21.09.00 Sain eilen illalla Leskisen Harrin kiinni ja houkuteltua hänet ajamaan Hämeenlinnasta Helsinkiin ja takaisin; muistelen nimittäin, että minulla olisi yksi kappale FLK052WG:tä työ- pajallani. Onneksi se yksi ainokainen kappale löytyy. Harri ajaa sen kanssa lentokentälle ja tekee tarvittavat dokumentit huolintaliikkeen kanssa. Transistori lähtee tämän päivän aikana Pariisiin ja perjantaina Pariisista Cayenneen, josta Arianespacen edustaja käy sen koukkaamassa kyytiin ja tuo laboratorioon. Siis toivottovasti. Päivän mittaan saadaan testattua matriisi loppuun, samaten MONITOR-purkki, joka sekin toimii moitteettomasti. Jo oli itse asiassa aikakin... Ruokatauon aikana soitan Matjaz Vidmar:ille, S53MV, joka on myös pelehtinyt tehofettien kanssa paljon, mutta hänkin on aivan yhtä ymmällään kuin minäkin. Emme vain kertakaikkiaan voi käsittää, miten transistori on voinut vaurioutua. Tuntuisi myös siltä, että Drain-Source-väli on kokolailla auki, joka taas käsittääkseni saattaa johtaa puolestaan hilan oikosulkeutumiseen. Iltapäivällä jää mukava testausrako ja rakennan 10 GHz:n lähettimen pääteasteen vaurioituneen ohjaimen Gate- ja Drain-jännitteisiin oskilloskooppiripustuksen, jolla saan napattua käyttöjännitteiden päälle- ja poiskytkentähetken tarkasteltavaksi. Ajastus tuntuu olevan riittävän kohdallaan (käyttöjännitelinjassa ei ole varsinaista hilaetujännitteen olemassaolosta riippuvaa estoa), mutta +12 V:n linjassa, jonka perässä makaa muutenkin koko 10.7 MHz -> 10451 MHz konvertterikalusto paikallisoskillaattoreineen ja ohjelmoitavine ALC:eineen, näkyy vajaan kolmen voltin luokkaa oleva ylitys. Ylitys kestää muutaman kymmenen millisekuntia, mutta hilaetujännite on jo hyvällä hollilla, eikä mikään transistorin speksin kohta ole lähelläkään raja-arvoja. Ihmettelyni vain jatkuu. Kunnes. Olen juuri tutkimassa jännitteiden käyttäytymistä 28V-S:n ohjauksen funktiona, kun yhtäkkiä skooppi liipaistuu ja kuvaputkelle (minulla on aivan fantastinen skooppi käytössä, jossa on ihka oikea CRT !!!) jää näkyviin tilanne, jossa lähetin on käynnistynyt ja jännitteet ovat nousseet päälle, vaikka komentoa ei annettu. -5V:n voltin jännite ilmenee suhteellisen nätisti ja +12 V:n drain-jännite (10.4 V) nousee muuten nätisti, mutta vasta ensin käytyään ensin jossain CRT:n Y-akselin suunnassa niin korkealla kääntymässä, että muistista näkee arvioida, että linjalla näkyy varmaankin koko 28 V:n bussijännite parinkymmenen millisekunnin ajan. Tämä on ehdottomasti kymmenvuotisen P3D-urani pelottavimpia hetkiä. Tämä samainen 28 V:n suurenergiapiikki käy siis koko 10 GHz:n ylössekoitusketjun kaikkien purkkien kautta, jotka normaalisti näkevät 12 V... Sanomattakin on selvää, FLK052WG:n absolute maximum-speksin Uds- arvo 15 V ylittyy joillakin volteilla... Syy skoopin liipaistumiseen käy nopeasti ilmi, kun minä kiljaisen Stacy:lle että tekikö hän mitään. Hän oli juurikin napannut 28 V:n lisäalasvetovastuksen irti, jolloin 28V-S-jännite lähtee nousemaan ylempään jännitteeseen, ja X-bandin lähettimen 28V-S-estokytkin disabloituu. Tällöin sisäinen hakkuripowerimme lähtee käyntiin, mutta 28 V:n piikki pääsee kytkeytymään kytkintransistoreiden kautta ennenkuin kolmiogeneraattori/komparaattorisysteemi on herännyt antamaan pulssin- leveysmodulaatiota kytkitransistoreiden kannoille/hiloille. Tämä tilanne syntyy silloin, kun 10V-C-jännitteet tulevat päälle hallitse- mattomasti hyvin hitaalla 28V-S-jännitteen nousulla. Stacy saa välittömästi lisänimen Spike. Mies on ollut selvästikin murheissaan eilisestä X-bandin lähettimen hajoamisesta, vaikka kuinka yritämme järkeillä, ettei hän ole voinut olla syyllinen tällaiseen. Pystymme nyt myös päättelemään, mikä rikkoi tehotransistorin eilen: olimme juuri pureutumassa 28V-S:n heiluntailmiöön ja yleismittarilla tutkimassa jännitteen käyttäytymistä, kun lähettimemme oli päällä- tilassa, mutta estettynä 28V-S:n puuttumisella. Tämä jännite olikin riittävän alhaalla, kun yleismittari kuormitti (virta-alueella mitaten) linjaa, mutta kun Spike otti mittarin irti, lähti jännite nousemaan ja ylläkuvatunlaisen prosessin seurauksena X-bandin lähetin lähti käyntiin saatuaan kuitenkin ensin aimon ryypyn 28 V:ia. En ole pystynyt vielä tarkistamaan puuta puolijohdepääteasteen toimintaa, mutta päätellen sen käyntilämpötilasta se voi kuitenkin hyvin. Alunperinhän meillä piti olla käytettävissä huomattavasti telemetriaa ja juurikin tällaisten asioiden edessä telemetrian puute on tuskastuttavaa. Jos huomenna ehdin, tarkistan pääteasteen piensignaalivahvistuksen mielenrauhan palauttamiseksi. Ei pitäisi tietenkään koskaan spekuloida, mutta sellainen tuntuma olisi, että -5 V:n ohjaama 10 V:n estokytkentä suojaa 10 V:n 12 A:n hakkuria antamasta em. 28 V:n pulssia transistoreille.... 22.09.00 Aamupäivä on valokuvaussessioita ja laitteiston toiminnan viimeisiä kriittisiä testejä täynnä. Ilmapiiri on tässä vaiheessa jo varsin leppoisa, sillä kaikki laitteet toimivat moitteettomasti, tietenkin lukuunottamatta 10 GHz:n lähetintä :-( Päivällä kokeillaan vielä kerran infrapunalaseria, sillä minulla on mukana Burr-Brownin OPT209:ään perustuva optinen vastaanotin/144 MHz konvertteri ja kerroin Peter:ille pystyväni todennäköisesti demo- duloimaan 400 bps telemetriadata. Olen vähentänyt vastaanottimeni gainia pienentääkseni taustavalaistuksesta johtuvaa DC-offsettia, jotta vastaanottimen dynamiikka riittäisi vielä kirkkaasti valaistussa S3A-puhdatilarakennuksessa. Peter kytkee IR-laserin päälle telemetrialla moduloituna (toinen vaihtoehto olisi CW) ja kuulen demoduloidun laserläheen tutun telemetriadata PC:n äänikortin kautta kuunneltuna. Tallennan reilut 20 sekuntia telemetriaa *.wav-tiedostona myöhempää analysointia varten. Vaan Stacy ja minä emme malta odottaa myöhempää hetkeä, vaan rakennan äkkiä sopivan audiokaapelin, jotta saan PC:n wav-tiedoston syötettyä Stacy:n 400 bps G3RUH BPSK-modemille. Ledit lukittuvat välittömästi ja datasta saadaan uutettua yksi kokonainen telemetriapaketti. Ajamalla tämä telemetriapaketti reaaliaikaisesti ja myöhemmin tietenkin myös tiedostosta, saamme paketin telemetrian näkyviin AMSAT-telemetriasoftan avulla: kaikki lähettimet ovat pois päältä, välitaajuusmatriisilla ei näy ristikytkentöjä, joten mistä tämä telemetriapaketti on saatu ??? Statusikkunan oikeasta alanurkasta sen näkee: Laser on päällä ! Uskomatonta. Tämä on kyllä tämän reissun ehdoton kohokohta ! Jään illansuuhun odottelemaan tietoa AMSAT-OH:n GaAs-tehofetin saapumisesta ja näin käykin siinä iltakuuden jälkeen. Uskomatonta palvelua Ariane- spacelta; mies on käynyt lentokentällä nappaamassa kyytiin suoraan postipussista Harrin suomesta lähettämän paketin ! Fetti taskussa lähden hotellille iltapalalle ja nauttimaan muutama hermoja lepuuttava Planteur-juoma... 23.09.00 Lauantaiaamun aamupalalla porukka jakaantuu: RUDAK/IHU/YAHU-softamiehet lähtevät viettämään vapaapäivää viidakkoon 144/432 MHz:n radioin varustettuna. Aikovat yrittää OSCAT 14, OSCAR 21 tai SunSat:in workkimista samalla, kun tutustuvat paikallisiin olosuhteisiin... Kalifornian porukka on saanut Bdale Garbee:n ystävällisestä pyynnöstä toimitettua Bob Davis:ille käteen 4 kpl FLK057WG:tä siten, että eräs hamssi on lentänyt Denveristä Miamiin fetit taskussa antaakseen ne siellä Cayennen lentoa odottavalle Bobille. Hyvä homma, backup-suunnitelmani toimii. Nyt niitä ON ! Tosin aion laittaa suomesta pajaltani löytyneen FLK052WG:n tilalle, sillä vaikka FLK057WG on korvaava tyyppi ja RF-/DC-ominaisuudet ovat samat, ovat S-parametrit joiltakin osin varsin erilaiset. Ilmeisesti chipin geometria on jotenkin muuttunut, enkä halua joutua irroittamaan lentokoestettua RF-konvertteri- yksikköämme satelliitista, ellei ole aivan pakko. Varasuunnitelmanahan minulla oli ollut RF-ohjauksen, jonka olen todennut kunnossaolevaksi (+14 dBm max. ), vienti vaimentimen kautta suoraan TWTA:lle ilman puolijohdepääteasteen käyttömahdollisuutta. Onneksi tähän vaihtoehtoon ei tarvitse enää nojautua. Rautaporukka taas ajautuu takaisin ELA-3-laukaisualueelle, jossa avaruusaluksemme sijaitsee. Töitä tietenkin vielä piisaa: lämpöeristys- materiaalien viimeisiä hienosäätöjä, aurinkopaneelien kiinnistystä yms. Ja tietenkin X-bandin lähettimen säätämistä :-( Illansuussa saan FLK052WG-vahvistinasteen korjattua ja modifioitua siten, että jännitteen pudotus 12 V:sta 9 V:iin tapahtuu vastuksilla (neljä kappaletta 68 ohmista vastusta liimattuna epoksilla jyrsittyyn kotelon seinään). Lisäksi löysin sopivahkon 13 V:n, wattisen Zener-diodin ja puolen ampeerin sulakkeen, jotka vedän Drain-linjasta maihin. 28V-S:n aiheuttamia transientteja ei PITÄISI enää esiintyä, mutta varmuuden vuoksi hieman ylimitoitan systeemiä. 10 - 20 ms:n piikit rajoittuvat Zeneriin ja jos tämä jostain syystä vioittuu (tyypillisesti oiko- sulkuun), niin sulakkeen palaminen irroittaa Zenerin kytkennästä. 28V-S:hän nousee 0 V:sta 28 V:iin vain yhden ainoan kerran laukaisun jälkeen. Vahvistimen testaus etenee varsin hyvin, saan pöydällä testaustilanteessa odottamiani suoritusarvoja ja mm. piensignaalivahvistus on luokkaa 12 dB:tä. 1 dB:n kompressiossa pitäisi gainin olla kyseisen transistorin mittauspöytäkirjan mukaan 7.65 dB (14.5 GHz). Kokoan irtokomponentit fletcheresquella tavalla vahvistimen kylkeen ja testaan vahvistimen toiminnan vielä lentoasennettuna. 10 GHz:n lähettimemme toimii puolijohdeopääteasteen osalta moitteettomasti (testaan ALC:n säädön, lähtötehon, lineaarisuuden ja lähtötehon indikaattorin C-bandin vastaanottimen ja keskimajakan avulla, Stacey komentaa). Ei ole mitään syytä epäillä TWT:n normaalia toimintaa, mutta aion ponnistaa senkin vielä kerran maanantaiaamuna. Helpottaa... 24.09.00 Sunnuntai on vapaapäivä ja olemme varanneet veneliput Pirunsaarelle, jossa vietämme huomisen. Saarilla, joita on kolme, yksi niistä ko. saari, on kuulemma mainio ravitsemusliike, joten viihtynemme koko päivän siellä. Olen katsellut saaria hotellihuoneeni ikkunasta aamuisin, matkaa sinne lienee joku 20 km ja ne näkyvät hyvin. Haita kuulemma piisaa. Päivä on mielenkiintoinen vanhoine viidakon takaisinvalloittamine rakennuksineen ja historioineen. Lämpöä riittää ja kaikenlaista luonnonvaraista elävää näkyy runsaasti: kanoja ja kukkoja, jotain neli- jalkaisia villisian näköisiä punertavia möykkääviä otuksia (paljon), merikilpikonnia oikein monta. 25.09.00 Maanantaipäivä kuluu lähinnä laitteiden pakkaamisessa ja palauttamisessa sijoilleen. Pelkästään oma matka-arkkuni pakkaaminen kestä puoli päivää. Heti aamutuimaan käyn kuitenkin ensin heittämässä osan amerikkalais- kolleegoistamme Cayennen lentokentälle 70 km:n päähän. Hyvästelemme arvuutellen tapaammeko mahdollisesti enää koskaan tämän 10 vuoden tuttavuuden jälkeen... Paitsi tietenkin satelliitilla ! Valkoiset sivupaneelit ruuvataan satelliittiin kiinni. Arvatkaa, kuka ruuvasi X-bandin lähettimen puoleisen paneelin viimeisen ruuvin kiinni ;-) 26.09.00 Testausdokumentin viimeistelyä Mirek:in kanssa. AMSAT-BB:n postituslistalla muun muassa on käyty paljon keskustelua linkkibudjettien laskenta- perusteista. Ongelmia tahtoo syntyä siitä, että ammatikseen kaupallisten satelliittien peuhaavat digitaali-ihmiset eivät tahdo millään käsittää, että P3D:n kaltaisen radioamatöörisatelliitin transpondereilla käytävä liikenne on äärimmäisen vaikeasti ennustettavissa ennenkuin ne ovat todella käytössä, jos silloinkaan. Kaupallisessa käytössä satelliitti- operaattorilla on hyvinkin tarkka käsitys siitä, kuinka monta ylös- linkkaavaa asemaa transponderilla on, mikä niiden käyttämä lähetyslaji on ja erityisesti mikä niiden EIRP-teho on. Amatöörisatelliitin trans- ponderilla liikenne on paljon kaoottisempaa ja se kuuluu vakaasti asian luonteeseenkin. Näin on ja kuuluu olla. Linkkibudjettilaskennassa on tärkeätä tietää satelliitin transponderin vahvistus kohinalämpötilojen ja lähtötehojen lisäksi. Edes kaupallisten satelliittien operaattoritkaan eivät mielellään tällaisia gainiarvoja anna "ulkopuolisten" käyttöön, sillä ne ovat säädettävissä oleva suure. Mitä P3D:n radioamatöörisatelliittiin tulee, on tilanne vielä huomattavasti vaikeampi: transpondereita ei varsinaisesti ole enää ollenkaan, vaan on runsas valikoima eri taajuusalueiden vastaanottimia ja toinen valikoima eri taajuusalueiden lähettimi. Kukin purkki on suurinpiirtein yksilöllinen, sillä joka laitteelle löytyy oma suunnittelija/valmistajaporukka (esim. suomalaisten 10 GHz:n lähetin). Jokaisessa vastaanottimessa on erityinen AGC, jonka pääasiallisena toimintona on pitää vastaanottimen välitaajuinen ulostulotaso suhteellisen vakiona (-15 dBm rms @ 50 Ohm). Vastaanottimen gaini siis muuttuu tilanteen mukaan. Välitaajuusmatriisin ulostulotaso on nimellisesti sama, mutta jos signaali reititetään analogisesti LEILA:n kautta, voidaan gainia säätää haluttaessa. Mikäli signaali on digitaalinen, se voidaan demoduloida ja uudelleenmodu- loida haluttaessa ja säätää mm. "gainia". Välitaajuusmatriisin vahvistus ei siis ole vakio. Jokaisessa lähettimessa on myös ALC (tai "AGC"), jonka tarkoituksena on pitää lähettimen ulostuloteho vakiona. Siis mitä ? Eikö lähettimelle tulekaan vakiotasoista signaali matriisilta ? No ei. Sillä matriisi mahdollistaa mm. sen, että yksi vastaanotin voidaan kytkeä yhteen TAI USEAMPAAN lähettimeen yhtäaikaa, ja vice versa, eli yhteen lähettimeen voidaan kytkeä USEAMPIKIN vastaanotin kuin vain yksi. Tämähän tarkoittaa sitä, että vastaanottimien kohinakaistaleveyksien ollessa samanlaisia, voi esimerkiksi kolmesta vastaanottimesta tulla noin - 9dBm @ 50 ohmia. Vaan vastaanottimien kohinakaistaleveydetkään eivät ole vakioita. Mm. V-bandin vastaanotinhan on vain vajaat 200 kHz leveä, C-bandin taas suorastaan useampi megahertsi. Summa summarum: lähettimien vahvistuskin elää tilanteen mukaan. Ainoa P3D:n RF-hyötykuorma, jonka gainia voi säätää (ALC:n toimiessa), on suomalaisten radioamatöörien toimittama 10 GHz:n lähetin. Voisimme periaatteessa tämän lähettimen kautta rakentaa halutunlainen vakio- gaininen transponderi, kompensoimalla vastaanotinketjun vahvistuksen muutosta. Vaan kukapa järkevä ihminen tällaista haluaa ? Jos sattuu olemana yksistään transponderiyhdistelmän vastaanotinkaistalla, niin suotakoon tälle yksilölle kaikki mahdollinen lähettimen teho. Sitten, jos joku muukin ilmaantuu "bandille" laitetaan tehot demokraattisesti puoliksi. Paatoksellista, valitan. Ehkäpä tämä kuitenkin vastaa jonkun tulevat P3D-operaattorin kysymyksiin... Joka tapauksessa päätimme Mirekin kanssa suorittaa hieman lisämittauksia mahdollisuuksien mukaan ja niinpä saimme tänään loihdittua EXCEL- taulukkooni linkkibudjettilaskelmia ja mm. taulukon joidenkin yleisimpien vastaanotin-/lähetin-yhdistelmien vahvistuksista määrätyissä olosuhteissa. Ja nämä määrätyt olosuhteet olettavat siis, että olet ainoa käyttäjä ko. transponderilla. Lisäksi oletetaan, että P3D:n vastaanottimien kohinaluku on 3 dB ja systeemikohinalämpötila on 300 K. Tämä johtaa -135 dBm:n kohinatasoon 3 kHz:n (-3 dB) kaistaleveydellä. Vaikka olosuhteet ovat näinkin määrättyjä, vaihtelevat mittaamamme/laskemamme vahvistukset noin +-5 dB. Ai niin, yksi asia edellisesti paatoksesta vielä unohtui, eli tottakai eri vastaanottimien ja lähettimien AGC- ja ALC-kytkentöjen toteutukset ovat erilaisia, eli ne käyttäytyvät eri tavalla eri signaalijakaumilla. Jotkin ilmaisijat ovat huippuarvoilmaisijoita, jotkut RMS-ilmaisijoita ja loput ovat mitä tahansa tältä väliltä muuttuen signaalien ominai- suuksien mukaan. Kaiken lisäksi ilmaisijat ovat kaikki diodi-ilmaisijoita, eikä niistä ole kuin yksi lämpötilakompensoitu ja sehän on tietenkin suomalaisten radioamatöörien rakentama 10 GHz:n lähettimen ALC. Ehkäpä näillä tuloksilla saadaan kuitenkin em. keskustelu rauhoittumaan ja palaamaan tutuille uomilleen. Tosiasia on, että P3D tulee kuulumaan kovaa, olemaan erittäin herkkä ja lähtöteho, joka kullakin käyttäjälle suodaan downlinkillä riippuu siitä, montako asemaa ko. transponderi- yhdistelmällä yhtäaikaa huutaa. Sellainen mielenkiintoinen yksityiskohta taulukosta käy ilmi pienellä lisälaskennalla, että se käyttäjä, joka ensimmäisenä pääsee ainoana huutamaan tyhjällä X-bandin lähettimestä koostuvalla transponderilla, kuulee oman signaalinsa downlinkillä 8.4 dB:n S/N-suhteella 3 kHz:n kaistaleveydellä käyttämällä vastaanottimessa pelkkää WG16 AALTOPUTKEN LAIPPAA (TWT käytössä, gainiasetus puolivälissä, eli 8H, ulostulo- teho 22.5 W). 27.09.00 Tänään palautettiin mittalaitteet Norbert Sayou:lle ja kävin viemässä oman matkakirstuni Arianespacen äärimmäisen avuliaaseen ja ammattitaitoiseen vientitoimistoon suomeen palautusta varten. Päivä kuluu muuten leppoisasti aurinkopaneeleja asennettaessa. Kaikki sivuseinät ja aurinkopaneelit asennetaan vapautusmekanis- meineen kaikkineen, vain yksi seinä jää vielä satelliitista auki: polttoainetäydennystä varten. 28.09.00 Tämä on RF-porukalle vapaapäivä ja vietämme sen ajamalla länsi- rannikolle Surinamin rajalla sijaitsevaan Saint Laurent du Maroni- nimiseen entiseen vankien jakelukeskuskseen, josta on sittemmin kasvanut suhteellisen viehättävä pikkukaupunki. Matkalle tänne käymme tutustumussa mm. Mana-nimiseen samankokoiseen kaupunkiin, sekä pariin muuhun pienempään kaupunkiin. Ajelemme myös mielen- kiinnosta parin pienen intiaanikylän läpi. Aivan Ranskan Guyanan luoteisnurkassa on upea hiekkaranta palmuineen ja katoksineen. Tälle rannalle merikilpikonnat tulevat munimaan ja alue on sen vuoksi rauhoitettu. Paikka on erittäin rauhallinen ja kaunis.