mercoledì 21 novembre 2018

TRANSVERTER 76 GHzby IW6CVN

Pubblico un estratto (liberamente tratto) della relazione tecnica di Francesco IW6CVN che presenterà allegata al suo apparato "Home Made" nell' ambito della gara delle autocostruzioni alla Fiera di Pescara.

STORIA DI UN TRASVERTER NATO SFORTUNATO... MA RISOLTO ALLA GRANDE!


Tutto iniziò quasi per gioco quando un OM della mia zona mi chiese se volevo provare un collegamento con lui a 76GHz.
La cosa mi affascinò molto, ero passato da 1,2GHz a 24Ghz nel giro di 10 anni quindi si apriva una nuova sfida con “aspre” difficoltà.
Provai prima un QSO da 6km circa, in portata ottica, segnale a fondo scala…bene, non vedevo nessuna difficoltà…poi distanza di 12/15km con appena un poco di difficoltà…il giorno dopo provai dal molo della mia città di residenza, circa 25km, vento molto forte; la parabola prese vento e rovinai l’apparecchiatura….soddisfatto si per il QSO effettuato ma mortificato per il danno subito!
Di qui la decisione di realizzare una stazione ( era il 2014 ) avevo varie riviste di DUBUS ( rivista in lingua inglese e tedesco per le VHF & UP, pubblicata in Germania) da quelle presi spunto per progettare e costruire il tutto "partendo da zero".
Iniziamo col dire che la progettazione e la realizzazione non è difficile, anzi è quasi un gioco da ragazzi…ma nel 2013 sono stato colpito da "Ictus Emorragico" e le difficoltà si fecero sentire compresi gli strascichi vari...

Come dicevo, la costruzione ed i componenti utilizzati sono relativamente semplici: un oscillatore locale a 12GHz  seguito da un triplicatore e da un mixer con un diodo moltiplicatore (x 2) e da  un  circuito per la IF in 144MHz (vedi schema a blocchi).

Feci una spunta a quello che avevo, al momento solo l’oscillatore locale rimediato da un “surplussaro” israeliano, il resto era da comprare e assemblare e….saldare cosa non facile per lo strascico visivo che dicevo prima.

Rimediai il triplicatore e la scheda per alimentare il tutto, 8Vcc positivi, 5Vcc negativi e 6 Vcc positivi.
Ho iniziato a saldare i componenti e verificare e regolare le varie tensioni sopraelencate.

Faccio presente che non possiedo strumentazioni x misurare la RF ed altro ma solo un tester serio,  un ICE 680R
Provato poi il funzionamento del triplicatore da Giovanni IK6EFN ed il collaudo è risultato positivo, un bel segnale pulito a 36GHz  anche se poca potenza.

Poi si passò a comprare lo schedino per il diodo moltiplicatore e ingresso per la IF, ma si presentò pure il problema del blocchetto in alluminio che nessuno,allora, in zona mi voleva costruire (necessità di macchine CNC), invece ora mi chiamerebbero se volessi fare qualche pezzo od altre flange...

Viste le risposte negative della zona mi toccò comprarlo in Germania, con le fresature già fatte e uscite in guida WR12 (guida d’onda che costa 2€ al centimetro sempre introvabile in Italia ma disponibile sempre in Germania) .

Il tutto era pronto per essere assemblato eseguii il montaggio e riandai di nuovo da Giovanni per testare il trasverter ed il collaudo fu, anche in questo caso, positivo...effettuando anche il primo QSO da "ben" 3mt!

In quell’occasione vidi  da Giovanni un oggetto che possedevo anch'io, ovvero un trasponder che funzionava a 38GHz ( anche se il mio era a 24GHz ) e mi diede l’idea di utilizzare il contenitore esterno per alloggiare tutto il trasverter.

Iniziai tagliando la piastra che teneva tutta la vecchia apparecchiatura e creando sul retro un' asola per accedere ai vari comandi ed agli ingressi di alimentazione ed IF, all' interno sono stati realizzati dei "soppalchi" per alloggiare le schede di alimentazione, dei comandi e dei vari servizi.

Consultandomi con alti OM mi dissero che avevano assemblato le loro realizzazioni su un semplice piano di metallo o addirittura su una tavoletta di legno, pochi hanno adottato la soluzione di racchiudere i loro trasverter su un case di provenienza da ODU (OutDoar Unit) da ponti professionali.

Misure, prove e controprove per mettere i componenti vari, tra cui in aggiunta i 5Vcc sul connettore dell’antenna del RTX dei 2 metri (per effettuare la commutazione automatica TX e RX senza dover aggiungere un ulteriore filo sullo stand by).

Assemblato tutto, piazzato e fissato a dovere, dopo un paio di QSO il trasverter non funzionava più, l’oscillatore non usciva più con il suo segnale, era morto ( dopo diversi mesi scoprii che quel tipo di oscillatore aveva un comportamento strano... funzionava correttamente dopo un certo numero di accensioni e spegnimento) tutto ciò mi portò a comprare l’oscillatore di DB6NT, poiché mi ero “scoglionato” di brutto (... fu un salasso)!

Ho ricalcolato tutto e riposizionato i componenti, senza distruggere ciò che avevo salvato e valutato lo spazio per un oscillatore di riferimento a 10MHz, da mettere in futuro (lavoro eseguito che poi ho luglio di quest’anno).

La sorpresa maggiore venne quando decisi di calcolare la messa a fuoco della parabolina dedicata e e ispezionando con una telecamerina vidi che il numero seriale (come da ricerche fatte in rete) era per una apparecchiatura compatibile per le mie esigenze  (come quella del sopracitato Giovanni)... ero apposto, avevo da anni una cassegrain e non lo sapevo, per fortuna che non butto mai nulla... 

Taglia, aggiusta, metti e leva, siamo arrivati a questa condizione finale come illustrato dalle foto.


FUNZIONAMENTO DEL TRASVERTER

Semplice, tutto è basato su un triplicatore che lavora a 38GHz, frequenza atta ad altri scopi e non radioamatoriale…..con ingresso a 12GHz, dato da un oscillatore (che avrete modo di vedere come lavorava) comprato su ebay da un “surplussaro” israeliano (prima di imparare le varie modifiche per l’ingresso dei dati per farlo lavorare dove vogliamo noi... è stata dura!) e poi sostituito, con un notevole salasso, da quello di DB6NT.

Come dicevo, altro elemento importante è il triplicatore con il CMA 382400AUP, (vedi foto) che potrebbe lavorare fino a 47GHz, ma non è per il nostro caso, poichè ci necessitano i 38GHz, mentre le potenze dichiarate sono “leggerissimamente” false poiché il venditore dichiara  un minimo di 100mW sino a 160mW ) mentre noi ne abbiamo viste, in uscita, non più di più di 20mW!
Potrebbe lavorare lo stesso fino a 122GHz ma non l’ho mai testato poiché non possiedo strumenti  tali per poter effettuare queste misure, mi affido sempre a Giovanni IK6EFN, persona gentilissima e sempre disponibile ad effettuare  tutte le prove!

Altro pezzo vitale è il diodo MA4E1317 che funge da mixer; questo componente deve essere lavorato al microscopio ed incollato al PCB (schedino) con una pasta bi-componente chiamata H20S (detta da me mezzo H40 come il collante delle piastrelle).
Ultimamente ho avuto notizia che il diodo MA4E1318 ha prestazioni migliori in potenza ma un po più rumoroso .
Come dicevo sopra mi sono fatto aiutare da un altro OM, IZ6CUS, Adelmo, che in collaborazione con l’università politecnica di Ancona mi ha messo a disposizione sia il forno per saldare sia il microscopio elettronico ed il collante bi-componente.
Lo schedino è alloggiato in un blocchetto di alluminio fresato dove viene immesso il segnale dei 38GHz ed il segnale IF a 144MHz .
Il triplicatore necessita per funzionare -5VDC (filo verde), +7VDC(filo rosso) e +5VDC (filo grigio)ed il negativo comune per l’alimentazione (filo nero); quindi è stata realizzata una scheda con ingresso 12VDC positivo e negativo utilizzando un apposito circuito stampato dove è stato quasi facile eseguire l’assemblaggio dei componenti…

Dopo avere sostituito il vecchio OL israeliano con quello da “oreficeria” di DB6NT ( ma ormai è mio, con quello che l’ho pagato!) ho provveduto a mettere un oscillatore di riferimento a 10MHz (provato molto tempo prima) per ottenere una maggiore stabilità in frequenza e quindi non avere ulteriori dubbi “se e dove” si sta trasmettendo; su queste frequenze e su apparecchiature auto-costruite è sempre difficile avere la certezza della precisione in frequenza!

Ho inserito inoltre un piccolo preamplificatore per la ricezione in 144 a basso rumore, ricavato da un'altra auto-costruzione di 10 anni fa, inserendolo dopo il mixer verso la IF a 144 MHz.
Sulla schedina dei servizi a 12VDC ed altre funzioni ho inserito anche un deviatore per la nota fissa e la commutazione automatica e manuale; per la commutazione automatica sono stati inseriti, disaccoppiati, 5VDC sull' uscita del BNC dello YAESU 817, inoltre, sempre sul 817 è stata prelevata la IF per essere mandata ad una chiavetta SDR (come da suggerimento sull' ottimo sito di Ivo, I6IBE).
Sul retro del “bussolotto” è stato posto anche un led verde per la RX, un led rosso per la TX, un led blu per presenza 12VDC, un interruttore per accendere e spegnere, un connettore per l' alimentazione a 12VDC, un connettore per i servizi AUX ed un commutatore per la nota fissa in TX.

Qui di seguito la schema a blocchi esplicativo della realizzazione:

RIASSUMENDO:
  • Oscillatore Locale: DB6NT mod. MKU LO 12 PLL
  • Oscillatore di riferimento a 10 MHz: ISOTERM (surplus su eBay)
  • Moltiplicatore X3: Modulo surplus CMA382400AUP
  • Mixer Armonico: Case in alluminio prog. DL2AM, pcb DB6NT e realizzazione in collaborazione Università di Ingegneria di Ancona.
  • Pre e commutazioni: Modifica ed adattamento di un vecchio pre per i 144 MHz
  • Scheda servizi: Home Made su basetta millefori.  
La potenza è nell' ordine di qualche microWatt, ma nonostante ciò il QRB (distanza) raggiunto è stato di oltre 50 Km...!
La speranza è che altri Radioamatori/Microondisti seguano il mio (nostro) esempio e si cimentino nella realizzazione di qualcosa di simile... a presto sentirci "in aria", ovviamente sui 76 GHz!

Alcune immagini della realizzazione cliccando qui
Mentre altre sull'attività in contest a questo link

P.S.: Con immenso piacere, ed anche con un po di sorpresa, questa realizzazione ha vinto il primo premio nell' ambito della gara di autocostruzione alla Fiera di Pescara

Alcune immagini della fiera di Pescara a questo link

lunedì 19 novembre 2018

il "POSTINO"

Pubblico con immenso piacere queste righe scritte da Maurizio, IW6CZR riguardanti una delle esperienze storiche e pionieristiche e sopratutto uniche dei primi tempi della associazione CISAR Ancona...(questo post è stato anche pubblicato sul Blog del CISAR Ancona)


Qualche giorno fa, del tutto casualmente, in uno scambio di messaggi su WhatsApp con Guido IW6ATU, c'é tornato in mente, con grande nostalgia e piacere, un progetto che Stefano IW6AOL aveva simpaticamente soprannominato "Il Postino" perché quotidianamente ci recapitava direttamente a casa delle "cartoline" con belle immagini dallo spazio. In realtà si trattava della ritrasmissione delle immagini METEOSAT. Un'esperienza bellissima che é durata quasi un decennio, che ha portato a diventare Radioamatori alcuni personaggi ora al vertice del CISAR Ancona (Fabio IW6DSE, Fabio IW6DSD e Marino IW6DSF) e coinvolto anche amici dell'ARI come Gabriele IK6QNE in un momento storico per le associazioni che ancora risentiva di un conflitto fra ARI e CISAR a colpi di carte bollate e sentenze di Tribunali che aveva avuto inizio molti anni prima, ma questa é un'altra storia.
Portare avanti il progetto non fu semplice, mille difficoltà si incontrarono lungo il percorso rendendolo però ancor più interessante e che con l'aiuto di alcuni, da solo non ce l'avrei mai fatta, si superarono raggiungendo in fine ottimi risultati, ma andiamo "brevemente" per ordine.
Se ricordo bene, il tutto ebbe inizio verso la metà del 1998 eravamo CISAR Marche, a Senigallia ci contavamo sulle dita di una mano, tutti provenienti dalla storica associazione "Radioamatori e CB Errico Medi", erano anni giovani con tanta vitalità ed entusiasmo per la sperimentazione, un po' come la maggior parete di voi oggi. Si era formato un gruppetto composto da Stefano IW6AOL, Luciano IW6COL ed io IW6CZR e ne combinavamo di ogni colore (radiantisticamente parlando).
Un giorno il "trascinatore" Stefano ci raccontò di aver letto in Pkt di un OM in Romagna che stava sperimentando la ritrasmissioni delle immagini disseminate dal satellite geostazionario METEOSAT 7 messo in orbita dalla EUMETSAT, l'ente spaziale europeo per lo studio e le previsioni meteorologiche. In noi scattò immediata la voglia di provare e le coincidenze ci furono favorevoli. Un collega appassionato di volo a vela e di conseguenza di meteorologia, con cui ho condiviso qualche ora nel silenzio dei cieli, si voleva disfare di un ricevitore meteo all'epoca prodotto dalla compianta rivista Nuova Elettronica. Lo acquistai al volo e nel giro di qualche giorno installammo, a Falconara al 7° piano di un condominio, non avendo a portata di mano una postazione migliore, parabola, ricevitore, un trasmettitore tv fornito da Stefano, alimentatore e antenna UHF direttiva puntata su Senigallia. Da casa qualcosa si vedeva ma male.
Qui entrò in gioco Duilio IW6APY che purtroppo ci ha lasciato troppo presto, un "grande" dell'elettronica che ci consigliò su da farsi. Mentre io acquistavo un trasmettitore UHF quarzato a 432,700 dalla STE, Stefano trovava una postazione a Scapezzano e Luciano reperiva altri materiali indispensabili. A trasloco effettuato con il nuovo trasmettitore e dopo qualche ritocco fondamentale di Duilio, le immagini che apparvero sullo schermo del PC furono perfette, non credevamo ai nostri occhi: immagini in bianco e nero, come andava allora, ma bellissime.
Andammo avanti così per un po' di tempo, trasmettevamo sperimentalmente senza autorizzazione, senza beacon solo qualche ora al giorno; la sera ci si divertiva a creare le animazioni in tempo reale, le stesse proposte nei TG nazionali. La voce si era sparsa e molti amici anche lontani attendevano di ricevere il nostro segnale.
A questo punto era diventato inevitabile mettersi in regola; per questo contattai nell'ordine la EUMETSAT per una autorizzazione a ritrasmettere e il CISAR nazionale per l'autorizzazione al ripetitore. Mentre la EUMETSAT non tardò a rispondere positivamente, quello che all'epoca era il Ministero delle Comunicazioni si trovò davanti a qualche perplessità sulla frequenza di ricezione e per non sapere ne leggere e ne scrivere tagliò corto dando parere negativo. La cosa andò avanti per anni e si sbloccò solo verso l'inizio del 2003 grazie all'interessamento diretto dell'allora Presidente Nazionale del CISAR Luca I0YYY.
Nonostante la precarietà che ci portava a non essere operativi H24 le trasmissioni da Scapezzano andarono alla grande fino a quando un paio di gravi disservizi al trasmettitore nell'arco di dieci giorni, mi impegnarono economicamente essendomi accollato tutti i costi del progetto fin dall'inizio. Purtroppo da ciò nacque un dissidio con Stefano, titolare della postazione che per motivi che oggi capisco perfettamente ma all'epoca mi fecero molto arrabbiare, non mi permetteva di accedere liberamente alle apparecchiature per i dovuti controlli e la manutenzione; così mi misi alla ricerca di una nuova casa. Dopo mille tentativi andati a vuoto contattai Fabio con il quale ho condiviso molti anni di volontariato presso la Croce Gialla di Falconara e che sapevo responsabile per le comunicazioni del sodalizio. Spiegato il progetto, si aprì la porta della postazione di Monte Barcaglione. Nel giro di pochissimo Fabio, a cui si unirono Marino e Fabio, che all'epoca non erano ancora IW6 (ricordo che mi fecero penare alquanto per convincerli a dare l'esame), non solo costruirono la carpenteria per le antenne e il tavolo per l'elettronica ma rimasero ore appesi al traliccio per le prove e l'installazione definitiva. Monte Barcaglione con i suoi 201 metri allargò non di poco il raggio d'azione delle trasmissioni e lo stupore fu massimo quando ricevetti un messaggio in Pkt dall'isola di Hvar (Lesina) oltremare.
In attesa dell'autorizzazione ministeriale, mi diedi da fare per risolvere il complesso problema del beacon. Bisognava trasmettere la sintesi vocale in un lasso di tempo di 10" nella pausa fra una trasmissione di immagine e l'altra determinata da due note, una di inizio e una di fine trasmissione.
Collega di lavoro fino al mio pensionamento di pochi giorni or sono é stato Gabriele IK6QNE un'altro che l'elettrotecnica non solo ce l'ha nel sangue ma che la vive professionalmente ogni giorno; per me un altro "grande". Spiegato il problema, Gabriele su un foglietto a quadretti recuperato dalla carta da riciclo e parlando ininterrottamente per un'ora, disegnò uno schema teorico e me lo consegnò dopo aver riempito un sacchettino di plastica di integrati e condensatori. Per una settimana, ogni minuto di tempo libero dal lavoro lo dedicai alla realizzazione scrupolosa con prove passo-passo del circuito fino al successivo incontro con Gabriele per l'emozionante collaudo. Esultammo quando tutto funzionò al primo colpo o così sembrava. Bisognava filtrare ulteriormente le due frequenze per evitare che interferissero, Gabriele in quel periodo era molto impegnato e io che per queste cose camminavo (e cammino anche oggi) al buio bendato, spinto dalla fregola, ricorsi ad un altro "grande" che l'elettrotecnica la mastica a pranzo, cena e colazione: Guido IW6ATU che con un 555 e due punti di saldatore risolse il problema. Di li a poco la stazione prese la forma definitiva nella nuova postazione di Falconara.
Nel frattempo arrivò la tanto agognata autorizzazione dal Ministero, licenziata in data 20 gennaio 2003 con validità fino al 2012. Il nominativo internazionale da quel giorno sarà IR6UAC. Stupendo!
Me lo ricorderò a vita perché mi ispiro "Unità - Amicizia - Collaborazione" ma bando ai sentimentalismi....
Da Roma via Pkt il Presidente Nazionale Luca mi invitò a ad andare sul sito del CISAR Nazionale perché nell'elenco delle installazioni dell'Associazione, nell'ultima riga era stato inserito "IR6UAC Ritrasmissione immagini Meteosat. Unico in Italia autorizzato".
Ma le cose belle, qualche volta, durano poco. Dopo qualche mese di ottimo lavoro il segnale del satellite a 1690 Mhz venne letteralmente spianato da un'altra trasmissione. Con Guido, attrezzati come dei ghostbusters girammo in lungo e in largo le colline attorno a Falconara, "lui il maledetto" era ovunque! Non ne venimmo mai a capo. Lettere di protesta inviate al Ministero tramite il CISAR nazionale, alle PT di Ancona e perfino a Nuova Elettronica e alla EUMETSAT non portarono a nulla.
Intanto il tempo passava inesorabile e il 2005 ci vide (Guido, Luciano, Fabio, Fabio, Marino e il sottoscritto) sul Monte Murano ospiti di un'altro personaggio storico del CISAR Marche: Mario I6WOA che ci ospitò a Serra san Quirico, lontani da interferenze.
La nuova postazione allargò ancor di più gli orizzonti della trasmissione e tutto sembrò andare per il meglio quando durante l'inverno 2005-06 infuriò la "nevicata perfetta". Nel giro di poche ore tutta la postazione di Monte Murano, un piccolo edificio alto più di due metri e mezzo, venne ricoperto di neve; sotto sparì la parabola, ingenuamente messa bassa per proteggerla dal vento. Il segnale non arrivò più e passarono parecchi giorni prima di poter arrivare a fare qualcosa. Mi raccontò Mario che raggiunse la postazione a piedi tempo dopo, per controllare i suoi ponti radio, che riuscì a localizzarla solo dai pali delle antenne che sporgevano dalla massa nevosa e non poté fare nulla. Quando, al disgelo io e Guido andammo sul Monte, trovammo la parabola irrimediabilmente deformata e inutilizzabile. Fortunatamente un amico di Marotta, Luigi IW6BFI, che purtroppo non è più fra noi, anche lui entusiasta del nostro progetto, me ne aveva regalata un'altra che decidemmo di installare nella primavera del 2006.
Le trasmissioni ripresero con qualche altra piccola disavventura, ma ripresero.
A seguito di questo progetto di tanto in tanto visitavo il sito della EUMETSAT e già da qualche tempo si parlava del METEOSAT 8 con trasmissione in digitale e lo spostamento sopra i celi dell'India del METEOSAT 7. Di lì a breve venne sancita la fine delle trasmissioni in analogico e il 14 giugno 2006 il Meteosat 7 fu spento. Conservo ancora una delle ultime immagini ritrasmesse da IR6UAC e ricevute dalla mia postazione.
"It's the end Postino"
Che dire di più di quello che ha scritto Guido su WhatsApp: "Bella esperienza, sono passati quattordici anni, sembra ieri!"
"Grazie a tutti da solo non sarei riuscito neanche a partire"

Maurizio IW6CZR - Senigallia, 08 novembre 2018


Alcune immagini, per rivivere questa affascinante storia radiantistica, le puoi trovare a questo link: https://photos.app.goo.gl/Y5BCTYTDo3oHEWyd8