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10 Ghz actualización
Después de un año de mover parábolas he modificado el equipo de 10 Ghz para que sea más manejable.
He metido todo en una caja adosada a la parábola de forma que el transporte sea más fácil.
Pruebas de potencia
Esta potencia se consigue lo mismo con 12V que con 13.8V y es debido a saturación de la primera etapa.
El GPSDO de 10 Mhz lo he tenido que poner fuera al detectar un fallo en el transvecter de khune, si al encender el transvecter el GPSDO esta encendido el transvecter no funciona, por lo que lo he dejado fuera para encenderlo después del transvecter.
El mundo de las referencias y disciplinas
Estar disciplinados cuando usamos microondas es maravilloso, una variable menos a manejar, pero mucho más importante que la precisión en frecuencia es el ruido de fase de nuestra fuente de referencia, ya que al multiplicarse por N el ruido de fase aumenta 3dB cada vez que duplicamos la frecuencia.
Un ejemplo practico, 10 Ghz con IF de 432 usa una referencia de 103.5 Mhz y N=96 lo que significa que el ruido de fase de la referencia se dobla 96 veces.
Lo normal es que las referencias lleven un PLL y este también genera un ruido de fase que es 20 Log N, siendo N el divisor del PLL.
En el caso anterior yo uso un divisor de 10 305 lo que viene a dar unos 80dB de ruido de fase.
He medido distintos equipos para ver como se comporta y los pongo a continuación.
Mi Rubidio.
PTS620
PTS3200
PTS6400
Agilent E4421B
GPSDO para portable (genera señal cuadrada)
Señal de salida del tvecter khune con referencia interna
Señal de salida del tvecter khune con gpsdo
Señal de salida tvecter 24 ghz con ocxo de G8ACE
Señal de salida tvecter 24 ghz con referencia agilent E4421B
Señal de salida tvecter 24 ghz con PLL mal diseño
Señal de salida tvecter 24 ghz con PLL mejor diseño
Creo que con esto nos podremos hacer una idea de la importancia de un buen sistema de referencia.
Superfiltro 10Ghz
El amigo José Ignacio ea1awv me ha pasado este maravillo filtro que quieren usar en una baliza de 10Ghz para que se lo ajuste a nuestra banda, el filtro originalmente esta ajustado a 10.5Ghz
Y su respuesta
Después de entretenerme un poco he conseguido dejarlo así.
Antena slot 10Ghz
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.
Ahora una vez construida la antena viene la parte más entretenida que es ajustarla y ver si verdaderamente se comporta como debe.
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.
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.
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.
La verdad es que ha quedado de cine, mucho mejor que lo que yo me esperaba en un inicio.
Alguna fotos del setup empleado.
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.
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.
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
Transvecter 10Ghz parte I rx
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.
Empezamos por la antena, una parábola prime focus de 35 cm y 27dB de ganancia del amigo Magin EA3UM.
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.
Seguimos con el oscilador que generara la LO en 9.1Ghz, un «ladrillo» que me ajusto el amigo Iban EB3FRN a 9.1Ghz.
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.
Rele uno de 12V que llegue a 18Ghz.
El montaje provisional queda así.
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.
Baliza invertida 10Ghz
Como dice el enunciado, esta disponible una nueva baliza inversa para 10Ghz apuntando a la baliza ED3YAN.
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.
A pesar de las reticencia a este tipo de balizas son de gran utilidad para monitorizarse sin tener que depender de un corresponsal.
Cuando hay RS la cosa cambia radicalmente.
Podemos ver el incremento de la señal y el efecto doppler (1 Khz) que produce la reflexión en las nubes.
LNA 10Ghz update
Tendré que hacer otro LNA y después de que 2 se me han roto por lo mismo buscare algo mas ingenioso.
Al usar el cuerpo del LNB de caja le doy más consistencia y soluciono todos los problemas que he tenido.
Pero 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.
Conector y cable esa es la mejor opción que he encontrado.
Con esos 20dBm ya se puede hacer algo.
10Ghz y Rain Scatter (RS)
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.
Y la escucho 🙂 todo un exito, pero voy a probar un horn que me hice para probar.
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?
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.
Como era de esperar mejora la recepción y llega la señal a S3 que hasta ahora no se había movido de 0.
Filtro 10Ghz con tapón de cobre «pipecap»
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:
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.
Lo primero que he pensado al terminar de soldar el ver como se comporta en este estatus y este es el resultado
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.
Y el resultado despues de darle vueltas al tornillo es este
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.
Probamos en condiciones «precarias»
Pero BINGO, funciona
Se puede observar la frecuencia y la potencia que da el LNA.
Creo que la prueba es concluyente 🙂
Filtro 10Ghz resintonizado
He resintonizado el filtro de 10 Ghz que estaba alto en la frecuencia de resonancia.
Aunque no me gusta como ha quedado no he tenido narices de ajustarlo mejor
Hay un pequeño valle pero no hay forma de mejorar.
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
Pero bueno 18dB de ganancia no son despreciables a ver cuando este todo ajustado que valores tendré.
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