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Build a calibration home kit wr90

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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.

 

 

 

 

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Written by qlfecv

22 de abril de 2018 at 11:04

Publicado en Proyecto

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39 SALON DES RADIOAMATEURS ET DES LOISIRS NUMÉRIQUES

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Aprovechando el momento de bonanza de los 47 GHz que estamos teniendo en EA, Iban eb3frn y yo el sábado 5 de Nov nos desplazamos a 39 Le SALON DES RADIOAMATEURS ET DES LOISIRS NUMÉRIQUES en Monteux, Pascual EA5JF no pudo venir.

Por parte francesa asistieron entre otros muchos colegas F6BVA, F5NZZ, F6HTJ.

dsc03201

Habíamos quedado con ellos con intención de probar equipos y planificar un QSO entre EA y F.

monteux47ghz

photo330052036537200080

Michel F6BVA fue el encargado de verificara que las comunicaciones eran en 47 GHz despues de enseñarles nuestra forma de proceder en los QSO de 47GHz que no se parece en nada a la de ellos. Nosotros monobanda con baliza de alta ganancia en el mismo soporte.

Ya tenemos todo preparado para un futuro QSO entre EA y F que esperamos realizar este año y al que también asistirá el equipo EA5 encabezado por Pascual EA5JF.

dsc03199

photo330052036537200075

dsc03198

 

Written by qlfecv

15 de noviembre de 2016 at 20:26

Publicado en Ham radio, Proyecto

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10 GHz good tropo tonight

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Hemos estrenado la temporada de tropo en 10GHz con unos buenos qsos con @eb3frn y ea5yb.

Para ello he cambiado a polaridad horizontal de mi parábola y cambiado el TWT por SSPA de 10W.

EB3FRN

eb3frn path

EA5YB

ea5yb path

 

Written by qlfecv

18 de julio de 2016 at 22:21

Publicado en Ham radio

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Mars, how to tracking with high precision

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Mars-2016-Mikhail-Chubarets-Ukraine1-e1454016334245

Hace un tiempo comentando con Iban Eb3FRN la posibilidad de poder seguir sondas con mi sistema de seguimiento lo descarte, en esos momentos lo vi fuera de mi alcance.

Ahora con las ultimas modificaciones en mi sistema y las que tengo pensadas hacer, veo realizable esa misión.

Como el guru en el tema es Iban Eb3FRN, me recomendó para empezar usar los datos que proporciona JPL’s HORIZONS system en cualquier de sus múltiples formatos, el WEB es el mas fácil de manejar.

Aqui os pego un volcado de datos de marte

*******************************************************************************
 Revised: Sep 28, 2012                 Mars                             499 / 4
 
 GEOPHYSICAL DATA (updated 2009-May-26):
  Mean radius (km)      = 3389.9(2+-4)    Density (g cm^-3)     =  3.933(5+-4)
  Mass (10^23 kg )      =    6.4185       Flattening, f         =  1/154.409
  Volume (x10^10 km^3)  =   16.318        Semi-major axis       =  3397+-4
  Sidereal rot. period  =   24.622962 hr  Rot. Rate (x10^5 s)   =  7.088218
  Mean solar day        =    1.0274907 d  Polar gravity ms^-2   =  3.758
  Mom. of Inertia       =    0.366        Equ. gravity  ms^-2   =  3.71
  Core radius (km)      =  ~1700          Potential Love # k2   =  0.153 +-.017
 
  Grav spectral fact u  =   14 (x10^5)    Topo. spectral fact t = 96 (x10^5)
  Fig. offset (Rcf-Rcm) = 2.50+-0.07 km   Offset (lat./long.)   = 62d / 88d
  GM (km^3 s^-2)        = 42828.3         Equatorial Radius, Re = 3394.0 km 
  GM 1-sigma (km^3 s^-2)= +- 0.1          Mass ratio (Sun/Mars) = 3098708+-9
  
  Atmos. pressure (bar) =    0.0056       Max. angular diam.    =  17.9"
  Mean Temperature (K)  =  210            Visual mag. V(1,0)    =  -1.52
  Geometric albedo      =    0.150        Obliquity to orbit    =  25.19 deg
  Mean sidereal orb per =    1.88081578 y Orbit vel.  km/s      =  24.1309
  Mean sidereal orb per =  686.98 d       Escape vel. km/s      =   5.027
  Hill's sphere rad. Rp =  319.8          Mag. mom (gauss Rp^3) = < 1x10^-4 
*******************************************************************************
 
 
*******************************************************************************
Ephemeris / WWW_USER Tue Jun 28 00:21:50 2016 Pasadena, USA      / Horizons    
*******************************************************************************
Target body name: Mars (499)                      {source: mar097}
Center body name: Earth (399)                     {source: mar097}
Center-site name: (user defined site below)
*******************************************************************************
Start time      : A.D. 2016-Jun-28 00:00:00.0000 UT      
Stop  time      : A.D. 2016-Jun-29 00:00:00.0000 UT      
Step-size       : 60 minutes
*******************************************************************************
Target pole/equ : IAU_MARS                        {East-longitude -}
Target radii    : 3396.2 x 3396.2 x 3376.2 km     {Equator, meridian, pole}    
Center geodetic : 2.01392859,41.5695213,0.3200000 {E-lon(deg),Lat(deg),Alt(km)}
Center cylindric: 2.01392859,4779.09766,4210.1644 {E-lon(deg),Dxy(km),Dz(km)}
Center pole/equ : High-precision EOP model        {East-longitude +}
Center radii    : 6378.1 x 6378.1 x 6356.8 km     {Equator, meridian, pole}    
Target primary  : Sun
Vis. interferer : MOON (R_eq= 1737.400) km        {source: mar097}
Rel. light bend : Sun, EARTH                      {source: mar097}
Rel. lght bnd GM: 1.3271E+11, 3.9860E+05 km^3/s^2                              
Atmos refraction: NO (AIRLESS)
RA format       : HMS
Time format     : CAL 
EOP file        : eop.160627.p160918                                           
EOP coverage    : DATA-BASED 1962-JAN-20 TO 2016-JUN-27. PREDICTS-> 2016-SEP-17
Units conversion: 1 au= 149597870.700 km, c= 299792.458 km/s, 1 day= 86400.0 s 
Table cut-offs 1: Elevation (-90.0deg=NO ),Airmass (>38.000=NO), Daylight (NO )
Table cut-offs 2: Solar Elongation (  0.0,180.0=NO ),Local Hour Angle( 0.0=NO )
*******************************************************************************
 Date__(UT)__HR:MN     Azi_(a-appr)_Elev            delta      deldot
*********************************************************************
$$SOE
 2016-Jun-28 00:00  m  225.8739  12.9656 0.56149068474203   6.6938959
 2016-Jun-28 01:00  m  236.9469   4.1683 0.56165246386162   6.7478427
 2016-Jun-28 02:00  m  246.8866  -5.7555 0.56181530607983   6.7818111
 2016-Jun-28 03:00 Am  256.2001 -16.4210 0.56197870496587   6.7939124
 2016-Jun-28 04:00 Cm  265.4892 -27.5187 0.56214212650134   6.7837558
 2016-Jun-28 05:00 *m  275.5699 -38.7578 0.56230504566574   6.7524754
 2016-Jun-28 06:00 *m  287.8089 -49.7676 0.56246698239898   6.7026521
 2016-Jun-28 07:00 *m  304.9288 -59.8633 0.56262753447732   6.6381366
 2016-Jun-28 08:00 *m  332.0390 -67.4103 0.56278640505207   6.5637850
 2016-Jun-28 09:00 *m   10.3380 -69.1919 0.56294342296686   6.4851270
 2016-Jun-28 10:00 *m   43.7003 -63.9658 0.56309855446391   6.4079860
 2016-Jun-28 11:00 *m   64.8529 -54.7889 0.56325190547941   6.3380811
 2016-Jun-28 12:00 *m   78.9591 -44.0961 0.56340371437137   6.2806352
 2016-Jun-28 13:00 *    89.8475 -32.9104 0.56355433557773   6.2400169
 2016-Jun-28 14:00 *    99.3923 -21.7078 0.56370421532195   6.2194416
 2016-Jun-28 15:00 *   108.6106 -10.8006 0.56385386102851   6.2207508
 2016-Jun-28 16:00 *   118.1822  -0.4805 0.56400380654125   6.2442860
 2016-Jun-28 17:00 *   128.6537   8.9096 0.56415457552647   6.2888647
 2016-Jun-28 18:00 *   140.4829  16.9300 0.56430664556847   6.3518616
 2016-Jun-28 19:00 *   153.9441  23.0324 0.56446041541938   6.4293883
 2016-Jun-28 20:00 C   168.9049  26.6260 0.56461617765014   6.5165597
 2016-Jun-28 21:00 A   184.6433  27.2606 0.56477409857957   6.6078289
 2016-Jun-28 22:00     200.0442  24.8471 0.56493420685945   6.6973676
 2016-Jun-28 23:00     214.1705  19.7087 0.56509639149903   6.7794658
 2016-Jun-29 00:00     226.6549  12.4064 0.56526040946456   6.8489230
$$EOE
*******************************************************************************
Column meaning:
 
TIME

  Prior to 1962, times are UT1. Dates thereafter are UTC. Any 'b' symbol in
the 1st-column denotes a B.C. date. First-column blank (" ") denotes an A.D.
date. Calendar dates prior to 1582-Oct-15 are in the Julian calendar system.
Later calendar dates are in the Gregorian system.

  Time tags refer to the same instant throughout the solar system, regardless
of where the observer is located. For example, if an observation from the
surface of another body has an output time-tag of 12:31:00 UTC, an Earth-based
time-scale, it refers to the instant on that body simultaneous to 12:31:00 UTC
on Earth.

  The Barycentric Dynamical Time scale (TDB) is used internally as defined by
the planetary equations of motion. Conversion between TDB and the selected
non-uniform UT output time-scale has not been determined for UTC times after
the next July or January 1st. The last known leap-second is used as a constant
over future intervals.

  NOTE: "n.a." in output means quantity "not available" at the print-time.
 
SOLAR PRESENCE (OBSERVING SITE)
  Time tag is followed by a blank, then a solar-presence symbol:

        '*'  Daylight (refracted solar upper-limb on or above apparent horizon)
        'C'  Civil twilight/dawn
        'N'  Nautical twilight/dawn
        'A'  Astronomical twilight/dawn
        ' '  Night OR geocentric ephemeris

LUNAR PRESENCE (OBSERVING SITE)
  The solar-presence symbol is immediately followed by a lunar-presence symbol:

        'm'  Refracted upper-limb of Moon on or above apparent horizon
        ' '  Refracted upper-limb of Moon below apparent horizon OR geocentric
             ephemeris
 
 Azi_(a-appr)_Elev =
   Airless apparent azimuth and elevation of target center. Adjusted for
light-time, the gravitational deflection of light, stellar aberration,
precession and nutation. Azimuth measured North(0) -> East(90) -> South(180) ->
West(270) -> North (360). Elevation is with respect to plane perpendicular
to local zenith direction.  TOPOCENTRIC ONLY. Units: DEGREES
 
 delta  deldot =
   Range ("delta") and range-rate ("delta-dot") of target center with respect
to the observer at the instant light seen by the observer at print-time would
have left the target center (print-time minus down-leg light-time); the
distance traveled by a light ray emanating from the center of the target and
recorded by the observer at print-time. "deldot" is a projection of the
velocity vector along this ray, the light-time-corrected line-of-sight from the
coordinate center, and indicates relative motion. A positive "deldot" means the
target center is moving away from the observer (coordinate center). A negative
"deldot" means the target center is moving toward the observer.
Units: AU and KM/S


 Computations by ...
     Solar System Dynamics Group, Horizons On-Line Ephemeris System
     4800 Oak Grove Drive, Jet Propulsion Laboratory
     Pasadena, CA  91109   USA
     Information: http://ssd.jpl.nasa.gov/
     Connect    : telnet://ssd.jpl.nasa.gov:6775  (via browser)
                  telnet ssd.jpl.nasa.gov 6775    (via command-line)
     Author     : Jon.Giorgini@jpl.nasa.gov

*******************************************************************************

A partir de aquí ya podemos apuntar nuestro sistema de seguimiento a marte, pero hay que tener en cuenta los eclipses de marte con las sondas que hagamos seguimiento.

Iban EB3FRN lo excplica en este articulo.

Una vez controlado el tema el paso siguiente es ser autónomo y poder disponer en mi ordenador de esos datos en tiempo real. Para ello existe el tool kit cspice  que permite en programar en varios lenguajes y sistemas operativos, en mi caso linux y C.

Iban EB3FRN me paso un source basado en sus investigaciones para poder conseguir los datos en el PC.

Este es un volcado del cálculo de Marte.

./jose mars "2016 JUN 28, 17:50:00" "2016 JUN 28, 18:10"
2016 JUN 28 17:51:00, , ,138.5523, 15.7987, 84415726.00251, 6.341385, 4.693106
2016 JUN 28 17:52:00, , ,138.7586, 15.9226, 84416106.52000, 6.342532, 4.693128
2016 JUN 28 17:53:00, , ,138.9655, 16.0460, 84416487.10642, 6.343683, 4.693150
2016 JUN 28 17:54:00, , ,139.1728, 16.1689, 84416867.76204, 6.344838, 4.693172
2016 JUN 28 17:55:00, , ,139.3805, 16.2912, 84417248.48711, 6.345998, 4.693194
2016 JUN 28 17:56:00, , ,139.5887, 16.4131, 84417629.28187, 6.347162, 4.693216
2016 JUN 28 17:57:00, , ,139.7974, 16.5344, 84418010.14658, 6.348329, 4.693238
2016 JUN 28 17:58:00, , ,140.0065, 16.6552, 84418391.08148, 6.349501, 4.693260
2016 JUN 28 17:59:00, , ,140.2161, 16.7755, 84418772.08682, 6.350677, 4.693282
2016 JUN 28 18:00:00, , ,140.4261, 16.8952, 84419153.16284, 6.351858, 4.693304
2016 JUN 28 18:01:00, , ,140.6366, 17.0144, 84419534.30980, 6.353042, 4.693325
2016 JUN 28 18:02:00, , ,140.8476, 17.1331, 84419915.52793, 6.354230, 4.693347
2016 JUN 28 18:03:00, , ,141.0590, 17.2513, 84420296.81748, 6.355422, 4.693369
2016 JUN 28 18:04:00, , ,141.2709, 17.3689, 84420678.17868, 6.356619, 4.693391
2016 JUN 28 18:05:00, , ,141.4833, 17.4859, 84421059.61178, 6.357819, 4.693413
2016 JUN 28 18:06:00, , ,141.6961, 17.6025, 84421441.11702, 6.359023, 4.693435
2016 JUN 28 18:07:00, , ,141.9094, 17.7184, 84421822.69463, 6.360231, 4.693457
2016 JUN 28 18:08:00, , ,142.1232, 17.8339, 84422204.34484, 6.361443, 4.693479
2016 JUN 28 18:09:00, , ,142.3374, 17.9487, 84422586.06790, 6.362659, 4.693501
2016 JUN 28 18:10:00, , ,142.5521, 18.0631, 84422967.86403, 6.363879, 4.693523
root@nlsu4:/home/jas/cspice/jas#

Pero en rojo he marcado un mismo punto y vemos que hay una diferencia entre los datos de horizons y los calculados por mi.

Az=0.0568 El=0.0348

Bueno, después de volverme loco con esa diferencia Iban me explico que Horizons tenia un pequeño delay en los cálculos que no se visualiza al no devolver datos en segundos que jugando con los valores de segundos se consigue minimizar la diferencia.

En mi caso resulto que fueron 16.2s para obtener datos casi iguales.

  ./jose mars "2016 JUN 28, 17:59:16.2" "2016 JUN 28, 18:01"
2016 JUN 28 18:00:16, , ,140.4829, 16.9275, 84419256.06552, 6.352177, 4.693309
2016 JUN 28 18:01:16, , ,140.6935, 17.0465, 84419637.23167, 6.353362, 4.693331
root@nlsu4:/home/jas/cspice/jas#

Az=0.0 El=0.0025

Esa diferencia es asumible 🙂 por lo que puedo validar los datos calculados.

El programa usado se base en el publicado por Dr. Willian Thompson escrito en IDL para el seguimiento de las naves stereo.

SSC_WRITE_STATION

Aquí podéis encontrar ejemplos de programación en IDL.

 

 

 

 

Written by qlfecv

28 de junio de 2016 at 22:07

47 GHz LO influence

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En el vídeo del primer QSO en 47 GHz con Iban EB3FEN se puede observar el ruido de fase que introduce el GPSDO en la recepción.

Estoy observando a medida que adquiero experiencia en 47 GHz  la influencia de la señal de LO sobre el resultado de la recepción.

He probado distintas formas de conseguir una LO de 23.736 MHz que os describo a continuación.

La primera con resultados positivos fue un PLL referenciado a 10 MHz del amigo Dieter DF9NP, un multiplicador x2 del amigo Roberto DG0VE.

DSC02691

Con unos buenos resultados, pero con un punto critico: la referencia de 10 MHz.

La señal LO tiene esta forma:

Imágenes integradas 2

 

Otro montaje realizado es con un PLL ELCOM modificado por Pascual EA5JF como el usado para realizar la baliza filtro para 23.736 Mhz y amplificadores.

DSC02725

 

La señal generada es:

Imágenes integradas 3

Como se puede observa la señal es mucho mas limpia con este PLL.

Pero hay que decir que funcionan similar en recepción, aun que introduzcamos una señal sucia, la recepción con señales fuertes no se ve muy afecta.

Imágenes integradas 1

En este caso no aumenta la amplitud de la modulación.

Lo que si tiene una gran influencia es  el uso del filtro pasa banda de 23.472 Ghz que tiene una repercusión directa en el uso del receptor, anulando para señales no fuertes.

Recepción de la baliza sin el filtro y se puede observar el QRM que hay en la banda.

Y ahora con filtro.

Os pongo video del primer QSO en 47 GHz con Iban EB3FRN.

Written by qlfecv

20 de mayo de 2016 at 11:22

Publicado en Ham radio, Proyecto

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24Ghz partyday I

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Junto con Iban EB3FRN estamos montando 2 equipos de 24Ghz con modulos surplus de DMC, podéis encontrar más información en la web de Iban.

El primer paso es conseguir que el módulo LO oscile a la frecuencia necesaria para una IF de 432Mhz.

La frecuencia de trabajo asignada es 24048 Mhz y al ser la IF de 432 Mhz necesitamos que el LO oscile a 23616 MHz.

Lo in

Originalmente mi LO oscila a desde 21700 Mhz a 23175 Mhz, por lo que hay que retocar el DRO para que suba de frecuencia, por suerte es reducirle el tamaño con un dremel.

Lo ajustanado

Con mucha paciencia conseguimos el objetivo

Lo working    LO_24GHZ

Ahora a por el PLL para ver la frecuencia de referencia que necesitamos para que enganche el, aquí es donde más tiempo perdimos.

Según la información de DL4DTU Norbert Rüdiger el PLL del LO puede llevar los siguientes multiplicadores:  228, 224, 240 y 208. La mejor forma de sacarlo es usar un cristal de 100Mhz que nos dará frecuencias exactas.

En mi caso el multiplicador es 228 (parece que los módulos más modernos llevan este valor) por lo que el cristal debe de ser de 103,57894736842105263157894736842 Mhz. Esta frecuencia la generamos con un PTS disciplinado.

Una vez conseguido el primer objetivo ahora toca el downconverter que tenemos que bajar la frecuencia de salida original 1300Mhz a 432Mhz según explica Iban en su blog.

LO_24GHZ_locked_432IF

De paso comprobamos que la ganancia desde el LNA a la salida del downconverter es de 45dB, lo que le da una gran ganancia y sensibilidad.

Con esto ya tenemos listo la etapa RX, pero en mi caso hay que ajustar la transición, ya que compre en ebay una carcasa sin monopolo.

tramsicion mia

De paso lo comparamos con un PROCOM

transicion procom

Después de los retoques mágicos de una lima ya solo que da ensamblar.

ensamblaje

Para probar usamos el Marconi como baliza y en audio no lo escuchabamos, pero si con un SDR.

RX1 RX

 

Ahora queda la parte de TX.

Written by qlfecv

8 de agosto de 2013 at 12:22

Publicado en Ham radio, Proyecto

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