144 MHZ to 28 MHZ
2nd Down-Converter for AO-40 Sat

Υπ�ρχει �μως και η δυνατ�τητα, να χρησιμοποι�σουμε �ναν δ�κτη HF, ο οπο�ος �χει καλύτερες επιδ�σεις απ� �να VHF All Mode, εκτ�ς β�βαια αν το τελευτα�ο ε�ναι κ�ποιο πολύ ακριβ� μοντ�λο. Ο λ�γος που χρησιμοποιώ τον HF δ�κτη μου, ε�ναι γιατ� διαθ�τει CW Narrow φ�λτρο και DSP, τα οπο�α βοηθούν π�ρα πολύ την λ�ψη σημ�των απ� τον δορυφ�ρο, τα οπο�α σε γενικ�ς γραμμ�ς ε�ναι ασθενικ�.

Πώς �μως μπορούμε να ακούσουμε την �ξοδο του DownConverter, που ε�ναι στους 144-146 ΜΗΖ μ'�να δ�κτη HF ?

Απλώς, κατασκευ�ζοντας �ναν μετατροπ�α που δ�χεται στην ε�σοδ� του VHF σ�ματα και τα μετατρ�πει στους 28-30 ΜΗΖ. H "φιλοσοφ�α" της εφαρμογ�ς αυτ�ς φα�νεται στην εικ�να παρακ�τω (FIG.1)

FIG.1

Παρ�μοιες κατασκευ�ς �φτιαχναν κατ� κ�ρον παλαι�τερα οι ραδιοερασιτ�χνες, �ταν στο χ�μπι μας η "ιδιοκατασκευ�" �ταν �να μεγ�λο μ�ρος της ενασχ�λησης μας. Δυστυχώς σ�μερα, �χουμε γ�νει περισσ�τερο χρ�στες, παρ� κατασκευαστ�ς και πειραματιστ�ς, χ�νοντας �σως την μεγαλύτερη απ�λαυση του χ�μπι μας, που ε�ναι αυτ� της δημιουργ�ας.

Εν π�σει περιπτώσει, μι�ς και εγώ αν�κω στην κατηγορ�α αυτ� των "ρομαντικών Homebrewers", σχεδ�ασα και κατασκεύασα το συγκεκριμμ�νο Converter, το οπο�ο περιγρ�φεται στην παρούσα σελ�δα. Δουλεύει �ψογα.

To κύκλωμα
'Οπως προαν�φερα λ�γο παραπ�νω, λ�γω του �τι παλαι�τερα κατασκεύαζαν παρ�μοια converters, το πλ�ον σπ�νιο εξ�ρτημα που χρει�ζεται μ�α τ�τοια μον�δα μπορε� να βρεθε� σχετικ� εύκολα σ�μερα. Πρ�κειται για τον κρύσταλλο 116 ΜΗΖ που χρησιμοποιε� μ�α παρ�μοια κατασκευ�. Αν αναρρωτηθε�τε τώρα γιατ� 116 ΜΗΖ, ε�ναι πολύ απλ�: 144 - 116 = 28 ΜΗΖ. Δηλ. �να RF σ�μα στους 144 αν αναμιχθε� σ'�να μ�κτη με τους 116 ΜΗΖ, μας βγ�ζει στα 10 μ., μ�α μπ�ντα που καλύπτει �νετα �νας HF δ�κτης.

FIG.2

Η FIG.2 παραπ�νω δε�χνει αναλυτικ� το κυκλωματικ� δι�γραμμα της βαθμ�δας. Η μον�δα �χει σχεδιασθε� με β�ση το ολοκληρωμ�νο κύκλωμα NE602A. Περι�χει �ναν Διπλ� ισοσταθμισμ�νο μ�κτη (Double Balance Mixer) και �να κύκλωμα ταλ�ντωσης, το οπο�ο μπορε� να εργασθε� ε�τε με LC, ε�τε με κρύσταλλο. Στην περ�πτωσ� μας �μως, δεν �χω χρησιμοποι�σει τον εσωτερικ� ταλαντωτ� του IC, δι�τι ο κρύσταλλος των 116 ΜΗΖ ε�ναι "5ος υπ�ρτονος" και δεν μπορε� να ταλαντώσει με �να παρ�μοιο κύκλωμα, σαν αυτ� που περι�χεται στο ΝΕ602. Η PHILIPS Electronics �μως που παρ�γει το IC αυτ�, δ�νει λεπτομερε�ς οδηγ�ες για το πως μπορούμε να προσαρμ�σουμε �ναν εξωτερικ� ταλαντωτ� στο ΝΕ602. Το πλ�ον κρ�σιμο σημε�ο ε�ναι το "πλ�τος του σ�ματος οδ�γησης" (driving level) στο Pin 6. Πρ�πει λοιπ�ν, το σ�μα που εισ�γεται στο IC απ� τον εξωτερικ� ταλαντωτ�, να ε�ναι μεταξύ 200 - 300 mV Peak to Peak.

Στο κύκλωμα που �χω σχεδι�σει, χρησιμοπο�ησα σαν εξωτερικ� ταλαντωτ� �να κύκλωμα που δανε�στηκα απ� το VHF-UHF Manual. Ε�ναι ιδανικ� για ταλαντωτ�ς με υπ�ρτονους κρυστ�λλους, το �χω δοκιμ�σει στο παρελθ�ν και χα�ρει της απ�λυτης εμπιστοσύνης μου, ως προς την συμπεριφορ� του κι'αυτ� γιατ� παρ�μοιοι κρύσταλλοι ταλαντώνουν π�ρα πολύ δύσκολα, αν δεν �χουν το κατ�λληλο κύκλωμα ταλ�ντωσης.
Μετ� το ταλαντωτ� μας, υπ�ρχει �να BFW92A hi-freq transistor, το οπο�ο δουλεύει αφ'εν�ς σαν απομονωτ�ς, αφ'ετ�ρου σαν RFamplifier ώστε να ενισχύσει το αδύνατο σ�μα που παρ�γει ο κρύσταλλος με το κύκλωμ� του. Το BFW92A δ�δει στην �ξοδ� του περ�που 1,2 V RMS (μετρημ�να με VTVM & RF-probe). Β�βαια, 1,2 Volts ε�ναι πολύ μεγ�λο πλ�τος τ�σης για να εισαχθε� στο ΝΕ602, το οπο�ο �πως ε�παμε λ�γο πρ�ν, απαιτε� 200-300 mV PP. Για τον λ�γο αυτ�, στη �ξοδο του τρανζ�στορ χρησιμοποιώ �ναν διαιρ�τη τ�σης (R6, R7) �τσι ώστε να �χω τελικ� γύρω στα 250mV PP στο Pin 6 του NE602A, τιμ� που ε�ναι ιδανικ�, σύμφωνα με αυτ� που περιγρ�φει το PHILIPS "Data-sheet".

Τα πην�α α�ρος L1, L2 μαζ� με τα "εν παραλλ�λω" συνδεδεμ�να CT trimmers, αποτελούν το τμ�μα "FrontEnd" της βαθμ�δας μας. Στην ουσ�α πρ�κειται για �να BandPass φ�λτρο με 2 παρ�λληλα κυμαιν�μενα κυκλώματα, των οπο�ων η συχν�τητα συντονισμού ε�ναι τους 145 ΜΗΖ. Η ε�σοδος προσαρμ�ζει στα 50 � με λ�ψη προς το "ψυχρ�" σημε�ο του L1. To NE602A προσαρμ�ζει την αντ�σταση εισ�δου του που ε�ναι 1,5Κ�, μ�σω της μεσα�ας λ�ψης που υπ�ρχει στο L2 και του πυκνωτ� C6. Η μ�θοδος αυτ� δεν επιτρ�πει την αν�πτυξη εξαιρετικ� υψηλού Q στο L2-CT, κ�τι �μως που στην πρ�ξη ωφελε�, καθ�τι με τον τρ�πο αυτ� η ε�σοδος του ΝΕ602 διατηρε�ται περισσ�τερο "BroandBand" και λειτουργε� με μεγ�λη σταθερ�τητα . Στην ουσ�α η απ�ρριψη που επιτυγχ�νουμε για δι�φορα ε�δωλα κλπ. εκτ�ς μπ�ντας ε�ναι εξαιρετικ�, δι�τι ας μη ξεχν�με �τι τα L1-CT �χουν εκε�να το απαιτούμενο υψηλ� Q, �τσι ώστε ο συνδυασμ�ς αυτ�ς να δ�δει �ριστη συμπεριφορ� της εισ�δου, τ�σο απ� πλευρ�ς απ�ρριψης ανεπιθύμητων σημ�των, �σο και απ� πλευρ�ς σταθερ�τητας λειτουργ�ας.
Το Pin 2 του NE602A ε�ναι "γειωμ�νο" μ�σω εν�ς πυκνωτού 1n5 τύπου SMD, για �σον το δυνατ�ν καλύτερη απ�ζευξη της RF. Η ε�σοδος στο NE602 (Pin 1) γ�νεται απ� την μεσα�α λ�ψη του L2, μ�σω του πυκνωτ� C6, συνεπώς το κύκλωμα ε�ναι συνδεσμολογημ�νο να λειτουργε� σαν "Single Balance Mixer".

Το σ�μα των 116 MHZ, που παρ�γεται απ� τον τοπικ� ταλαντωτ� και το RF-σ�μα των 144 MHZ αναμειγνύονται στην βαθμ�δα μ�ξης που περι�χει το NE602A. Η διαφορ� των δύο συχνοτ�των 144 - 116 = 28 MHZ, λαμβ�νεται απ� την �ξοδο του NE602 (Pins 4 & 5).
Ο T1 ε�ναι �νας μετασχηματιστ�ς RF, κατασκευασμ�νος σ΄ �να κλασσικ� TOKO RCL, που στην ουσ�α απορρ�πτει οποιοδ�ποτε �λλη συχν�τητα εκτ�ς απ� αυτ� που επιθυμούμε να περ�σει, δηλ. τους 28-30 MHZ (Band Pass Output Filter). Το "τούμπο" του T1 �χει 5mm δι�μετρο και διαθ�τει πυρ�να φερρ�τη για ρύθμιση. Ο Τ1 κατασκευ�ζεται απ� εμ�ς, δεν υπ�ρχει �τοιμος. Το πρωτεύον αποτελε�ται απ� 9 σπε�ρες 0.2mm χ�λκινου σύρματος περι�λιξης. Το δευτερεύον �χει 1 σπε�ρα, επ�νω απ� το πρωτεύον τύλιγμα . Ο C8 �χει τιμ� 18pF, κεραμικ�ς. Το πην�ο αυτ� δεν ε�ναι κρ�σιμο. Αν �χετε δυνατ�τητα να φτι�ξετε κ�ποιο �λλο, δεν υπ�ρχει πρ�βλημα στην λειτουργ�α του Converter. Εναλλακτικ� μπορε�τε να μετατρ�ψετε �ναν IF μετ/στ� 10,7 MHZ, σαν αυτούς που �χουν τα FM ραδι�φωνα, αν αφαιρ�σετε κ�ποιες σπε�ρες απ� τα τυλ�γματ� του, ώστε ν'αν�βει η συχν�τητα συντονισμού του.
Η εικ�να παρακ�τω δε�χνει το πην�ο Τ1.

Fig.3

Η Fig.3 εικον�ζει την εξωτερικ� �ψη της κατασκευ�ς μου. Χρησιμοπο�ησα �να RF-proof κουτ�, απ� παλι� TV-Tuner, ε�ναι πολύ καλ� λύση για μι� παρ�μοια κατασκευ� δι�τι εκτ�ς των �λλων �χει αφαιρούμενα καπ�κια (π�νω-κ�τω), τα οπο�α βοηθούν πολύ στις δι�φορες ρυθμ�σεις και επεμβ�σεις, που χρει�ζονται μ�χρι το τελικ� αποτ�λεσμα σε παρ�μοιες ιδιοκατασκευ�ς. Για την VHF ε�σοδο κ�λλησα �να BNC connector, ενώ στην �ξοδο χρησιμοπο�ησα το RCA βύσμα, που ε�χε απ� την κατασκευ� του το κουτ� ( 28 MHZ Output )

Η Fig.4 παρακ�τω δε�χνει το PCB του κυκλώματος. Ε�ναι �να πολύ μικρ� "τυπωμ�νο κύκλωμα".


Fig.4

Στην δεξι� εικ�να φα�νεται η δι�ταξη των εξαρτημ�των επ�νω στο PCB. Η δ�οδος Zener (5V6 / 1W) πρ�πει να κολληθε� απ� κ�τω, δεν υπ�ρχει χώρος αν�μεσα στα εξαρτ�ματα, στο επ�νω μ�ρος του PCB. Το συγκεκριμμ�νο τυπωμ�νο ε�ναι απ� �λλη κατασκευ� μου, η οπο�α χρησιμοποιε� μ�νο 6 V, ως εκ τούτου δεν ε�χα πρ�βλεψη για τοποθ�τηση της δι�δου αυτ�ς.

'Ενα �λλο σημε�ο που θ�λει προσοχ� ε�ναι το πην�ο "L" (κοντ� στον κρύσταλλο). Το τυπωμ�νο �χει "χώρο" για να συγκολληθε� �να πην�ο, μεταξύ κρυστ�λλου (Xtal) και C13. Στην δικ� μου κατασκευ�, ο κρύσταλλος 116 MHZ (απ� την MUS manufacter) ταλ�ντωσε εύκολα χωρ�ς το πην�ο "L". Γενικ� �μως, οι υπ�ρτονοι κρύσταλλοι ε�ναι πολύ-πολύ "δύστροποι" στην ταλ�ντωση... αν ο ταλαντωτ�ς σας δεν ταλαντώνει, θα πρ�πει να προσθ�σετε το πην�ο "L". Χρησιμοποιώντας �να παρ�μοιο "τούμπο", σαν αυτ� δηλ. που τυλ�ξαμε το Τ1, δοκιμ�στε αρχικ� με 2 σπε�ρες τύλιγμα. Κολλ�στε το πην�ο και ρυθμ�στε τον πυρ�να μ�χρις �του ο ταλαντωτ�ς να ξεκιν�σει. Αν αυτ� δεν γ�νει, προσθ�στε ακ�μα 2-3 σπε�ρες κλπ. Η εμπειρ�α με παρ�μοιους κρυστ�λλους μου �χει δε�ξει �τι, μερικ�ς φορ�ς χρει�ζεται αρκετ� υπομον� και πειραματισμ�ς, �ως �του το κύκλωμα ταλαντώσει σωστ�.
Στην περ�πτωση β�βαια που δεν χρει�ζεται πην�ο, μη ξεχ�σετε να "γεφυρώσετε" με �να κομμ�τι σύρμα, τις 2 π�στες που ε�ναι για το πην�ο L .

Οι Fig.5,6 εικον�ζουν εσωτερικ� το converter.

Στην κατασκευ� μου, εκτ�ς απ� το Converter, �χω τοποθετ�σει και �ναν προενισχυτ� RF στην ε�σοδο, σαν αυτ� που περιγρ�φω σε �λλη σελ�δα μου ( Fig.7). Ο προενισχυτ�ς αυτ�ς, δεν ε�ναι απαρα�τητος, ε�ν το Convertion-Gain του 2.4GHZ DownConverter ε�ναι ικανοποιητικ�. Αν μ�λιστα ε�ναι υψηλ�, υπ�ρχει περ�πτωση η χρ�ση του προενισχυτ� να υπεροδηγ�σει το δ�κτη HF, με πολύ δυσ�ρεστα αποτελ�σματα στην λ�ψη. Για τον λ�γο αυτ�, θα πρ�πει να ξεκιν�σετε χωρ�ς την χρ�ση προενισχυτ� και μ�νον αν χρει�ζεσθε περισσ�τερη εν�σχυση, να προσθ�σετε την βαθμ�δα αυτ�.
Τα περισσ�τερα DownConverters που γνωρ�ζω σ�μερα, δεν χρει�ζονται τον προενισχυτ�. Εγώ απλώς κατ�φυγα στην κατασκευ� του, γιατ� δοκιμ�ζω δι�φορα DownConverters και μερικ� απ� αυτ�, �χουν χαμηλ� εν�σχυση.
Η παρακ�τω εικ�να δε�χνει το συνολικ� Block-δι�γραμμα του συστ�ματος. Εκτ�ς απ� τον προενισχυτ�, στην δικ� μου μον�δα �χω ενσωματώσει και την βαθμ�δα τροφοδοσ�ας �λων των επιμ�ρους κυκλωμ�των ( με ICs 7818 & 7812) καθώς και την βαθμ�δα " DC-Injection", που περιγρ�φω σε �λλη σελ�δα μου. Το "DC-injection" ε�ναι απαρα�τητο για την τροφοδοσ�α του "CAL AMP 2,4 GHZ Down Converter", μ�σω του καλωδ�ου που κατεβα�νει το (RF) σ�μα λ�ψεως.