Un transverter 10 Gigahertz

Précédemment édité  le projet (*) de conversion de Qualcomm X-Band a exigé un travail mécanique considérable ainsi que des modifications électriques et était basé sur le remplacement les filtres initiaux en stripline par des filtres pipecap.
Les filtres de pipecap ont été nécessaires pour fournir une réjection suffisante de l'OL et de l'image à 10 GHz que les filtres initiaux stripline ne pouvaient pas fournir pour une FI sur deux mètres. Cette version utilise une unité en quelque sorte plus petite et plus récente d'OmniTracks qui contient l'alimentation et le synthétiseur sur la même carte rf et utilise une double conversion pour permettre l'utilisation des filtres stripline. On s'est avéré que la modification de filtre fonctionne bien en allongeant les éléments du filtre aux longueurs indiquées. L'accord supplémentaire des étages de sortie Tx semble être nécessaire pour une sortie maximum.

Le synthétiseur VCO fonctionne à 2272 Mhz qui une fois multiplié par 5 donne du  11360 Mhz pour l'OL principal.
La première fréquence FI est de 992 Mhz qui est proche de la FI initiale de 1 GHz. Le deuxième OL est prélevé au niveau du diviseur du synthétiseur qui divise la fréquence de VCO par deux pour produire 1136 Mhz.

* se rapporte aux modifications et au matériel plus ancien que ceux dans cet article de 1999

D'autres secondes FI peuvent être calculées en utilisant le rapport (RF-IF2)/0.9 = LO1 où le RF est la fréquence de fonctionnement de 10 GHz (10368 Mhz), IF2 est la seconde FI et LO1 est le premier OL.
La fréquence de sortie de synthétiseur correspond alors à LO1 divisé par 5.
Le tableau suivant montre la feuille de calcul qui a été employée pour calculer la programmation de synthétiseur.

Calculs de Synthétiseur
 

La deuxième étage de conversion se compose un deuxième OL (1136 Mhz) et d'un SRA-11 convertissant les 992 Mhz de la première FI aux 144Mhz de la deuxième FI. Un filtre de 992 Mhz est exigé entre les deux étages de conversion. Le mode ?évanescent? et des filtres céramique coaxiaux ont été utilisés.

La conversion donne un transverter de rendement  élevé avec une figure de bruit d'environ 1,5 dB et une puissance de +8dBm,  verrouillé sur une référence de 10Mhz.
L'alimentation requise est +12 volts continus avec une consommation d'environ 0,5A en Rx et 0,6A Tx
(soit 1.5A Tx en incluant l'ampli de 1W).

Le figure 2 est un schéma fonctionnel de l'unité modifiée. Le circuit non modifié donne un synthétiseur de 2620Mhz soit un OL de 13,1 GHz. La fréquence Tx originale était autour 14,5 GHz avec une sortie de 1 watt, et le Rx était près de 12 GHz. Malheureusement le PA intégré dans la configuration initiale ne fournit aucune sortie utile en dessous de 12 GHz et n'est pas modifiable  le transistor a été retiré pour la conversion sur 10 GHz. Les préamplificateurs FI Tx & Rx demandent une entrée bas niveau de -10 dBm et donnent au transverter un gain global élevé.
 

La figure 3 est une image du transverter modifié, de l'amplificateur 1 watt et du TCXO 10Mhz .

Modifications des entrée/sortie 10Ghz

Perçage des connecteurs SMA (pinnouille) Avant de retirer le circuit du boîtier, percer  soigneusement coté circuit aux deux endroits montrés (Drill) à l'aide d'un foret de diamètre de ?1.2mm? juste assez profondément pour marquer le boîtier. Cela correspond aux emplacements pour les connecteurs SMA Tx/Rx.  Le perçage du haut (Tx) se situe à ?1,2mm? à droite du bord de l'emplacement du transistor.  Le perçage du bas (Rx) se situe à  ?1mm? à gauche du bord de l'emplacement du transistor Coupure des pistes pour les capas de 1pF. Effectuer les découpes de pistes comme indiqué (Cut) à l'aide d'un cutter. Démontage de la carte. Après le perçage et les découpes, retirez toutes les vis et enlevez les circuits du boîtier.  (note: la broche du connecteur d'antenne d'origine doit être dessoudé pour retirer le circuit)

Percer au diamètre de l'isolant téflon. Une fois que les circuits retirés, les perçages sont effectués à ?4mm? pour laisser passer l'isolant Téflon des SMA.  Usinage du plan d'appui des deux SMA. Utilisez une fraise pour enlever assez de matière à l'arrière du boîtier, prenant l'épaisseur au niveau de l'usinage on doit avoir environ 3mm. (peut changer selon la longueur de broche du connecteur  SMA). Perçage/taraudage des vis de fixation des SMA. Percer et tarauder pour deux vis sur chaque connecteur SMA. Ébavurer le perçage de 4mm coté carte Montez les connecteurs de SMA sur la plaque de base et enlever l'excédent de Téflon côté de carte.  Réinstaller les cartes sur le boîtier.

Mise en place des capas de 1pF Ajoutez les 3 condensateurs comme indiqué avec les morceaux supplémentaires de microruban.

Modifications sur les filtres, ajustement des stubs

Filtre OL émission Allonger les éléments du filtre OL émission aux longueurs indiquées. Des extensions du filtre sont réalisées en coupant des bandes de cuivre de 0.1 dixièmes d'épaisseur sur 1.8mm de largeur environ. Étamer les deux côtés et enlever l'excédent de soudure. Il n'est pas nécessaire d'ajouter de la soudure, positionner les ajouts et souder. La longueur de l'élément supérieur (0,21) est mesurée entre l'épaulement et l'extrémité comme indiqué. 0.21 = 5.4mm 0.34 = 8.6mm 0.36 = 9.2mm 0.40 = 10mm

Filtre OL Allonger les éléments du filtre OL comme indiqué. Les longueurs totales des éléments sont indiquées excepté l'élément de droite ce qui a des dimensions supplémentaires.  0.33 = 8.4mm 0.35 = 8.8mm 0.36 = 9.2mm 0.34 = 8.6mm 0.13 = 3.3mm 0.06 = 1.5mm

Filtre réception Allonger les éléments du filtre Rx comme indiqué. Les dimensions correspondent à la longueur totale d'un élément.  0.37 = 9.3mm 0.36 = 9.2mm 0.40 = 10mm

Filtre émission Allonger les éléments du filtre Tx comme indiqué. Les dimensions correspondent à la longueur totale d'un élément.  0.38 = 9.6mm 0.37 = 9.3mm 0.40 = 10mm

Multiplicateur x5 Ajoutez les stubs d'accord sur l'étage multiplicateur X5

Mélangeur émission Ajout de 3 stubs d'accord

Synthétiseur

Programmation du synthétiseur Soulever soigneusement les broches indiquées avec un cutter.   Pins 4, 7 à 10, 13,14,21 et 22 en l'air Relier la pin 10 à la pin 6

Filtre d'oscillateur de référence Ajoutez les deux 3000 pF et 1000 pF parallèlement aux condensateurs existants du filtre comme indiqué.

Vco Ajout d'une capa de 1pF pour abaisser la fréquence du Vco.

Étage de conversion 2ème FI

Montage de l'étage mélangeur 2ème FI Modifier la carte amplificateur du 2ème OL, la monter sur Xverter et reliez l'OL de 1136 Mhz via un condensateur de 1 pF comme représenté sur les figures 8-10.  La figure 8 montre le deuxième convertisseur FI qui est fixé en utilisant 2 pattes de mise à la masse soudées au bord supérieur du circuit et fixées par deux des vis sur le circuit principal du xverter. Raccordement 1136Mhz (Vco/2) La figure 9 montre le coaxial relié au 1136 Mhz sur le synthétiseur avec un condensateur de 1 pF en série. La figure 10 montre le câblage du mélangeur SRA-11 sur le circuit. Notez la coupe de la piste d'origine de sortie d'amplificateur après le point qui relie au mélangeur.  Le boîtier du mélangeur est soigneusement soudé directement sur le circuit.  Les connecteurs SMA sont montés en les soudant  directement sur le boîtier du mélangeur.

Entrée FI 144Mhz Sortie vers filtre externe 1ère FI 992Mhz

Commutation Tx/Rx

Commutation Tx/Rx La commande de Tx/Rx est reliée comme indiqué. La mise à la masse  place le transverter en Tx.  La commande peut être en l'air ou mise à +5v pour le Rx.

Alimentation +12v Entrée 992Mhz en provenance du filtre externe L'alimentation +12VDC est reliée au point comme indiqué, la self avec une extrémité reliée à ce point a été retiré du circuit. (cette self a été initialement employée pour fournir +12V au transverter par le 1er port FI)

Brochages TCXO et mélangeur SRA11

Mise sous tension, vérifications

• Appliquez +12V et vérifiez que la consommation en mode Rx est d'environ 0,5A.

• Relier la référence de 10 Mhz au au transverter.

• La pin 43 du PLL devrait être à un niveau haut une fois que celui-ci est verrouillé, si disponible utiliser un analyseur de spectre pour contrôler  la fréquence et le spectre de sortie du synthétiseur.

(en utilisant coaxial court branché sur le connecteur de sortie)

• Le synthétiseur devrait fonctionner sur 2272 Mhz, le 2 Mhz ou tout autre signal indésirable ne doit être visible.

• Contrôler soigneusement le drain de chaque FET du multiplicateur OL et LNA pour vérifier des polarisations. Elles sont approximativement de +2 à +3VDC. Une tension de drain de 0V ou de près de 5V  indique probablement un problème sur cet étage.

• Placez le transverter en Tx et vérifiez la polarisation sur les étages OL Tx  et sortie Tx.

• Accordez le filtre FI 992 Mhz externe et reliez-le au connecteur de 1ère FI sur le transverter et de l'autre coté sur le convertisseur de 2ème FI (petit circuit avec le SRA11)

Le niveau de bruit sur le port FI du 2ème convertisseur est très marqué sur un récepteur 2m SSB.

• Un signal faible de 10368 Mhz peut alors être relié au connecteur d'entrée Rx et être écouté sur le récepteur 2m SSB.

Le gain global de réception  entre l'entrée 10Ghz et la sortie 144Mhz est approximativement de 35 à 45 dB.

• Placez le transverter en Tx et injecter environ -10 dBm à 144Mhz sur le mélangeur.

Surveillez le niveau de puissance sur la sortie 10Ghz et allonger/déplacer les stubs d'accord de la chaîne d'émission pour une sortie maximum. La sortie typique sera environ + 8dBm. C'est considérablement plus que nécessaire pour piloter l'ampli 1W à pleine puissance.