"Signal Source" για τον AO-40 (2,4 GHZ) .

Με την ενεργοποίηση του AO-40 στην S-Band (2.4 GHZ), όλοι όσοι αρχίσαμε να ενδιαφερόμαστε για την ακρόαση του δορυφόρου στη συχνότητα αυτή, καταλάβαμε ότι ήταν απαραίτητη μία γεννήτρια σήματος γύρω από τους 2,4 GHZ, για διάφορες δοκιμές. Βέβαια, το κόστος μίας τέτοιας συσκευής είναι μάλλον απαγορευτικό για τους περισσότερους, για τον λόγο αυτόν διάφορες "έξυπνες ιδέες" υλοποιήθηκαν από τους ραδιοερασιτέχνες, ώστε να ξεπεράσουν το εμπόδιο αυτό. Η πλέον εύκολη και αποδεκτή από τους περισσότερους, είναι το γνωστό "Signal Source", το οποίο χρησιμοποιώντας έναν κρύσταλλο ή ένα XTAL-block π.χ. στους 48 ΜΗΖ, με πολλαπλασιασμό της συχνότητας αυτής μέσω μίας διόδου, παράγει ένα σήμα εξόδου γύρω στους 2,4GHZ (48 ΜΗΖ x 50 = 2400 ΜΗΖ).
Η ιδέα αυτή δεν είναι κάτι νέο, υπάρχουν σχετικές περιγραφές σε διάφορα βιβλία (π.χ. VHF Manual). Αν και ουσιαστικά μας "λύνει τα χέρια" με ένα εύκολο και φθηνό τρόπο, δεν παύει να έχει μειονεκτήματα. Το μεγαλύτερο απ'όλα είναι ότι, το κύκλωμα αυτό παράγει μία ακολουθία συχνοτήτων με "βήμα" ίσο με την συχνότητα του κρυστάλλου. Με απλά λόγια, κοντά στους 2.4GHZ παράγει δύο πολλαπλάσια σήματος, ένα στους 2400 και ένα στους 2448 ΜΗΖ. Αυτό δημιουργεί μεγάλο πρόβλημα, αν κάνουμε λήψη του DownConverter μας μ'ένα VHF AllMode της μπάντας των 2μ. διότι τους 2400 θα τους ακούμε στο 144.000 και αν το D/C μας "τσουλάει", πράγμα πολύ συνηθισμένο, οι 2400 ΜΗΖ μπορεί να "φύγουν" εκτός της μπάντας των 2 μ. ! Για το άλλο παράγωγο που βγάζει το Signal Source δεν το συζητάμε, είναι + 48 ΜΗΖ, δηλ. βγαίνει στους 192 ΜΗΖ !

Η δική μου ιδέα, είναι απλή: όλοι έχουμε ένα φορητό VHF στο shack, το οποίο συνήθως καλύπτει τα VHF μέχρι τους 160 ΜΗΖ. Χρησιμοποιώντας αυτό το φορητό σαν γεννήτρια σήματος, μπορούμε να πολλαπλασιάσουμε την συχνότητα εξόδου του (με μία δίοδο, όπως στο Signal Source) και να παράγουμε ένα σήμα εξόδου, στην περιοχή των 2,4 GHZ. Μάλιστα, στην περίπτωση αυτή έχουμε "μεταβλητό βήμα" και όχι σταθερό, όπως γίνεται με τον κρύσταλλο.

Για παράδειγμα, αν πολλαπλασιάσουμε τους 144MHZ x 16 η τελική συχνότητα είναι F= 2.304 MHZ (13cm).
Η S-Band που εκπέμπει ο AO-40 fείναι γύρω στους 2,4 GHZ, αυτό σημαίνει 150 x 16 = 2400 MHZ.

Το κύκλωμα που περιγράφω εδώ, έχει μερικά ακόμα πλεονεκτήματα έναντι του κυκλώματος με τον κρύσταλλο:

α) Χαμηλότερο "πολλαπλασιαστή" .
β) Δεν χρειάζεται περίεργο ή σπάνιο κρύσταλλο ή Xtal-blocks.
γ) Πολύ εύκολη κατασκευή
δ) Μεταβλητή έξοδο, η οποία εξαρτάται από το "βήμα" του VHF, π.χ. εάν το VHF σας έχει βήμα 5 KHZ :

150.000 MHZ x 16 = 2400.000 MHZ
150.005 x 16 = 2400.080
150.010 x 16 = 2400.160
150.015 x 16 = 2400.240
150.020 x 16 = 2400.320
..κλπ...

Για τον AO-40 :
150.080 x 16 = 2401.280
150.085 x 16 = 2401.360



24ghz-sr1.gif - 8164 Bytes
FIG.1

Η FIG.1 εικονίζει το ηλεκτρονικό διάγραμμα του 2.4 GHZ signal source. Οι αντιστάσεις R1 & R2 είναι 100 Ohms έκαστη, συνδεδεμένες παράλληλα, έτσι ώστε να αποτελούν ένα μικρό "Dummy Load" 50 Ωμ, όπου τερματίζεται η έξοδος του VHF. Υπ'όψιν ότι, το "Dummy" αυτό είναι πολύ μικρής ισχύος, οι 2 αντιστάσεις που το αποτελούν είναι μόλις 2 W, αλλά πρέπει να είναι οπωσδήποτε από άνθρακα και όχι σύρματος, για να μην έχουν επαγωγική συμπεριφορά.
H RF έξοδος του VHF, αναπτύσσει μία διαφορά δυναμικού επάνω στο Dummy, η οποία οδηγείται στη δίοδο πολλαπλασιασμού 1N4148 διαμέσου του CT & L1. Το πηνίο αυτό με τον εν σειρά πυκνωτή, αποτελεί ένα κύκλωμα "συντονισμού σειράς" γύρω στους 150 ΜΗΖ, έτσι ώστε να οδηγηθεί η άνοδος της διόδου 1Ν4148 (ταχεία δίοδος πυριτίου) με ικανοποιητικό RF σήμα. Στην κάθοδό της θα εμφανιστούν αρμονικά παράγωγα (150 ΜΗΖ x2, x3... x16 κλπ). Εμάς βέβαια μας ενδιαφέρει το 16 παράγωγο, που είναι περίπου στους 2,4 GHZ. Για να απομονώσουμε την συχνότητα αυτή και ν'απορρίψουμε όλες τις άλλες που δεν μας ενδιαφέρουν, έχουμε τοποθετήσει ένα κυμαινόμενο κύκλωμα (L4 - C2), το οποίο συντονίζει στην επιθυμητή συχνότητα με την "βίδα συντονισμού" (C2) που υπάρχει ακριβώς στο μέσον του.

'Ισως βέβαια παραξενευτούν κάποιοι βλέποντας ένα κύκλωμα συντονισμού με πηνίο μία λωρίδα χαλκού και πυκνωτή μία βίδα ! Δεν πρέπει όμως να ξεχνάμε, ότι εδώ η συχνότητα είναι πολύ υψηλή (SHF), και μόνο με "λωριδο-πηνία" έχουμε δυνατότητα να υλοποιήσουμε "κυμαινόμενα κυκλώματα". Η δε "βίδα συντονισμού", απλώς εισάγει μία πολύ-πολύ μικρή χωρητικότητα, όσο την βιδώνουμε και μικραίνουμε το διάκενό της με την λωριδοταινία, η οποία όμως αυτή μικρή χωρητικότητα, είναι αρκετή για να συντονίσουμε το κύκλωμα στην επιθυμητή συχνότητα.

ΡΥΘΜΙΣΗ

1) Συνδέστε την RF- έξοδο του φορητού VHF στην είσοδο του Signal-source.

2) Τοποθετείστε το φορητό σε "LOW" ισχύ εξόδου. 500 mW (0.5 W) ισχύς είναι ιδανική για την περίπτωση.
ΠΡΟΣΟΧΗ: ΜΗ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΕΙΤΕ το VHF με "HI" Power έξοδο ! Στην περίπτωση αυτή, το Dummy-load (R1, R2) & η δίοδος θα καταστραφούν !

3)Αφαιρέστε τον βραχυκυκλωτήρα A-B και συνδέστε στη θέση του ένα όργανο 0-100 mA.

4) Πατήστε το PTT του VHF. Στο μιλλιαμπερόμετρο πρέπει να πάρετε κάποια ένδειξη ρεύματος, έστω πολύ μικρή. Ρυθμίστε το τρίμερ CT έτσι ώστε, να λάβετε την μέγιστη ένδειξη στην απόκλιση του οργάνου. ( γύρω στα 30 mA). Στην δική μου κατασκευή, το όργανο έδειξε 35 mA με 500mW RF Output από το φορητό VHF.

5) Στην συνέχεια αφαιρέστε το mA-meter και κολλήστε πάλι τον βραχυκυκλωτήρα A-B.

Τώρα είστε έτοιμοι να χρησιμοποιήσετε το Signal Source ! Αν έχετε σε λειτουργία το DownConverter σας, πιέστε το PTT και ρυθμίστε την "βίδα συντονισμού" για μέγιστο σήμα λήψεως... αυτό ήταν !



2400D.gif - 7755 Bytes
FIG.2

Η FIG.2 εικονίζει την πρακτική μορφή της κατασκευής. Η μονάδα έχει κατασκευαστεί σε ένα εποξικό PCB διπλής όψης με διαστάσεις 3.6 x 1.5 x 1.2 inches, ώστε να ταιριάζει σ'ενα αντίστοιχο κουτάκι αλουμινίου, τύπου DieCast.

Παρακάτω μπορείτε να δείτε μερικές φωτογραφίες που έχω λάβει από την Web camera, όπου φαίνονται καθαρά οι λεπτομέρειες κατασκευής.


sigsource.jpg - 7685 Bytes

2g4_source.jpg - 16883 Bytes

diode_mult.jpg - 29771 Bytes
FIG.3


PART LIST

Input - Output = BNC θηλυκά βύσματα για σασσί
R1, R2 = 100 Ohms άνθρακος αντιστάσεις, 1-2 W
CT = Push-mica trimmer 10-60 pF
C = 1nF Feedtrough Capacitor
C2 = Tuning-screw (Diam = 3.5mm)
L1 = 5 σπείρες, εσωτ. διαμ. 6mm, μήκος = 10mm, σύρμα = 1mm
L2 = RFC (4 σπ. 0.2 - 0.3mm σύρμα περιέλιξης σε μία χάνδρα φερρίτη)
D1 = 1N4148
L3 = 10mm από τον λυγισμένο ακροδέκτη της διόδου παράλληλα με το L4, 5mm άνω από την επιφάνεια της γής (PCB), απόσταση μεταξύ L3-L4 = 3mm
L4 = χάλκινη λωρίδα μήκους 55 mm, πλάτος λωρίδας 3mm, 5 mm άνω από την "γή" (PCB)
L5 = 10mm μήκος, παράλληλα με το L4, 5mm άνωθεν της "γής", απόσταση μεταξύ L4-L5 = 3mm.

ΥΓ:

* Στην κατασκευή πρέπει να τοποθετηθεί ένας θώρακας από κομμάτι πλακέτα ή λεπτό χαλκό, μεταξύ τμήματος εισόδου (R1,2 CT, L1, L2, C) και εξόδου (L3-L4-L5)
* Η δίοδος 1N4148 περνά διαμέσου του θώρακα, από μία μικρή τρύπα που ανοίγουμε πάνω σε αυτόν
* Η βίδα συντονισμού (C2), πρέπει να κολληθεί ακριβώς στην μέση του λωριδοπηνίου L4.
* Το "παξιμάδι" που στηρίζεται η βίδα, κολλιέται στην εξωτερική πλευρά ( όχι μεταξύ L4 και PCB).

Για κεραία εκπομπής, μπορείτε να κολλήσετε ένα πολύ μικρό κομματάκι σύρμα 3 cm, σ'ένα αρσενικό βύσμα BNC που θα θηλυκώνει στο βύσμα εξόδου.

lightbar.gif - 11170 Bytes

Καλή επιτυχία
Makis SV1BSX (July 2002)

back to homebrew