Build a calibration home kit wr90
Mi Microwave Test Set Marconi 6203 tiene incorporado el modulo Reflection Analyzer 6210 convirtiéndolo en un VNA de un port, permitiéndome medir S11.
Para poder usar esa característica se necesita tener un kit de calibración que es un producto bastante caro para los aficionados. Excepcionalmente se encuentran en ebay algunas gangas pero no es lo normal.
Mi amigo Iban @eb3frn dispone de una VNA como Dios manda y ha ido completándolo para conseguir realizar medidas hasta 40GHz y gracias a su ayuda he podido completar un pequeño kit para medir S11 en WR90.
El secreto es disponer de un kit calibrado, en mi caso este que es de Iban @eb3frn
Como primer paso necesitamos saber que necesita el Marconi para poder calibrar. Se pueden hacer tres tipos de calibración:
- Short, Offset short, Load (S-OS-L)
- Short, Offset shorts (S-OS)
- Short, Offset, Sliding load (S-O-S)
Después de realizar múltiples test la mejor opción para mi es la de S-OS-L, por lo que necesitamos introducir el parámetro de longitud (profundidad de la pared) del short length.
El kit FMI de calibración dispone de un short, un short de 1/8 λ y una load. el short length tiene una profundidad de 4.820mm.
Introduciendo esos parámetros ya puedo calibrar el equipo y medir un DUT para tener una misma referencia de las medidas, en mi caso un feed de fontanería.
Como crear esto no es fácil la mejor solución encontrada es buscar un short ajustable, pero no es fácil de encontrar, pero si encontré un tunner ajustable que modificandolo espero poder usar.
Como se aprecia en las fotos no llega a cero y el ajuste no es bueno, hay holguras.
Pues toca hacer un bloque de cobre que quede a ras y ajuste bien.
La escala en imperial pero eso no es problema ya que lo que la técnica es ajustar para que marque lo mismo con el short length bueno que con el ajuste. Como load una comprada en ebay y que previamente he medido dando valores mejores de -30dB de RL.
Medimos el angulo con el bueno
Y ahora ajustamos lo mejor posible.
En mi caso el valor de fondo es 5.07mm
Y ahora la prueba definitiva con el DUT y las dos calibraciones.
Primero con el kit bueno
Y con el mio
Como se puede apreciar en los gráficos el valor es muy bueno y doy por bueno el kit.
IC-7600 Open Tx Band
He modificado mi IC7600 para poder tener Tx en el rango de Rx.
La mod es fácil y como en los icom modernos es cuestión de quitar diodos.
Aquí podréis ver la mod documentada
Pero como se aprecia en la foto primera, mi IC7600 no lleva el diodo D57. En vez de quitar los diodos los he levando de un lado y un trocito de Kapton que me garantiza que no toca el diodo al PCB.
LCD display for Trimble GPSDO
Aprovechando que llevo un GPSDO he decido sacar mas rendimiento visualizando la posición del sol y dando el locator a 10 digitos.
Para ello he comprado un LCD de 2×20 reflectivo que se ve bien en condiciones de mucha luminosidad y grande, quizas mucho, pero es lo que encontre y no me fije en las medidas.
Aqui lo podeis encontrar.
http://uk.farnell.com/midas/mc22008b6w-spr-v2/display-alphanumeric-20×2-nobacklight/dp/2675639
https://www.ebay.es/itm/Expositor-alfanumerico-20×2-nobacklight-mc22008b6w-spr-v2-FNL-/272975252799
El mayor problema es que el protocolo del trimble no es NMEA es UCCM y no encontre nadie que lo tenga funcionando, por lo que me ha tocado programar de la A la Z las cosas que considere basicas.
Lo primero que hay que hacer es modificar el GPS para obtener la señal RX y TX a nivel de TTL, ya que la que facilita en el conector DB9 es RS232 y no es compatible con arduino.
Estas señales las sacaremos del conversor de TTL a RS232.
También necesitamos +5V que los obtenemos del regulador LT1764A que lleva la placa.
El negativo lo podemos coger de cualquier plano de masa que hay en el PCB.
Aprovechando que desmontaba el GPSDO le he sacado fuera el boton de reset y le he añadido un conector para sacara rx,tx,+5v y gnd al exterior.
Vamos con el LCD. Lo he soldado aprovechando los pins del LCD de forma que queda compacto y añadido un boton de reset del arduino por si hay que resetear.
Para finalizar he dibujado una caja para imprimirla en una impresora 3D para que por lo menos el tamaño no aumente más.
Y este es el resultado
Y ahora funcionando
PLL ELCOM ED-0289 Mod for microwaves use
El PLL ELCOM ED-0289-0 tiene una gran aplicación como LO en microondas, ya que se puede usar para 24, 47, 76 y 122 GHz simplemente cambiando la frecuencia.
La forma más fácil de controlar el PLL es modificar el firmware del del PIC 16F73 que lleva internamente.
Para ello, solo debemos de enviar la secuencia adecuada a los seis registros de 24 bits del ADF4252B.
Lo primero a hacer es cambiar el conector de programación por uno de los normales.
Con este cambio ya podemos programar el PIC. Un dato a tener el cuenta es que el PIC usa la oscilación por linea RC externa, no usa ningún cristal ni la referencia el 10 MHz interna.
Ahora identificamos los pines de conexión entre el PIC y el ADF.
Este PLL viene con TCo para 10 MHz de ref interna del ADF y conector para inyectar los 10 MHz desde fuera.
Para ello realiza la conmutación con dos pines del PIC RC1 y RC2 con la siguiente configuración.
Esquema simplificado de la conmutación.
Os pongo el codigo que he empleado para configurarlo para LO de 24 GHz con IF de 432 MHz.
/*
Configure ADF4252 at 11808MHz -> LO for 24048Mhz and IF 432 MHz
EA3HMj 2017
*/
#include <16F73.h>
#FUSES NOWDT //No Watch Dog Timer
#FUSES RC //RC Osc
#FUSES PUT //Power Up Timer
#FUSES NOPROTECT //Code not protected from reading
#FUSES NOBROWNOUT
#use delay(clock=1900000)
int CLK = PIN_C3;
int DATA = PIN_C5;
int LE = PIN_B4;
int INT_REF = PIN_C1;
int EXT_REF = PIN_C2;
#define ExternalReference output_low(INT_REF);output_high(EXT_REF);
#define InternalReference output_high(INT_REF);output_low(EXT_REF);
int32 register6;
int32 register5;
int32 register4;
int32 register3;
int32 register2;
int32 register1;
int32 register0;
void Send_Register_ADF4252(int32 reg);
void Set_ADF4252();
/*
Update ADF4252 With register
*/
void Set_ADF4252(){
delay_ms (500);
register6 = 0x7A6;
register5 = 0x195;
register4 = 0x2A224;
register3 = 0x683;
register2 = 0x642;
register1 = 0x108191;
register0 = 0X760040;
Send_Register_ADF4252(register0);
Send_Register_ADF4252(register1);
Send_Register_ADF4252(register2);
Send_Register_ADF4252(register3);
Send_Register_ADF4252(register4);
Send_Register_ADF4252(register5);
Send_Register_ADF4252(register6);
}
/*
Send 24 bit register to ADF
*/
void Send_Register_ADF4252(int32 reg){
int i;
output_low(LE);
reg <<= 8;
for (i=0; i<24; i++){
if (0x80000000 & reg)
output_high(DATA);
else
output_low(DATA);
output_high(CLK);
output_low(CLK);
reg <<= 1;
};
output_high(LE);
}
/*
Entry prog
*/
void main(){
set_tris_a(0xFF);
set_tris_b(0xEE);
set_tris_c(0x0);
ExternalReference
output_low(CLK);
output_low(DATA);
output_high(LE);
Set_ADF4252();
while(1);
}
Algunos datasheet de componentes de la conmutación del PLL-
29/7/2017 Update Bug en codigo y esquema
New mount for my 180cm offset dish works great
Después de mucho batallar con mi alfaspid HR y tenerlo controlado he decidido dar un paso más en un sistema mecánico de sujeción de la parábola que me de la máxima fiabilidad y precisión.
Para ello me embarque con mi amigo Luis EA5DOM en la compra de un motor slewgear usados en paneles solares para azimuth y del que comentan que no tiene ningún movimiento de holgura.
Vimos como Eddy ON7UN ya había comprado el modelo SD5 y nos comento un poco del tema, nosotros nos decidimos por el modelo SD3.
Como tenia que rehacer toda la instalación lo pensé varias veces par ano meter la pata y empece por buscar la forma de montar el motor en el mástil.
Para ello mande construir dos soportes circulares uno para soldar al mástil y otro para coger el motor y entre ellos unirse.
Y también una placa que hará de soporte de todo el conjunto.
A partir de esas piezas ya se puede comenzar el montaje conjunto.
La articulación la realice con rotulas, al ser el elemento más fácil de conseguir y de robustez suficiente.
Como se observa en las fotos para elevación use un actuador de 24″ que por calculo me daba suficiente para cubrir desde 0 a 90º de elevación.
Pero ya puestos di un paso más en algo importante para mi y fue en crear un esqueleto de forma que el soporte del iluminador no este sujeto por brazos anclado en el lateral de la parábola.
Esto quiere decir que el soporte del iluminador esta unido al soporte principal, lo que evita deformaciones al cargar de peso el brazo del iluminador con un amplificador TWT.
Faltaba montar el sistema de control, y decidí montar detrás un armario donde incluir toda la circuitería necesaria.
El control de elevación se realiza con un inclinometro digital SOLAR-360 y el azimuth con el sistema que incorpora el slewgear.
Ya estamos listos para subir al terrado el nuevo juguete.
Verificamos la capacidad de movimiento en elevación.
Ahora viene la parte más entretenida y es buscar el punto focal y un sistema que me permita de manera fácil cambiar de feed. Para ello use una guía de aluminio que me daba ese juego.
Y como siempre con el apoyo de espejos, laser y sol la cosa resulta más fácil.
Sistema de guiado de los transvecter sobre el soporte.
A partir de aquí ya solo queda reconstruir los transvecter para probar el invento.
Unos videos donde se puede comprobar que el tracking seguía al objeto, sol y luna.
Empezamos con 8.4GHz DSN que el setup es fácil de modificar y no se necesitan corresponsales para verificar el funcionamiento.
Siguiendo la Strereo-A
Después 23cm que en la anterior montura tenia que tener sujeto el iluminador a la parte superior de la parábola con una cuerda y con este montaje no ha sido necesario.
Luego 3cm, básicamente es lo mismo adaptado a una nueva pletina que encaja en la guía, permitiendo fácilmente desplazarlo a lo largo del punto focal buscando el optimo.
Y por último 1.2cm
En esta banda es donde más notaba la falta de precisión.
Una medida realizada una vez finalizado el proceso de ajuste, fue ver la nivelación de la antena a lo largo de un barrido en azimuth, a pesar de estar montada a la máxima actitud, los defectos mecánicos y de la superficie del suelo salen a relucir.
Esa variación de 1 grado de elevación el sistema la corrige al contar con medida absoluta de la posición, con el alfalspid no detecte este problema hasta que no monte 1.2cm que había que ir corrigiendo la elevación en función de la posición azimuth.
Resumiendo las características son:
- Precisión en azimuth 0.01º
- Precisión en elevación 0.03º
How to discipline IC-R9000
El mayor problema de disciplinar el IC-R9000 es que el modulo PLL-B que es el que lleva el cristal el 12.5 MHz, esta en medio del receptor y hay que desmontarlo entero.
Justa en la parte inferior del modulo HPF que es el bloque de aluminio de la foto.
Para sacar el bloque hay que soltar el lateral de la caja y quitar 6 toenillos que sujetan el modulo al chasis.
Una vez liberado tenemos que destapar el modulo HPF para poder desconectar los cables que nos permitan girar el bloque para acceder al modulo PLL.
Una vez sueltos los cables ya podemos girar el bloque.
A sacar tornillos toca para poder acceder al PLL.
Aquí no tenemos que soltar más cables, pero si quitar los 5 tornillos que sujetan el PCB al bloque para poder realizar la modificación.
Esto es lo que vamos a hacer.
Procedemos a corta y soldar los cables del interruptor y el cable coaxial.
Ahora la parte más delicada: mecanizar el bloque para poner el interruptor y un conector para la señal de referencia.
Ahora montamos el PCB.
Y por ultimo el interruptor y el conector.
Y ya podemos volver a montar el receptor.
Si el interruptor esta en la posición de referencia interna por el conector coaxial tendremos la frecuencia del cristal del IC-R9000, si lo ponemos en posición externa, debemos de inyectar 12.5MHz para que funcione.
Yo uso un PTS para referenciarlo.
A disfrutar de un magnifico receptor.
New portable station for 10-24-47 GHz
Ya tengo lista mi nueva estación portable multibanda para 10, 24 y 47 GHz
Después de múltiples test con laser solo me faltaba afinar el punto focal con el ruido solar.
Para ello he usado 47 GHz que es lo mas critico de ajustar.
Con ajuste fino he conseguido 1.48dB de SN de ruido solar.
Después de conseguir el punto perfecto he verificado con laser el punto.
Con esta técnica se puede afinar al 99% el punto focal y con el sol rematar la faena.
Una cosa de utilidad que por tonta que parezca no lo es , son los espejos en la parábola. Nos permiten muy fácilmente localizar la posición del sol, que con una parábola offset no es tan sencillo.
Ahora me queda investigar cuanto aumenta la eficacia de la parábola con un flare en el feed, pero eso es otro mundo.
