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Antena slot 10Ghz

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Siguiendo las instruciones de Javier EB1HBK me he construido una antena slot de 10 Ghz pero como no he sido capaz de encontrar aluminio de 20x20x1mm la he realizado de latón que es lo que he podido conseguir. En teoria tiene sobre 13dB  (10 log N)

El resultado es esta antena slot.
slot 2 slot 1
Ahora una vez construida la antena viene la parte más entretenida que es ajustarla y ver si verdaderamente se comporta como debe.

Slot 1

Esta es la primera medida que obtengo y como puede observarse las estacionarias están bien, pero esta resonando por encima de lo deseado. Aplico la lógica de las antenas y pongo otro mono polo más largo.

Slot 6

Pero no mejora la cosa y me acuerdo que estamos en microondas y que hay que jugar con la separación a el inicio de la antena, por lo que limo un poco el agujero hacia arriba. He limado en el lado equivocado la frecuencia se ha desplazado más.

Slot 7

Pues para abajo y aquí la cosa mejora, aunque tengo que decir que he tenido que volver a alargar el monopolo porque no había forma de que me resonara en 10.368 Ghz.

Moviendolo para arriba y abajo se consigue un ajuste perfecto y este es el resultado.

Slot 9 Slot 10

La verdad es que ha quedado de cine, mucho mejor que lo que yo me esperaba en un inicio.

Alguna fotos del setup empleado.

Slot 2 Slot 8 Slot 5 Slot 4Slot 11

Aunque la antena la quiero usar para websdr esta era una cosa que me apetecía hacer.

Ya tengo LNB modificado para adosarlo a la antena.

Slot 12

Ya informare de como va cuando lo monte.

Esta antena a mano es mucho trabajo, por lo que la he realizado con un CNC y os adjunto los dos programas que he usado.

cnc slot 1

El programa para CNC parte donde va el monopolo, el agujero del monopolo no esta programado y se hace en la posición x=0 e y=0 absolutas.

(Antena slot 10.368)
(18x18 interno 20 ranuras)
(fresa de 1.3mm)

(Coordenadas absolutas)
 G90

(Marcha fresadora)
 M03

(Primero hacemos ranura para inicio antena)
 G00 X0.0000 Y0.0000 Z1.0
 G01 Y8.5 X-12.75 F100
 G01 Z-4 F50
 G01 Y-8.5 F4
 G01 Z4 F100
 G00 X0.0000 Y0.0000 Z1.0

(Coordenadas relativas)
 G91

(primer slot desplazamiento abajo)
 G01 X42.3 Y-1.3 F100
 G01 Z-4 F50
 G01 X12.4 F4
 G01 Z4 F100
 (segundo slot desplazamiento arriba)
 G01 X11.8 Y2.6
 G01 Z-4 F50
 G01 X12.4 F4
 G01 Z4 F100

(slot abajo)
 G01 X11.8 Y-2.6
 G01 Z-4 F50
 G01 X12.4 F4
 G01 Z4 F100
 (slot arriba)
 G01 X11.8 Y2.6
 G01 Z-4 F50
 G01 X12.4 F4
 G01 Z4 F100

(slot abajo)
 G01 X11.8 Y-2.6
 G01 Z-4 F50
 G01 X12.4 F4
 G01 Z4 F100
 (slot arriba)
 G01 X11.8 Y2.6
 G01 Z-4 F50
 G01 X12.4 F4
 G01 Z4 F100

(slot abajo)
 G01 X11.8 Y-2.6
 G01 Z-4 F50
 G01 X12.4 F4
 G01 Z4 F100
 (slot arriba)
 G01 X11.8 Y2.6
 G01 Z-4 F50
 G01 X12.4 F4
 G01 Z4 F100

(slot abajo)
 G01 X11.8 Y-2.6
 G01 Z-4 F50
 G01 X12.4 F4
 G01 Z4 F100
 (slot arriba)
 G01 X11.8 Y2.6
 G01 Z-4 F50
 G01 X12.4 F4
 G01 Z4 F100

(slot abajo)
 G01 X11.8 Y-2.6
 G01 Z-4 F50
 G01 X12.4 F4
 G01 Z4 F100
 (slot arriba)
 G01 X11.8 Y2.6
 G01 Z-4 F50
 G01 X12.4 F4
 G01 Z4 F100

(slot abajo)
 G01 X11.8 Y-2.6
 G01 Z-4 F50
 G01 X12.4 F4
 G01 Z4 F100
 (slot arriba)
 G01 X11.8 Y2.6
 G01 Z-4 F50
 G01 X12.4 F4
 G01 Z4 F100

(slot abajo)
 G01 X11.8 Y-2.6
 G01 Z-4 F50
 G01 X12.4 F4
 G01 Z4 F100
 (slot arriba)
 G01 X11.8 Y2.6
 G01 Z-4 F50
 G01 X12.4 F4
 G01 Z4 F100

(slot abajo)
 G01 X11.8 Y-2.6
 G01 Z-4 F50
 G01 X12.4 F4
 G01 Z4 F100
 (slot arriba)
 G01 X11.8 Y2.6
 G01 Z-4 F50
 G01 X12.4 F4
 G01 Z4 F100

(slot abajo)
 G01 X11.8 Y-2.6
 G01 Z-4 F50
 G01 X12.4 F4
 G01 Z4 F100
 (slot arriba)
 G01 X11.8 Y2.6
 G01 Z-4 F50
 G01 X12.4 F4
 G01 Z4 F100

(Corte superior)
 G01 X6.55 Y9.7 F100
 G01 Z-4 F50
 G01 Y-22 F4
 G01 Z4 F100

(Fin)
 G00 Z10.0000
 M05
 M02

Código correspondiente a la parte posterior

(Antena slot 10.368)
(18x18 interno 20 ranuras)
(fresa de 1.3mm)
(Coordenadas absolutas)
G90

(Marcha fresadora)
M03

(Primero hacemos ranura para inicio antena)G00 X0.0000 Y0.0000 Z1.0
G01 Y8.5 X-12.75 F100
G01 Z-4 F50
G01 Y-8.5 F4
G01 Z4 F100
G00 X0.0000 Y0.0000 Z1.0

(Coordenadas relativas)
G91

(primer slot desplazamiento arriba)
G01 X42.3 Y1.3 F100
G01 Z-4 F50
G01 X12.4 F4
G01 Z4 F100
(segundo slot desplazamiento arriba)
G01 X11.8 Y-2.6
G01 Z-4 F50
G01 X12.4 F4
G01 Z4 F100

(slot arriba)
G01 X11.8 Y2.6
G01 Z-4 F50
G01 X12.4 F4
G01 Z4 F100
(slot abajo)
G01 X11.8 Y-2.6
G01 Z-4 F50
G01 X12.4 F4
G01 Z4 F100

(slot arriba)
G01 X11.8 Y2.6
G01 Z-4 F50
G01 X12.4 F4
G01 Z4 F100
(slot abajo)
G01 X11.8 Y-2.6
G01 Z-4 F50
G01 X12.4 F4
G01 Z4 F100

(slot arriba)
G01 X11.8 Y2.6
G01 Z-4 F50
G01 X12.4 F4
G01 Z4 F100
(slot abajo)
G01 X11.8 Y-2.6
G01 Z-4 F50
G01 X12.4 F4
G01 Z4 F100

(slot arriba)
G01 X11.8 Y2.6
G01 Z-4 F50
G01 X12.4 F4
G01 Z4 F100
(slot abajo)
G01 X11.8 Y-2.6
G01 Z-4 F50
G01 X12.4 F4
G01 Z4 F100

(slot arriba)
G01 X11.8 Y2.6
G01 Z-4 F50
G01 X12.4 F4
G01 Z4 F100
(slot abajo)
G01 X11.8 Y-2.6
G01 Z-4 F50
G01 X12.4 F4
G01 Z4 F100

(slot arriba)
G01 X11.8 Y2.6
G01 Z-4 F50
G01 X12.4 F4
G01 Z4 F100
(slot abajo)
G01 X11.8 Y-2.6
G01 Z-4 F50
G01 X12.4 F4
G01 Z4 F100

(slot arriba)
G01 X11.8 Y2.6
G01 Z-4 F50
G01 X12.4 F4
G01 Z4 F100
(slot abajo)
G01 X11.8 Y-2.6
G01 Z-4 F50
G01 X12.4 F4
G01 Z4 F100

(slot arriba)
G01 X11.8 Y2.6
G01 Z-4 F50
G01 X12.4 F4
G01 Z4 F100
(slot abajo)
G01 X11.8 Y-2.6
G01 Z-4 F50
G01 X12.4 F4
G01 Z4 F100

(slot arriba)
G01 X11.8 Y2.6
G01 Z-4 F50
G01 X12.4 F4
G01 Z4 F100
(slot abajo)
G01 X11.8 Y-2.6
G01 Z-4 F50
G01 X12.4 F4
G01 Z4 F100

(Corte superior)
G01 X6.55 Y9.7 F100
G01 Z-4 F50
G01 Y-22 F4
G01 Z4 F100

(Fin)
G00 Z10.0000
M05
M02

Written by qlfecv

1 de mayo de 2013 at 19:03

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Transvecter 10Ghz parte I rx

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La idea, nada novedosa, es hacerme un tvecter para estación fija con material surplus o autoconstruido.

La primera parte es el desarrollo del modulo receptor.

Para ello partimos del siguiente diagrama en bloques.

tvecter rx bloques

Empezamos por la antena, una parábola prime focus de 35 cm y 27dB de ganancia del amigo Magin EA3UM.

dish 35cm customize

El ocxo es de la casa morion DOUBLE OVEN ULTRA PRECISION OCXO MV89.  Lo he ajustado con una resistencia variable a 10Mhz. Esto supone 0.00083ppm.

ocxo 10Mhz 1 ocxo 10Mhz 2

Seguimos con el oscilador que generara la LO en 9.1Ghz, un “ladrillo” que me ajusto el amigo Iban EB3FRN a 9.1Ghz.

ladrillo 1 ferranti_ea3hmj

Ladrillo 9.1Ghz 1 Ladrillo 9.1Ghz 2

El LNA y filtro utilizado es de los que tanto he publicado en el blog.

Como mezclador he usado un WJ M67C con una IF de DC a 2.5Ghz, RF de 9 a 15Ghz y LO de 7 a 17Ghz. Figura de ruido entre 6.5dB y 9dB, con una entrada máxima el LO de 10dBm.

mixer 10ghz

Rele uno de 12V que llegue a 18Ghz.

El montaje provisional queda así.

Tvecter rx 1Tvecter rx 5

Y primer test de recepción en FM.

Queda por afinar todo el conjunto y lo que es mas importante meterlo en la caja dejando espacio para el tx.

Me queda comprobar el comportamiento y si es necesario meter después del mixer un amplificador-filtro para 1.2Ghz  y cuando todo este afinado sacarle la figura de ruido.

Written by qlfecv

28 de abril de 2013 at 21:24

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Baliza invertida 10Ghz

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Como dice el enunciado, esta disponible una nueva baliza inversa para 10Ghz apuntando a la baliza ED3YAN.

EA3HMJ websdr 10Ghz

El sistema consta de una antena parabólica offset de 65cm con LNB PLL y un Funcube, corriendo todo en un linux debian 7/24.

Las condiciones no son muy optimas al tener mucha montaña por medio, pero afinando he conseguido recibirla.

RBaliza 1 RBaliza 3RBaliza 4

A pesar de las reticencia a este tipo de balizas son de gran utilidad para monitorizarse sin tener que depender de un corresponsal.

cw 10368830

Cuando hay RS la cosa cambia radicalmente.

baliza ed4yan RS 2 baliza ed4yan RS

Podemos ver el incremento de la señal y el efecto doppler (1 Khz)  que produce la reflexión en las nubes.

Written by qlfecv

28 de abril de 2013 at 8:49

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LNA 10Ghz update

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Tendré que hacer otro LNA y después de que 2 se me han roto por lo mismo buscare algo mas ingenioso.

LNA mod 3 LNA mod 2

 

Al usar el cuerpo del LNB de caja le doy más consistencia y soluciono todos los problemas que he tenido.

LNA mod 1Pero no es oro todo lo que reluce de entrada pierdo 3 dBm, pero todo sea por la consistencia. Al taparlo la cosa empeora notablemente quedándome en unos 9dBm, por lo que decido buscar una solución mixta.

LNA mod5

 

Conector y cable esa es la mejor opción que he encontrado.

LNA mod 4

 

Con esos 20dBm ya se puede hacer algo.

 

 

Written by qlfecv

27 de abril de 2013 at 12:05

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10Ghz y Rain Scatter (RS)

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Hoy hace un día de perros y la salida al campo para probar los 10Ghz se ha ido al traste.

Entonces se me ha ocurrido probar de escuchara la baliza ED3AYN que solo la he escuchado una vez con el tvecter con la antena PCB desde la terraza pero hoy con la lluvia lo probaría desde dentro.

Baliza RS 3

 

 

Y la escucho 🙂 todo un exito, pero voy a probar un horn que me hice para probar.

Baliza RS 1

 

Y con los pocos dB de ganancia que debe tener se escucha la señal más fuerte.

Entonces porque no probar la parabola de 35cm que tengo para montar en fijo?

Baliza RS 6

 

Pues también funciona, pero la directividad se nota hay que afinar y darle un poco de elevación.

Pero cuando voy a encontrar mejor momento para probar el LNA y filtro que acabo de hacerme.

Baliza RS 5 Baliza RS 4

 

Como era de esperar mejora la recepción y llega la señal a S3 que hasta ahora no se había movido de 0.

 

Written by qlfecv

27 de abril de 2013 at 11:43

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LNA 10Ghz kaput

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No todo son triunfos en este mundo y para muestra un botón.

Al hacer la prueba del multiplicador se doblo el PCB y se desoldó el IC con lo que las tensiones no eran erróneas y no pude soldarlo.

LNA kaput

Written by qlfecv

27 de abril de 2013 at 11:08

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Filtro 10Ghz con tapón de cobre “pipecap”

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He decidido montar un filtro “pipecap” para 10Ghz.

Basandome el el articulo “Cheap Microwae Filters From Copper Plumbing Caps” de Kent Britain WA5VJB publicado en el libro de la ARRL UHF & Microwaves projets vol 1 y en concreto en estos graficos:

filtro pin dim filtro pin len

Es difícil de conseguir este tapón aquí, o por lo menos yo no he sido capaz por lo que he usado cosas fáciles de encontrar aquí, tapón de cobre de 16mm de interior, cable semirigido de 0.141″,  PCB de baquelita de 1.8mm doble cara y tornillo de 2mm de latón.

La plaquita mide 30x30mm y la distancia entre los dos pines es de 8mm (aprox 5/16″), la altura de los pines es sobre 1.9mm desde que acaba el teflon y 1.2mm el trozo de teflon (aprox 1/8″).

Como me he dado cuenta que es imposible afinar con estos valores lo he hecho a ojimetro confiando en el tuning para solucionar las desviaciones que hubiera.

Basado en el gráfico de longitud del pin se ve que cuanto mayor es este menos estrecho es el filtro y menos perdidas de inserción tiene en su zona de trabajo.

Filtro tapon1 Filtro tapon2 Filtro tapon3 Filtro tapon4 Filtro tapon5

Lo primero que he pensado al terminar de soldar el ver como se comporta en este estatus y este es el resultado

Filtro tapon sin tune

Y se puede comprobar que algo hace, pero muy lejos de lo que pretendemos.

Entonces le añadimos el arreglador universal en le mundo de las microondas un tornillo de tuning de 2mm, aunque todos los artículos que he leído habla de 4mm me tiro a la piscina para ver que hace y si no hace nada ya comprare y probare con 4mm.

Filtro tapon tune

Y el resultado despues de darle vueltas al tornillo es este

Filtro tapon tune2 Filtro tapon tune3 Filtro tapon tune4Filtro tapon bw

Creo que con el de 4mm no tendría que haberlo metido tanto, pero creo que este filtro esta muy decente.

Pero hay una cosa que me tiene maravillado de las frecuencias que son las multiplicaciones de frecuencia y porque no probar el nuevo filtro para ver si la teoría coincide con la practica.

Partiremos de una frecuencia de 2.073766 Mhz y el quinto armónico es 10368.830Mhz, es decir multiplicar por 5.

Para ello con el generador le meto señal al filtro y a la salida la amplifico con un LNA y compruebo en el frecuencimetro.

Primer intento fallido, el frecuencimetro no se entera con los 14 dBm que da el generador.

Segundo intento insertamos un amplificador a la salida del generador.

Compre un amplificador en kit a chuck con un PHA-1  que trabaja desde 50Mhz a 2450Mhz pero lo entrega con componentes para  50 Mhz a 1300 MHz, pero miro como se comporta a más frecuencia y parece que vale para lo que lo necesito, 11.68 dB de ganancia en 2Ghz.

Multi x5-5 Multi x5-4

Probamos en condiciones “precarias”

Multi x5-2

Pero BINGO, funciona

Multi x5 Multi x5-3

Se puede observar la frecuencia y la potencia que da el LNA.

Creo que la prueba es concluyente 🙂

Written by qlfecv

25 de abril de 2013 at 21:35

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Filtro 10Ghz resintonizado

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He resintonizado el filtro de 10 Ghz que estaba alto en la frecuencia de resonancia.

Filtro 10Ghz

 

Aunque no me gusta como ha quedado no he tenido narices de ajustarlo mejor

Filtro 10Gh ajustado

 

Hay un pequeño valle pero no hay forma de mejorar.

Filtro 10Ghz setup

 

De los 4 tornillo que lleva los de las puntas y los centrales trabajan en pareja, con los primero atenacion y con los segundos centro de frecuencia.

Aunque tiene buena pinta cuando le metemos el LNA la cosa cambia

Filtro+LNA

 

Pero bueno 18dB de ganancia no son despreciables a ver cuando este todo ajustado que valores tendré.

 

Written by qlfecv

21 de abril de 2013 at 19:00

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LNA 10 Ghz low cost part II

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Toca la hora de añadir el condensador a la entrada y la cosa no pinta facil.

He conseguido condensadores de 1pF 0402 smd 1.0 mm × 0.5 mm (0.039 in × 0.020 in) que son muy pequeños.

Lo primero he cortado la pista que un el sma de entrada con el primer transistor y en medio le soldé el condensador con lupa y punta de soldador muy fina y estaño de 0.3mm. El resultado es este:

LNA mod3

 

Y ahora llega la hora de la verdad, vamos a ver como se comporta después de la modificación.

LNA working LNA working tunning

 

Como se puede observar esto tiene mucha mejor pinta.

Hemos pasado de 7.23dB a 18.27dB y en los 12 Ghz de 17dB a 24.7dB .

Esto va tomando color, ya solo nos queda sintonizarlo para ver si podemos conseguir esos 24dB en 10.368Ghz.

To be continued…

 

Written by qlfecv

19 de abril de 2013 at 20:40

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LNA 10 Ghz low cost

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He decido hacer un LNA a partir de un LNB que es la solución más barata que he encontrado. Para ello he usado este LNB por ser barato y fácil de conseguir donde yo vivo.

LNB

La modificación consiste en los siguientes pasos:

  • Desmontar el LNB y sacar la electrónica
  • Montar un sma donde lleva el monopolo vertical, por ser la que va a tensión de 13.8v
  • Cortar a la entrada del  Integrated Satellite LNB Tuner RDA3565 y poner una conector sma
  • Alimentar donde iba el conector F

El PCB tiene una medidas de 25×44 mm.

LNB PLL-1

Este es el resultado después de la modificación

LNA mod2 LNA mod1

Los transistores usados por este LNB son HJ-FET  NE3503M04 que tiene una ganancia típica de 12 dB a 12 Ghz.

Mantenemos el integrado porque de esa forma nos garantizamos las alimentaciones del los transistores que van con tensión negativa de bajo valor.

Para verificar el trabajo lo pasamos por el SNA

LNA in -20dBm

Observamos una ganacia de 7.xx dB en 10 Ghz y como es de esperar la mayor ganancia se obtiene en 12 Ghz que es a la frecuencia que esta sintonizado.

Pero para ser un LNA de 2 etapas es muy poca ganancia y el fallo esta en que la entrada de antena no esta desacoplada del transistor y al conectar al SNA cambia la polarización del transistor de -0.6v a 0v por lo que el comportamiento no es correcto cuando se conecta al SNA, si se conecta a una antena si que funciona bien por no sabemos que ganancia tiene.

Para solucionar este problema le metere un condensador de 1pF 0402 a la entrada y ya veremos como se comporta.

To be continued …

Written by qlfecv

18 de abril de 2013 at 9:12

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