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New portable PLL for 24 & 47 GHz

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dsc03283

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

photo324706653384583094

Un pequeño video de como funciona.

Seguiremos trabajando …

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Written by qlfecv

18 de enero de 2017 at 20:29

Publicado en Arduino, Ham radio

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47 GHz Francia España 158 Kms

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El pasado día 10 de diciembre un equipo formado por EA5JF, EA5DOM, EB3FRN y EA3HMJ nos desplazamos al pico El Moixer 1443m en el l’Alt Amporda para realizar QSO en 24 GHz y 47 GHz con Francia donde se encontraban F6BVA, F6CQK, F6HTJ y F5AYZ.

team

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Se montaron 5 sistemas de microondas mas una estación de talkback en 144
* Un equipo dedicado a 24GHz de EA3HMJ
* El equipo grande de Pascual con offset de 90cm con transverters  ntercambiables de 24 y 47GHz
* Un equipo para 47GHz de EA3HMJ con offset de 60cm
* Un equipo para 47GHz de EB3FRN con offset de 80cm
* Un equipo para 47GHz de EA5JF con offset de 35cm
Mas dos balizas de 47GHz con bocinas de lóbulo ancho dirigidas a Francia

El path elegido

path

Empezamos con 24GHz y pudimos hacer QSO fácil con los dos equipos que llevamos EA5JF y EA3HMJ.

Posteriormente pasamos a 47 GHz y aquí la cosa ya no fue tan sencilla, pero después de múltiples ajustes Pascual EA5JF realizo el primer QSO con F6BVA, seguidamente EA3HMJ realizo el QSO y EA5JF con el equipo pequeño de parábola de 35cm realizo QSO.

Solo quedaba Iban EB3FRN que no había forma hasta que cambiamos la referencia de 10 MHz y se hizo la luz y pudo realizar también QSO.

Un éxito de expedición que gracias a la impresionante ayuda con el talkback de Luis EA5DOM nos permitió conseguir todos los objetivos fijados.

rear

 

 

 

Written by qlfecv

4 de enero de 2017 at 20:41

Publicado en Ham radio

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24 GHz actividad rebote lunar EME

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El pasado sábado 12 de noviembre del 2016 se dieron unas condiciones magnificas para realizar EME en la banda de 24GHz.

condiciones-png

Como se puede ver en el gráfico la libration fue prácticamente nula en 24 GHz lo que permitía realizar QSOs a estaciones pequeñas como la mía.

Estuvimos trabajando Iban EB3FRN y yo montado equpipos para ver si eramos capaces de hacer un QSO entre nosotros pero el PA de Iban paso a mejor vida y ha estado en rx todos estos días.

Mi estación de 24GHz EME consta de un transvecter Kuhne, LNA kuhne de 1.4 dB de NF, un rele guiaondas construido por UA4HTS un driver de 27dBm de DG0VE y un PA de unos 4W con 2 TGA-4905 de TriQuint, como feed use el mismo que el año pasado.

Con la experiencia acumulada lo primero que tuve que hacer es buscar el punto focal con el ruido solar y no basarme en los cálculos matemáticos que tengo. para ello use el medidor de ruido fabricado por Pascual EA5JF al que tuve que añadir un downconverter al ser este de entrada de 144MHz y mi IF es de 432 MHz.

dsc03171 dsc03172

En este video se puede apreciar como va bajando el ruido solar con mi parábola de 1.8m entre movimientos de seguimiento.

Montaje final.

dsc03206 dsc03207 dsc03208

Las mediciones del ruido del sol y luna fueron similares a las del año pasado, por lo que en principio la cosa no era peor, 0.6 dB de luna y 10dB de sol.

24ghz-moon-noise sun-with-new-setup

Durante la semana previa realice muchas pruebas de recepción de mi eco sin ningún éxito.

El día 7 con Charlie G3WDG puede realizar las primera pruebas de recepción a pesar de las malas condiciones que había. Primero la recepción de tono 1Khz.

1k-tone

Luego las primera decodificación.1er-decode

Y por ultimo el intento fallido de qso.

pruebs-qso

Las expectativas no pintaban bien, pero se puso en contacto conmigo Vlada&Tonda de OK1KIR haciendo simulación del las condiciones entre ellos y yo el sábado, viendo la hora ideal para realizar el qso.

condiciones

Por lo que todo quedaba pendiente del sábado, había que cruzar los dedos para que todo saliera bien.

Tengo que explicar que mi sistema de seguimiento basado en un rotor alfaspid HR de 0.1º de precisión no es la mejor opción para trabajar los 24 GHz, ya he explicado alguna vez que en 10 GHz ya es justita la precisión lo que se acentúa en 24 GHz mucho más.

Para ello os pego un pantallazo de todas las cosas que tengo que monitorizar para tener la certeza de que no cometo ningún fallo tonto a la hora de hacer qso.

Monitorizo con cámaras la posición donde apunta la parábola, como se mueve, la temperatura y humedad, el ruido lunar, y los backup de la posición real de la parábola, de forma que tengo manualmente que ir ajustando el tracking para que apunte a donde debe.

photo334545658955541091

Para intentar garantizar el QSO actualice la versión de wsjt-x a la ultima release que habían introducidos cambios significativos en el proceso de decodificación con libration en modo QRA64.

Pues con todo listo empezamos la fiesta sobre las 17:00 UTC con Charlie G3WDG, con buenas pespectivas al ver mi tono de 1000Hz, esto me levanto la moral, aunque duro poco, ya que yo lo decodificaba perfectamente y el a mi no.

Iban EB3FRN con el apoyo de Luis EA5DOM en el qth de Iban estaban monitorizando todo, ya se sabe, ven mas 4 ojos que dos.

Entonces llego la cita con OK1KIR y coincidiendo con la mínima libration pudimos hacer QSO. Cosa curiosa es que el RRR no lo pasamos en monotono 1700 Hz. , no se porque cambiamos, pero como era el tío más feliz del mundo me daba igual al haber conseguido mi primer QSO en EME en 24 GHz.

12-11-2016-ok1kir

Una vez finalizado con Vlada&Tonda OK1KIR volví con Charlie g2WDG en modo QRA64C y realizamos un QSO de libro con nada más 37 Hz de libration.

12-11-2016-g3wdg

Acto seguido pasamos a JT4F y realizamos también QSO, éxito total ya no podía pedir más al día.

12-11-2016-g3wdg-jt4f

Intente escuchar a más colegas en JT4F pero sin exito.

El domingo repetimos la experiencia pero con resultado desigual, no hubo forma de hacer QSO con Charlie G3WDG pero con Vlada&Tonda OK1KIR hicimos un QSO de libro en JT4F.

13-11-2016-ok1kir

Un año aprendiendo, trabajando y preparando todo para realizar estos QSOs,  es mucho esfuerzo, pero el final vale la pena.

Algunas conclusiones sacadas durante el fin de semana: hay que mejorar la recepción, seguramente con otro tipo de feed y por supuesto necesito conseguir más potencia, cosa que no es nada fácil, pero seguiremos mejorando o por lo menos lo intentaremos.

Written by qlfecv

15 de noviembre de 2016 at 19:54

Publicado en Ham radio, Proyecto

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24Ghz EME party

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Este pasado fin de semana aprovechando las magnificas condiciones de la luna ha habido gran actividad en 24Ghz.

Como en 10Ghz es imprescindible (por lo menos para mi) ir con frecuencia disciplinada y control automático de doppler.

Desde hace meses estoy trabajando en un transvecter para esta banda, algo sencillo y que me permita jugar. Por facilitar la cosa he recurrido a kunhe y un sistema sencillo con LNA sma.

DSC02464 DSC02465 DSC02466 DSC02467

Para el primer test utilice el feed duamode de RA3WDK con modificación para conectar a wr42.

feedDualmode 24Ghz original

IMG_20151016_124925

El amigo Ingolf SM6FHZ ha realizado simulación del feed, viendo que se puede mejorar sobre todo por el impacto de la zona dualmode.

Me puse el traje de fontanero y empece a montar un feed con tubo de 3/8″ y 7/8″, pero los resultados obtenidos fueron lamentables.

Dualmode 24Ghz

La zona fina tiene una frecuencia de corte muy baja y esta al limite de la de trabajo.

Cambie a tubería métrica y la cosa cambio radicalmente.

Feed

Tubo 22 Len 51 DSC02506

Aquí podéis ver la simulación de los feed usados realizada por Ingolf SM6FHZ.

EA3HMJ 24 GHz Dual Mode feed

Como comente anteriormente el tema del posicionamiento es altamente critico lo que me ha obligado a monitorizar simultáneamente el ruido de la luna mientras hacia el seguimiento, teniendo que corregirlo manualmente a medida que perdía ruido.

Para esta banda la antena tiene un beamwidth a 3dB de 0.5º, es decir que con solo un par de grados de desfase no recibes nada de señal. Las correcciones se hicieron en décima de grado.

Charlie G3WDG, me ha realizado varios cálculos de perdidas en distintas circunstancias, como ejemplo un día nuboso con 15.7ºC y 93% de humedad relativa y el sol a  26º de elevación da unas perdidas de 1.6dB y degradación de 2.4dB desconociendo el efecto de las nueves.Los valores de elevación del astro, temperatura y humedad relativa tienen una gran importancia a la hora de recibir en 24Ghz.

La señal de ruido del sol esta entorno a los 8.5dB y la luna 0.6dB.

Sun-Sky 10.38h 21.7º 69 % El 37.5 Moon noise 39 grados

Estas son las estaciones recibidas y los datos de degradación en función de las condiciones en cada momento. Cálculos realizados por Vlada OK1KIR.

 

Zenith 0,3 0,3
No Date UTC El Call DX El El      [dBr] DX El [dBr] ∑ [dBr] Rcvd Dgrd WX DX setup Mode Feed used
1 23/10/2015 20:10 27 G3WDG 30 0,66 0,59 1,26 -15 0,5 97% 12°C Clear 3m/20W WSJT RA3WDK
2 23/10/2015 19:44 40 OZ1FF 27 0,46 0,66 1,12 -17 0,5 97% 12°C Clear 2.4m/10W WSJT RA3WDK
3 24/10/2015 18:20 31 OK1KIR 31 0,58 0,59 1,17 -13 0,4 99% 13°C Clear 4.5m/20W WSJT EA3HJM/SM6FHZ
4 24/10/2015 18:44 34 OK1CA 34 0,53 0,54 1,07 -14 0,3 99% 13°C Clear 4.2m/10W WSJT EA3HJM/SM6FHZ
5 24/10/2015 23:52 34 W5LUA 22 0,53 0,80 1,33 CW 0,3 99% 13°C Clear 2.4m/90W CW strong EA3HJM/SM6FHZ
6 25/10/2015 18:53 31 PA0BAT 28 0,58 0,64 1,22 -15 0,2 99% 14°C Clear 3.7m/11W WSJT EA3HJM/SM6FHZ
7 25/10/2015 19:01 32 F2CT 25 0,56 0,70 1,26 CW 0,2 99% 14°C Clear 8m/??W CW EA3HJM/SM6FHZ
8 25/10/2015 21:22 49 F1PYR 42 0,40 0,45 0,84 CW 0,2 99% 14°C Clear 3.5m/20W CW weak EA3HJM/SM6FHZ

Una de las mejores recepciones realizadas fue el qso entre OK1KIR y W5LUA en CW.

Dibujo

Hay que hacer mención especial al doppler que en esta banda puede ser del orden de +- +60Khz .

Teniendo en cuenta que el doppler que yo tenia con W5LUA era de 14.147Hz y con OK1KIR de -30.278Hz es curioso que se vean.

Pero todo tiene explicación y voy a intentar darla.

W5LUA emite en 24.048,100 Mhz y recibe en su eco  24.048,143 Mhz, yo lo recibo en 24.048,114 Mhz.

Ahora vamos con OK1KIR que emite en 24.048,143 Mhz para ser recibido por W5LUA, pero como mi doppler con el es de -30Khz lo recibo en 24.048,143-24.048,030=24.048,013Mhz.

He redondeado los hercios para hacer más fácil el cálculo.

Los pantallazos de estas capturas

G3WDG JT4F 2 OZ1FF OK1KIR call me OK1CA W5LUA CW PA0BAT F2CT F1PYR CW

Esto me anima para seguir trabajando en la banda de 24Ghz ya que veo muy factible hacer qso con las estaciones que he escuchado.

Agradecer a todo el mundo que me ha ayudado a tirar adelante este proyecto.

 

 

Written by qlfecv

26 de octubre de 2015 at 18:51

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24Ghz primer QSO

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Aprovechando el  5º Concurso del Campeonato EA de µW he probado el transvecter de 24 Ghz con resultados más que satisfactorios.

Contacto desde JN11DM con Benjamin EA3XU desde JN11CK .

20131005_171129 20131005_171149

Grabación desde EA3HMJ

Grabación de EA3XU

 

Written by qlfecv

6 de octubre de 2013 at 19:03

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El mundo de las referencias y disciplinas II

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Una vez visto que podemos usar un PLL disciplinado es hora de poner a buscar un filtro que tenga equilibrio entre velocidad de enganche y ruido de fase.

Repasemos la situación, señal del sintetizador

sintetizador

 

Señal del ocxo

ocxo

 

Señal de un mal PLL

24 Ghz PLL

 

Señal de un buen PLL

24 Ghz PLL good

 

Y por último señal de un PLL equilibrado

PLL OK

 

Tener en cuenta que estos valores son  mu pronunciados por la elevada multiplicación que se necesita para 24 Ghz, en 10 Ghz la cosa sería mucho mejor.

Ahora queda probar el equipo a ver si los reportes son correctos.

Written by qlfecv

26 de septiembre de 2013 at 23:35

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El mundo de las referencias y disciplinas

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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.

10 Mhz rubidio

PTS620

10 Mhz PTS620

PTS3200

10 Mhz PTS3200

PTS6400

10 Mhz PTS6400

Agilent E4421B

10 Mhz Agilent E4421B

GPSDO para portable (genera señal cuadrada)

10 Mhz gpsdo

Señal de salida del tvecter khune con referencia interna

Tvecter khune con internal ref

Señal de salida del tvecter khune con gpsdo

Tvecter Khune con gpsdo

Señal de salida tvecter 24 ghz con ocxo de G8ACE

24 Ghz ocxo

Señal de salida tvecter 24 ghz con referencia agilent E4421B

24 Ghz sintetizador

Señal de salida tvecter 24 ghz con PLL mal diseño

24 Ghz PLL

 

Señal de salida tvecter 24 ghz con PLL mejor diseño

24 Ghz PLL good

Creo que con esto nos podremos hacer una idea de la importancia de un buen sistema de referencia.

Written by qlfecv

25 de septiembre de 2013 at 20:15

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