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-

NC7WZ240

NC7SZ00

74AC04

29/7/2017 Update Bug en codigo y esquema

 

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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.

 

Offset dish performance with laser and mirrors

Jugando con un láser de los actuales que tienen la característica de auto nivelación como el Bosh GPL3 se puede localizar el punto focal y el angulo de iluminación.

Ya hemos pegado unos espejos en la parábola distribuidos estrategicamente para buscar los puntos limites.

Empezamos con el punto de máxima profundidad y vemos que nos apunta al centro que en teoría hemos marcado.

Si apuntamos un poco más abajo, nos cambia el punto de iluminación.

Probamos en la derecha

Izquierda

Ahora arriba a 4cm del borde

Abajo a 4cm del border

Pero si disparamos contra el limite del borde superior

Y ahora en el borde inferior

Podemos comprobar que estos puntos extremos no iluminan bien, es decir perdemos eficacia.

La solución es desplazar hacia adelante o atrás el feed para buscar el mejor punto.

Unos vídeos prácticos.

Y para finalizar como verificamos que estamos en angulo adecuado.

Bueno, ya conocéis otra forma de verificar el punto de enfoque.

 

New GPSDO Trimble 65256

La experiencia adquirida en 47GHz me ha obligado a sustituir mis GPSDO por este de probada calidad, que usa el amigo Pascual EA5JF.

Este GPSDO se encuentra en ebay a un precio razonable, pero que son desmontajes a lo bestia algunas unidades se reciben sin algunos componentes, hay que verificar todo bien.

La alimentación es delicada y no puede sobrepasar los 6V, el mejor valor es 5.5V a mi criterio, en el montaje incorpore un regulador DC/DC que baja la tensión a ese valor.

La única modificación que he realizado es sustituir los dos diodos leds dobles que lleva en la placa base por diodos externos.

También lleva dos pulsadores: uno de reset y otro que permite que el GPSDO de salida de 10MHz aunque no este enganchado y una salida de 1pps que no necesito en portable.

Vista del interior.

Aquí se aprecia la precisión del GPSDO.

Se puede conectar por el puerto serie con el PC a 57600,N, 8,1.

Comando serie, no todos funcionan.

#
# Some specimens have UCCM > prompt instead.
#

UCCM-P >?
*IDN?
ALARm:HARDware?
ALARm:OPERation?
DIAGnostic:OUTPut ON|OFF
OUTPut:REFerence?
OUTPut:ACTive:ENABle
OUTPut:ACTive:DISable
OUTPut:ACTive:HOLDover:DURation:THReshold <seconds>
OUTPut:ACTive:HOLDover:DURation:THReshold?
OUTPut:INACTive
OUTPut:INACTive?
OUTPut:STATe?
SYNChronization:HOLDover:DURation:STATus:THReshold <seconds>
SYSTem:PRESet
SYNChronization:TFOMerit?
LED:GPSLock?
SYNChronization:FFOMerit?
GPS:POSition N or S,<deg>,<min>,<sec>,E or W,<deg>,<min>,<sec>,<height>
GPS:POSition?
GPS:POSition:HOLD:LAST?
GPS:REFerence:ADELay <numeric value>
GPS:REFerence:ADELay?
GPS:SATellite:TRACking:COUNt?
GPS:SATellite:TRACking?
DIAGnostic:ROSCillator:EFControl:RELative?
SYNChronization:TINTerval?
DIAGnostic:LOG:READ:ALL?
DIAGnostic:LOG:CLEar
SYSTem:PON
OUTPut:MODE?
SYSTem:STATus?
SYSTem:COMMunication:SERial1:BAUD 9600|19200|38400|57600
SYSTem:COMMunication:SERial1:BAUD?
SYSTem:COMMunication:SERial1:PRESet
SYSTem:COMMunication:SERial2:BAUD 9600|19200|38400|57600
SYSTem:COMMunication:SERial2:BAUD?
SYSTem:COMMunication:SERial2:PRESet
OUTPut:STANby:THReshold <seconds>
changeSN
SYNChronization:REFerence:ENABLE LINK|GPS
SYNChronization:REFerence:DISABLE LINK|GPS
SYNChronization:REFerence:ENABLE?
STATus
POSSTATus
TOD EN|DI
TIME:STRing?
REFerence:TYPE GPS|LINK
REFerence:TYPE?
PULLINRANGE 0|1|2|…|254|255
PULLINRNAGE?
DIAGnostic:LOOP?
DIAGnostic:ROSCillator:EFControl:DATA GPS|<value>
DIAGnostic:ROSCillator:EFControl:DATA?
OUTut:TP:SELection PP1S|PP2S
OUTut:TP:SELection?
GPSystem:SATellite:TRACking:EMANgle <degrees>
GPSystem:SATellite:TRACking:EMANgle?
DIAGnostic:TCODe:STATus:AMASk
DIAGnostic:TCODe:STATus:OMASk
DIAGnostic:TCODe:ERRor:AMASk
DIAGnostic:TCODe:ERRor:OMASk
DIAGnostic:HOLDover:DELay
DIAGnostic:HOLDover:DELay?
GPS:SATellite:TRACking:IGNore <PRN>, …,<PRN>
GPS:SATellite:TRACking:IGNore?
GPS:SATellite:TRACking:INCLude <PRN>, …,<PRN>
GPS:SATellite:TRACking:INCLude?
GPS:SATellite:TRACking:<select>:ALL
? or HELP

Command complete
UCCM-P >

 

Ejemplo de comando

UCCM-P >SYSTem:STATus?

——————————————————————————-
57964-80 serial number 60791267 firmware ver 2.0.1.6-01 LINK mode
——————————————————————————-
Reference Status __________________________ Reference Outputs _______________
XX Ref 8KHz 0: [LOS]
XX Ref 8KHz 1: [LOS] TFOM 2 FFOM 0
XX Ref 8KHz 2: [LOS] UCCM A Status[ACTIVE]
XX Ref 8KHz 3: [LOS]
>> GPS: [phase:+1.1E-07]
ACQUISITION ……………………………………………[GPS 1PPS Valid]
Tracking: 2 ____ Not Tracking: 8 ________ Time ____________________________
PRN El Az C/N PRN El Az GPS 19:06:05 24 Nov 2015
30 58 71 46 27 7 13
7 27 59 42 28 37 130 ANT DLY -1 ns
5 55 193 Position ________________________
13 67 282 MODE Hold
21 16 318
8 8 44 LAT N 53:42:10.303
15 30 283 LON W 2:04:19.575
20 48 287 HGT +286.61 m (MSL)

ELEV MASK 5 deg
——————————————————————————-

Command complete

UCCM-P >STATus

– UCCM Slot STATE-

1-1. #Now ACTIVE STATUS —————- [Master]
1-2. #Before ACTIVE STATUS ————- [OCXO Warm]
2-1. #Reference Clock Operation ——– [Not Used]
2-2. #Current Reference Type ———– [GPS]
2-3. #Current Select Reference ——— [GPS 1PPS]
2-4. #Current Reference Status ——— [Good Accuracy & Stable]
#GPS STATUS ———————– [Available]
#Priority Level ——————- [LINK > GPS]
#ALARM STATUS
#H/W FAIL [ LINK ]
#OPERATION ALARM —————— [LINK ]
3-1. #PLL STATUS ———————– [ENABLE]
3-2. #Current PLL MODE —————– [NORMAL 2 MODE]

Command complete

A ver si os animáis a pillar uno.

New portable PLL for 24 & 47 GHz

Pascual EA5JF se le ocurrió usar el PLL  ELCOM que tenemos en el equipo de 47 GHz para 24GHz y realizo la modificación  junto a José Luis EA5IOT, autor del soft para el arduino que lo controla, de meter 4 frecuencias con un conmutador externo, una vez lo sacaron adelante (cosa que no dudaba) lo he implantado yo para la nueva versión de mi estación portatil y ya voy por 5.

Como este PLL dispone de un oscilador fijo de 9200 MHz las frecuencias que generamos son:

2536 Mhz -> 47 GHz IF 144 MHz
2572 Mhz -> 47 GHz Beacon
2608 Mhz – > 24 GHz IF 144 MHz
2752 Mhz -> 24 GHz IF 432 MHz

Un pequeño video de como funciona.

Seguiremos trabajando …