OK1EM: 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.