pátek 27. března 2020

47 GHz a Bodnár



Tak jsem trochu vylepšil mých 47 GHz. Vyhodil jsem OCXO DF9LN. Místo něj jsem nainstaloval  
Mini GPS Bodnar. Jen jsem musel vestavět SMA konektor pro anténu GPS. Nainstaloval jsem  zdroj + 5V.  Diodu LED jsem prodloužil do předního panelu světlovodem průměru 3 mm. Bodnara mám naladěného na kmitočtu 122, 247 MHz .
Původně jsem chtěl zkontrolovat naladění filtru na 47 GHz. Po změření výkonu,  kdy jsem naměřil 20,5 mW jsem nic nedělal. Byla naměřena úroveň  shodná jako před 10 lety u Aleše  FPC.    Tehdy jsme na úvod naměřily jen 3 mW , jak byl filtr po dvou letech rozladěn . Po nastavení filtru byla hodnota 20 mW. Bodnár samotný dával na kmitočtu 122 MHz  8 dBm. Použil jsem za něj útlumový člen z SMD odporů tištáku VPZ. Výstupní úroveň jsem nechal + 1 dBm. Orientační nastavování jsem prováděl pomocí harmonického směšovače viz foto , kde MF bylo na kmitočtu 983,810 MHz  . Výstup byl veden do CMU 200 a zkušebně i do  analyzéru HP 8559A .Měření výkonu pak na HP 436A.

 
















středa 25. prosince 2019

Průchozí útlumový člen 22 dB / 600W

Pro nastavování PA  jsem potřeboval    průchozí útlumák na vyšší výkon pro  pásma 144 - 432 MHz. Mé profi průchozí útlumáky končí na 200 W . Prostudoval jsem různě publikované články, zejména OK1UGA, OK1VM a OK1GTH. Nakonec jsem provedl dílčí kopii dle provedení OK1GTH. 
 
 

Na svých stránkách to má perfektně popsané, spočítané a naměřené. Odpory jsem pořídil na EBAY a Aliexpres. Pro měření charakteristiky jsem si k analyzéru pořídil na Ebay  triger oscilátor. Základ mechaniky tedy je vyfrézovaná deska AL tlouštly 10 mm. Z obou stran je plochá měď tlouštky 5 mm.
Váha mědi bez opracování je 1 kg. K tomu jsem z obou stran dal AL chladiče co dům dal o váze cca 5 kg.   Při testovaném výkonu 250 W byly chladiče studené. Při měření jsem na používaném kmitočtu 432,200 MHz  naměřil útlum 22,4 dB. Ještě by to chtělo kapacitní kompensace...
Více je na přiložených fotografiích a odkazech.



 Průběh vlastního triger oscilátoru









CHarakteristika  útlumáku v nastaveném rozsahu měření.




sobota 14. září 2019

Použití mini GPS ref.clock Bodnar v MW zařízeních

Na stránkách OK2IMH jsem objevil nádherný článek o přípravě na PD 2019. V něm mne zaujalo použití  referenčního oscilátoru od firmy Leo Bodnar označená jako mini GPS s možným použitím v pásmu 400 Hz - 810 MHz. Dále jen označení "Bodnár". Po informacích od IMH a VPZ , jsem uvažoval  o využití místo OCXO v MW zařízeních. Rychle jsem si to objednal. Po zaplacení mi zásilka došla do 24 hodin !!!  Byla perfektně zabalená. Zde se chci zmínit o mých laických zkouškách.
 
 
 
 
První zkoušky:
Netrpělivě jsem zařízení začal zkoušet. První  zkouška proběhla v místnosti pod dvěmi železobetonovými patry a střechou. Signál GPS byl jak je vidět na snímku. Ovládací SW pracoval bez problémů.
 Při spuštění Bodnára pod střechou zde bylo 17 - 25 družic.
Při porovnání  snímku vyjmutého oscilátoru u OK2IMH je vidět,  že zhotovitel tyto oscilátory vylepšuje. Já mám typ 2019  variantu F. Výstupní LED bez GPS bliká. S přidanou anténou GPS se zasynchonizuje a LED svítí plně. Mne zajímají momentálně kmitočty 10 MHz, 131.748264 MHz,
122.247396 MHz a 141.325231 MHz .Tyto jsem také zkoušel. Nejdříve jsem kmitočty zkoušel poslouchat na přijimači. . Signál byl čistý.

Kmitočet 141 MHz mi nešel nastavit přesně. Program mi ale nabídl co se může nastavit kolem. Šlo o setiny Hz. Poslechem jsem u 141 MHz slyšel kolem kmitočtu nějaké  "roští". . Po zatížení výstupu Bodnára  impedancí 50 ohm bylo vše čisté. Při poslechu na FT857  velký S-metr ukazoval 599 + 60 dB. Upřímně toto radio již pak pro  silné signály  není seriozně použitelné. 
Posléze jsem začal měřit jednotlivé kmitočty na analyzéru CMU 200. Viz níže uvedené průběhy. 


Při tomto měření jsem zjistil poměrně malý odstup  harmonických kmitočtů. Základní kmitočet byl  v tu chvíli +7 dBm, 1 sudá harmonická byla  celkem - 27 dBm a třetí lichá byla jen cca - 10 dBm. Viz průběhy. Všechny sudé byly lépe potlačené než liché.
Pokoušel jsem se potlačit  tyto harmonické , že jsem vytvořil za Bodnára útlumový člen 4 dB a za něj jsem dal krystal prímo na kmitočtu oscilátoru. Sudé kmitočty se potlačily o cca 15 dB více  a s lichými to skoro nehnulo. No byl to jen takový ztřeštěný pokus. Na dolaďování krystalu  již nedošlo. Rozhodl jsem se tam udělat nějakou dolnofrekvenční propust.  Na stránkách KKW je vyčerpávající popis , viz odkaz. Sestává ze dvou cívek a 3 kondensátorů.
Cívky jsem zvolil 8 závitů drátem 0,5 mm vinuto  na průměru 2 mm.. / Hodnota odhadem 65 - 70 nH/
Kondensátory jsem tam dal všude 22 pF. Hned jsem to zkouknul na wobleru. Již to připomínalo propust. Ke všem kondensátorům jsem naletoval trimry 30 pF a doladil dle mých představ.. K C1 tedy pak přibylo 3 pF, k C2 27 pF a k C3 22 pF.   Na vstupu i výstupu jsem měl ATT 4 dB.. Později jsem poslední ATT vyjmul. 
Na snímku je vidět průběh signálů za  dolnofrekvenční propustí. První sudý kmitočet je potlačen více jak -  50 dB a první lichý přes  - 40 dB. Další již přes - 55 dB.. Na tak jednoduchou propust je to dobré.

Měření stability kmitočtu a výkonu :

Po výše uvedených zkouškách  jsem přistoupil k měření stability kmitočtu. Zařízení i měřící přístroje byly  zahřáty 1 hodinu před měřením. Vlastní měření stability probíhalo na kmitočtu 131.748 MHz a bylo měřeno na 96 harmonické za LO na kmitočtu 12,647 GHz / 12,94 dBm/ na 11 míst pomocí čítače do 26,5 GHz  synchronizovaného GPS kmitočtem 10 MHz vždy po po dobu 2 hodin. Odečet byl prováděn každých 10 minut .

1. TEST :   GPS Bodnar na 131,748 MHz po dvou hodinách na 76 GHz max nestabilita  65 Hz

2. TEST :    PLL OE2JOM  synchronizováno GPS Bodnar 10 MHz  max nestabilita po 2 hod
                     na  76 GHz  36 Hz

U Bodnára se dá výkon nastavit v SW podle nastaveného proudu. V tabulce uvádím skutečně změřené hodnoty na některých mých kmitočtech. Teplota Bodnára se pohybuje kolem 35 st. C. Měření bylo provedeno na CMU 200 a HP 436A.

MHz
8 mA
16 mA
24 mA
32 mA
10
8,7 dBm
10,2 dBm
10,9 dBm
11,3 dBm
131
7,2 dBm
9,3 dBm
10 dBm
10,6 dBm
141
7,1 dBm
9,1 dBm
9,9 dBm
10,4 dBm

Praktické zkoušky:

Na závěr jsem přistoupil k praktickým zkouškám. Tyto jsme provedli poblíž domu s Milanem JHM po dobu 4 hodin. Nešlo o žádné rekordy,  jen o kontrolu čistoty signálu.
1. TEST :
GPS Bodnar na 131.748 zapojen přímo do LO. Signál byl oboustraně na CW i SSB čistý. Výhoda je , že JHM ma IF 144 MHz, já 145 MHz.



2. TEST : PLL dle OE2JOM podporovaný interním signálem 10 MHz, ještě s možností regulace  kmitočtu napětím. 1V / 4Hz  . Nastaveno 7.3 V. Zkouška SSB a CW bez závad.



3.TEST :  PLL dle OE2JOM synchronizováno externím signálem  10 MHz GPS Bodnár. Signál byl čistý, ale PLL OE2JOM s touto podporou nedával plný výkon na 76 GHz. Po přepnutí na interní 10 MHz signál síla stoupla o50 %. . Zde jsem nehledal příčinu.



Speciální parabola používaná JHM na všech vyšších MW pásmech
Na spodních obrázcích je vidět zabudovaný Bodnár s dolnofrekvenční propustí do zařízení 76 GHz IV. gen. Zbývá jen udělat přenos led na přední panel bez zásahu do Bodnára. Na posledním obrázku je  kalibrátor JHM pro všechny MW pásma do 248 GHz. Tento jsme cejchovali a porovnávali s GPS Bodnár. Velkých rozdílů se nenašlo.