costruzione e assemblaggio di una Stazione Radioamatoriale per i 10 GHz SSB/CW |
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L’assemblaggio di una stazione radioamatoriale in 10 GHz (3
cm) non è semplice ed immediata come potrebbe esserlo per le bande HF o VHF. Chi
è appassionato di microonde, come il sottoscritto, spesso incontra altri OM che
sarebbero anche disposti ad attrezzarsi su queste frequenze, però poi rinunciano
già dall’inizio perchè pensano che sia troppo difficile, che serve
strumentazione particolare, che c’e’ poca documentazione in giro, che sono pochi
gli amici con cui dialogare, che non si sa dove reperire i materiali, ecc. ecc.
Secondo me questo è vero solo in parte.
Molti anni fa, i circuiti a microonde erano costruiti in tecnologia a guida
d'onda. La guida d'onda è un dispositivo a bassa perdita e alto Q. A quei tempi
chi costruiva apparecchiature in microonde doveva anche essere anche un ‘buon
meccanico’ !
Al giorno d’oggi è molto più facile attrezzarsi in 10 GHz rispetto al passato.
Questo perché, nell’ultimo decennio, grazie all’avvento della telefonia mobile e
della televisione satellitare sono stati progettati dei semiconduttori per
microonde veramente eccezionali e ad un bassissimo costo.
I semiconduttori per microonde dell'ultima generazione sono usati su schede con
laminati a bassa perdita come il teflon. I circuiti accordati a microstrip
vengono direttamente incisi sul laminato per cui in fase di taratura si tratta
al massimo di ‘spagliettare’ un po’, il che significa saldare dei pezzettini di
rame (di pochi mm) in corrispondenza della microstrip da tarare.
Sono stati inventati nuovi componenti allo stato solido in tecnologia SMD quali
transistor con frequenza di lavoro di parecchi GHz, GaAsFet per applicazioni
oltre i 5 GHz, HEMT, diodi Schottky.
La disponibilità e il basso costo dei GaAsFet di potenza semplifica molto la
costruzione dello stadio d'uscita del trasmettitore. In particolare, l'elevato
guadagno dei GaAsFet di potenza nelle bande dei 23 cm e 13 cm riducono il numero
di stadi rispetto alla soluzione con i transistor bipolari.
Gli HEMT non costano molto perché sono prodotti in massa per i ricevitori
satellitari TV. Gli HEMT lavorano a bassa tensione e con più alta corrente
rispetto ai convenzionali GaAsFet e la loro impedenza d'ingresso e d'uscita è
terminata a 50 ohm oltre i 5GHz.
La mia intenzione è di portare a conoscenza le mie esperienze maturate negli
ultimi anni, da quando mi sono appassionato di microonde.
Il primo collegamento in 10 GHz lo feci il 2 luglio 2000 con I1CPN Gianpaolo, un
momento indimenticabile e pieno di emozione.
Utilizzavo un rtx ZIF di S53MV autocostruito (100
mW) con un’antenna a tromba anch’essa autocostruita.
Per alcuni anni utilizzai tale apparecchiatura con grande soddisfazione.
Però poi nacque il desiderio di avere qualcosa in più: più sensibilità, più
potenza in uscita, maggior larghezza di banda (l’rtx ZIF copre una banda di
circa 300-350 KHz), miglior stabilità e precisione di lettura della frequenza.
Per poter soddisfare queste mie nuove esigenze e migliorare le mie condizioni di
lavoro in 10 GHz l’unica soluzione era quella di passare all’uso di un
transverter.
Quello che presento su queste pagine è quindi il setup in 10 GHz che utilizzo
io, un setup molto modesto ma nello stesso tempo funzionale.
Per la costruzione di una stazione radioamatoriale in 10 GHz ci possono essere
diverse soluzioni. Io ho cercato di attrezzarmi per potere lavorare da casa e in
portatile.
Il punto dolente per lavorare i 10 GHz da casa è la portata ottica. Tutti
sappiamo che in 3 cm la portata ottica è vitale. La portata ottica può anche
essere nella direzione di una montagna che ci permetterà comunque ottimi
collegamenti per riflessione.
Chi abita in un condominio di 10-12 piani in città è sicuramente avvantaggiato
rispetto a chi vive in campagna, perché l’altezza permette di superare le piante
che sono un vero ostacolo per i 10 GHz.
Il mio QTH si trova in campagna in mezzo alle risaie e, purtroppo, non
sono molte le direzioni che posso lavorare in 10 GHz a causa delle piante che mi
trovo attorno!
E’ di fondamentale importanza che il cavo di collegamento tra parabola e
transverter sia il più corto possibile, normalmente il transverter si deve
sistemare nella parte posteriore della parabola o, per parabole di grandi
dimensioni addirittura nel fuoco della stessa.
- Transverter DB6NT MKU 10G2 autocostruito (acquistato in
kit)
- PA da 1 watt DG0VE (acquistato già assemblato)
- Preamplificatore ricavato modificando un modulo per la ricezione TV Sat tipo
SU-02
- Sequencer autocostruito per la commutazione sequenziale dei moduli
- Transceiver Kenwood TR751
- Parabola primo fuoco da 60 cm con illuminatore in guida d’onda autocostruito
La mia scelta è caduta sul modello MKU 10G2 di DB6NT, il
più famoso ed il più usato dai microondisti. Attualmente (anno 2007) viene
venduto montato e collaudato (al costo di € 509.00) oppure in kit (al costo di €
332.00). La potenza di uscita di questo transverter è di 200 mW . E’ necessario
un rtx 144 MHz - SSB per il suo pilotaggio.
Con l’acquisto del KIT si ha un notevole risparmio in denaro e la soddisfazione
di averlo costruito. E’ comunque un’avventura consigliabile a chi ha già
dimestichezza in montaggi SMD. Teniamo presente comunque che i componenti SMD
per i 10 GHz sono veramente piccoli!
Qualcuno potrebbe pensare che oltre alla difficoltà nella costruzione del KIT si
aggiungerebbe anche quella della taratura (chissà quale particolare strumento si
userà?). Non è così: nel manuale di assemblaggio del transverter, DB6NT dice
che esso si tara semplicemente con un tester! Ed è proprio così! Quindi non è
richiesta nessuna particolare strumentazione per la sua taratura.
Il transverter MKU 10G2 che viene venduto attualmente ha il quarzo
dell’oscillatore locale scaldato termicamente con un riscaldatore per quarzi
tipo QH40A.
Questo riscaldatore serve per portare e mantenere alla temperatura di 41°C il
quarzo. La precisione ottenuta sarà di circa +/- 0.1°C
All’accensione dobbiamo attendere qualche minuto che il riscaldatore porti in
temperatura il quarzo, dopo di che, se abbiamo premura, possiamo iniziare ad
usare il transverter. Se non abbiamo fretta è meglio aspettare ancora qualche
decina di minuti in modo che il tutto si stabilizzi per il meglio. In questa
maniera il sistema acquisisce una discreta stabilità.
Traduzione in Italiano delle parti principali del manuale del kit MKU 10G2
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PA3-1-1W |
Frequenzbereich |
10...10,5GHz |
Eingangsleistung |
0....max300mW |
Ausgangsleistung @ -1dB Kompr. |
bei 140mW in ca. 0,8 bis 0,9Watt |
Ausgangsleistung max. |
bei 180....250mW in ca. 1,0 bis 1,2Watt |
Verstärkung |
typ. 7,5 bis 8db ( min. 7dB , max 8,5dB) |
HF-Monitor |
ja |
Ub |
11.....15V |
Ib |
ca. 300 ....400mA ( I ruhe 200mA ) |
Maße ohne Buchsen |
72x55x30 |
Le informazioni dettagliate comunque si possono trovare su http://www.rf-microwave.com/datasheets/4_generic_SU-02_01.pdf
La piastra mod. SU-02 è in vendita da Franco Rota http://www.rf-microwave.com/
Interessante l'applicazione di IZ4BEH Roberto al link
http://www.iz4beh.net/pre3cm.htm
Per mandare in trasmissione il transverter MKU 10G2 ci sono
due possibilità: collegare a massa l'ingresso 'PTT man' o inviare una tensione
positiva da 3 a 12 V sul centrale del cavo coassiale dell'IF a 144 MHz.
Per non avere un filo in più da collegare al transverter (PTT)
Per utilizzare al meglio il sistema ho eseguito tre modifiche al TR751.
Per non creare danni al transverter il pilotaggio deve essere compreso tra 1 e 3
Watt. Il TR751 ha sul frontale un interruttore con la possibilità di scelta
della potenza d'uscita (LOW). Il primo obbiettivo è quello di eliminare il funzionamento
di questo interruttore. Smontato l'apparato, cerchiamo di individuare il modulo
PLL, TX UNIT (X60-1310-xx) e scolleghiamo il filo denominato H/L: così facendo
impediremo all'interruttore LOW di funzionare e forzeremo sempre a bassa potenza
l'uscita del TR751.
Il secondo obbiettivo è quello di fissare la potenza di uscita su 3 Watt
massimo. Colleghiamo un carico fittizio e un wattmetro al TR751. Alimentiamo e
commutiamo l'apparecchiatura in CW e andiamo in trasmissione. Dovremmo leggere
una potenza di poco inferiore a 5 watt. Sempre sulla scheda
Non rimane ora che effettuare l'ultima modifica, quella più impegnativa. Si
tratta di inviare una tensione compresa tra 3 e 12 Volt sul connettore centrale
dell'antenna del TR751 solo quando andiamo in trasmissione. Individuiamo il
modulo FINAL UNIT (X45-1490-11). Interrompiamo il filo dell'uscita del
connettore d'antenna. Inseriamo due condensatore da 1nF , una resistenza da 4,7
Kohm e un filo al terminale 9T del modulo
(come indicato nell modifica)
Schemi
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