • Pentru "myname" care nu intelege:
    Consumul de circa 12 mA al tranzistorului NE32584 produce o cadere de tensiune de circa 2,7V pe rezistenta de 220 Ohm, astfel ca pe drena tranzistorului si pe dioda Zener raman doar 2,3V (cu tolerantele de rigoare- eu am masurat circa 2V) deci dioda nu e deschisa. Daca din diferite motive (ex. intreruperea uneia din rezistentele de 75 Ohm din Sursa lui NE) curentul prin tranzistor scade, tensiunea in drena tinde sa creasca, dar nu poate depasi 2,7V pentru ca se deschide dioda care limiteaza tensiunea si protejeaza tranzistorul care poate suporta maxim 3V. Dioda nu e utilizata in clasicul "stabilizator paralel", pentru ca daca ar conduce ar genera un zgomot RF inacceptabil; ea conduce doar in regim de avarie, cand nu ne mai intereseaza zgomotul ci numai protejarea tranzistorului.

  • Postat de LINGVAY Iosif - YO5AVN la 2012-12-19 09:03:55 (ora Romaniei)
  • Pentru "myname" care nu intelege - dar si pentru Liviu, pe care tin sa FELICIT pentru realizare.
    Referitor la DZ2,7 - Liviu are dreptate. Montajul este corect - rolul DZ2,7 este de protectie. Poate era bine ca in explicatie sa specifice faptul ca diodele zenner de sub 5V au de obicei caracteristica de stabilizare destul de slaba - rezistenta dinamica a caracteristicii de stabilizare creste substantial la scaderea tensiunii nominale de stabilizare - ceea ce explica multe. Tot despre diodele zenner - explicatia cu "zgomotul" este cu dus si intors. Da diodele zener realizate in tehnologie planara - cu jonctiunea realizata prin difuzie termica si contactarea ohmica prin nichelare "electroless" au zgomot relativ ridicat. Prin aceasta tehnologie se fabrica zennerele incepand cu 5,6V si peste. Jonctiuni cu caracteristica zenner de sub 5,V nu se pot obtine prin aceasta tehnologie si se realizeaza prin aliere cu aluminiu pe siliciu suport de tip n (cu sau fara inel de garda). Zgomotul dispozitivelor astfel realizate este de obicei mult mai mic, chiar nemasurabil la anumite variante tehnologice.
    Inca odata FELICITARI pentru Liviu!
    73&GL
    Joska,
    YO5AVN

  • Postat de Liviu Soflete - YO2BCT la 2012-12-19 19:29:55 (ora Romaniei)
  • Pentru YO5AVN

    Draga Joska, multumesc pentru precizarea amanuntelor tehnologice interesante. Desigur se puteau aplica si alte idei pt. protejarea tranzistorului cel scump si delicat, dar asta mi s-a parut simpla si la indemana. Si oricat de mic ar fi zgomotul diodei, dupa ce m-am luptat pentru fiecare zecime de dB, ar fi pacat sa-l stric cu o sursa de zgomot , chiar daca aplicata la intrarea tranzistorului al doilea ( care are si el cam 0,4 dB NF la frecventa asta). La al doilea etaj, rezistenta de polarizare a bazei e cuplata printr-o inductanta, pentru a nu aplica la intrarea in tranzi tensiunea de zgomot termic a divizorului rezistiv.
    Toate bune, SARBATORI FERICITE si sa ne auzim data viitoare in 10 GHz - la ultimul concurs am avut un "accident" cu echipamentul pentru banda de 3 cm si am lucrat numai in 13 cm.
    73, Liviu

  • Postat de LINGVAY Iosif - YO5AVN la 2012-12-19 21:29:24 (ora Romaniei)
  • Draga Liviu - saptamana trecuta am trecut (scurt) prin Tinisoara (impreuna cu baiatul meu YO5LD). Timpul a fost scurt - ma bucur ca am reusit sa vizitez pe Sigi si Delia (YO2IS si YO2DM). Ma gandeam si la tine, dar nu am avut un nr. tel. - dar mai ales timpul a fost scurt. In toamna 10GHz a mers mai slab (doar tropo "normal")- in iulie in schimb a a fost fantastic (scater pe nori de furtuna).
    INCA ODATA FELICITARI pentru realizare.
    La vara incerc si eu din Sighet 23 cm via EME - cu 200W si doua antene lungi F9FT de 55 elemente. Sa vad cum merge. Apropo DAni - YO5LD a lucrat din Sighet EME in 2 m cu o singura antena si cu 25-30W (30. noi. 2012)! Are rabdare si dexteritate multa pustiul.
    Va dorim sarbatori fericite - La Multi Ani 2013! (pentru noi anul 2012 a fost tare trist). 73@GL Joska - YO5AVN

  • Postat de George - YO9HSW la 2012-12-27 22:32:09 (ora Romaniei)
  • Mi-a scapat articolul la momentul aparitiei, l-am citit abia acum. Dupa multa vreme, satul de notite colorate care ne invata sa masuram curentul unui tub in regim static, am vazut ca se poate publica si ceva remarcabil, un articol cu adevarat bun. Jos palaria, domnule!

  • Postat de mircea bochis - YO5AXB (yo5axb) la 2013-01-06 18:18:55 (ora Romaniei)
  • Liviu, felicitarile de rigoare si LA MULTI ANI.Tranzistorii finali care ti-au ramas ''inutili'' pe placa de cupru se pot dezlipi cu smecherie...Evident ca sint in tema cu metoda asa ca daca vrei pot sa ti-i dezlipesc [ gratis] pentru sustinera cauzei.73,Mircea,YO5AXB.

    Scrieti un mic comentariu la acest articol!  

    Opinia dumneavoastra va aparea dupa postare sub articolul "EME în benzile de 23 şi 13 cm"
    Comentariul trebuie sa se refere la continutul articolului. Mesajele anonime, cele scrise sub falsa identitate, precum si cele care contin (fara a se limita la) atac la persoana, injurii, jigniri, expresii obscene vor fi sterse.
    Comentariu *
     
    Trebuie sa va autentificati pentru a putea adauga un comentariu.


    Opiniile exprimate în articole pe acest site aparţin autorilor şi nu reflectă neapărat punctul de vedere al redacţiei.

    Copyright © Radioamator.ro. Toate drepturile rezervate. All rights reserved
    Articole | Concursuri | Mica Publicitate | Forum YO | Pagini YO | Call Book | Diverse | Despre Radioamator.ro | Contact