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 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
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
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