Hello Brian
No, sorry, I do not know implementations for Si59x
I wrote my own code in assembler running on ATtiny45/85
73s
Armin
Beiträge von DF1QE
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(scroll down for english text)
Update : Ich biete einige fertig bestückte Platinen auf ebay an.
Siehe unter : https://www.ebay.de/sch/armin_graewe/m.html
Ich bin müde geworden diese Frage immer wieder per Mail zu beantworten.
Deshalb nun ein Forumsbericht für alle.
(Dann kann ich als fauler Mensch einfach auf diesen Bericht verweisen.)
Wenn man einen modifizierten LNB mit einer digitalen Referenz speisen möchte, so sollte man keinesfalls das Digitalsignal direkt einspeisen.
Das Digitalsignal ist üblicherweise ein Rechtecksignal mit mehreren Volt Amplitude.
Erstens übersteuert das, das LNB-PLL-Chip und
Zweitens koppelt es Oberwellen des Referenzsignals in die ZF-Ebene ein.
Dem kann aber relativ einfach abgeholfen werden.
Man kann mit einem simplen Pi Tiefpassfilter das Signal zu einem guten Sinus formen und mittels eines Spannungsteilers das Signal auf den gewünschten Pegel bringen.
Die originalen LNB Quarzoszillatoren schwingen üblicher Weise mit einer Amplitude von ca. 0,5 Vss.
Bei mir hat es sich daher bewährt auf der Ref Leitung zum LNB einen Pegel von ca. 1 Vss zu übertragen.
Die weitere Anpassung und Absenkung übernehmen dann R-C Kombinationen im LNB.
Mit diesen 1 Vss arbeiten nahezu alle LNB Modifikationen optimal.
In der LNB-Umrüst-Gemeinde gibt es oft Diskussionen über die beste Art eines Referenzsignals.
Darin wird von einigen (wenigen) OMs die Meinung geäußert ein Rechteck sei optimal, um möglichst wenig Jitter in der PLL zu generieren. Das ist zwar nicht falsch, aber mehr eine Frage der Qualität des Komparators innerhalb des PLL-Chips und des eingespeisten Sinus. In nahezu allen Datenblättern und Application Notes der Chiphersteller von LNB Chips wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass bei Verwendung von externen Referenzoszillatoren keine zu steilen Flanken im Ref Signal vorhanden sein sollten um nicht in die ZF-Ebene zu koppeln.
Meine eigenen Experimente und Erfahrungen bestätigen das. Mit einer Sinus Referenz mit passendem Pegel erhält man die besten Signale.
Nun zur Schaltung :
Das Digitalsignal wird zunächst über C1 von DC-Anteilen entkoppelt.
Danach durchläuft es ein 3-fach Pi-Tiefpassfilter bestehend aus L1,2,3 und C2,3,4,5.
Das Filter ist für 75 Ohm Abschluss und einer -3dB Eckfrequenz von 30 MHz ausgelegt.
Hinter dem Filter ist das Signal ein reiner Sinus.
Danach folgt ein 100 Ohm Trimmpotentiometer als Spannungsteiler zur Anpassung der Ausgangsspannung.
Der Fachmann möge mir vergeben. Richtig wäre hier ein Pi-Dämpfungsglied für die richtige Anpassung.
Wenn aber das Trimmpoti so etwa in Mittelstellung steht ist die Anpassung ganz ok.
Praktische Auswirkung haben Fehlanpassungen an der Stelle nicht.
Wer noch einen alten Antennenverstärker mit Pegelstellern zum Ausschlachten hat, kann dort natürlich das optimale Dämpfungsglied gewinnen.
Am Ausgang befindet sich auf der Platine eine F-Buchse um ein 75 Ohm Koaxkabel an zu schließen.
Diese kleine Schaltung lässt sich auch auf einer einfachen Lochrasterplatte aufbauen.
Dann sollten aber viele Leiterbahnen als Massefläche dienen.
Besser wäre eine Lochrasterplatine die auf der einen Seite eine durchgehende Massefläche hat und auf der anderen Seite Lötösen.
Hier ein Foto der Oberseite meines Protoypen.
Und die Unterseite
Die Platine sollte zusammen mit der digitalen Referenz in HF-dichtes (Weißblech)-Gehäuse eingebaut werden.
Aussedem sollten die Verbindungsleitungen zur digitalen Referenz so kurz wie möglich gehalten werden.
Damit wird verhindert das man das Shack (und die Umgegend) mit Oberwellen der Digitalsignals "flutet".
Für alle die, die eine Platine fertigen möchten, hier alles zum Download :
Ich hoffe Sie fanden diesen Bericht hilfreich.
Endlich mal ein Bericht der Stunden und nicht Tage aufgefressen hat.
Trotzdem mussten wieder einige Katjes Katzenpfötchen und Zigaretten daran glauben ....
VY73
Armin DF1QE
English Version :
Update : I offer some ready made PCBs on ebay.
Look at : https://www.ebay.de/sch/armin_graewe/m.html
I got tired to answer this question per mail again and again.
So I wrote this forumsreport for all.
(As a lazy man I can now just link to this report.)
If one wants to feed a modified LNB with a digital reference, should never feed it with digitalsignal directly.
The digitalsignal is usual a sqarewave with several volts of amplitude.
First of all this overdrives the LNB-PLL-Chip and second, harmonics were coupled to IF level.
But there is simple help :
One can form the sqarewave to a good sinus with a simple passiv low pass filter and bring it to the desired level by a voltage divider.
The original LNB crystal oszillators oszillates usual with an amplitude of about 0,5 Vss.
It has therefore proven itself for me to bring up about 1 Vss to the Ref Coaxline to the LNB.
The further match do the R-C combinations in the LNB.
With this 1 Vss nearly all LNB modification types work fine.
In the LNB modify community were often found dicussions about the best form and level of a refrencesignal.
Thereby some (minor) OMs say that a sqarewave would be optimal to have less jitter in the PLL.
That isn't wrong, but it's more a question of the quality of the komparator inside the PLL chip and the feeded sinus.
In nearly every datasheet and application note of the LNB chip developers is expressly pointed out that if an external ref is used, the flank of the ref signal should not be to steep so as not to couple harmonics into the IF level.
My own experiments and experiences confirm this. The best signals are obtained with a sine reference with a suitable level.
Now for the circuit:
The digital signal is first decoupled from DC components via C1.
Then it goes through a 3-way pi low-pass filter consisting of L1,2,3 and C2,3,4,5.
The filter is designed for 75 Ohm termination and a -3dB corner frequency of 30 MHz.
After the filter, the signal is a pure sine.
This is followed by a 100 Ohm trimmer potentiometer as a voltage divider to adjust the output voltage.
May the specialist forgive me. A Pi attenuator would be correct here for the correct impedance.
But when the trim pot is about in the middle position, the impedance is quite ok.
Mismatches at this point do not have any practical effect.
If you still have an old antenna amplifier with level controls to cannibalize, you can of course win the optimal attenuator there.
At the output there is an F socket on the circuit board to connect a 75 ohm coaxial cable.
This small circuit can also be built on a simple breadboard.
But then many conductor tracks should serve as a ground plane.
It would be better to have a breadboard that has a continuous ground plane on one side and solder lugs on the other.
Here a photo of my prototype.
And the bottomside
The board should be installed together with the digital reference in HF-tight (tinplate) housing.
In addition, the connecting lines to the digital reference should be kept as short as possible.
This prevents the shack (and the surrounding area) from being "flooded" with harmonics of the digital signal.
For all those who want to manufacture a circuit board, everything can be downloaded here:
I hope you found this report useful.
Finally a report that has eaten up hours and not days.
Nevertheless, some katjes cat paws and cigarettes had to believe in it again ...
I hope my english was not to bad, I’m a native german 😊
VY73
Armin DF1QE
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Abstract:
Das AllinOne Interface dient, in Zusammenarbeit mit einem modifizierten Quad-LNB, zum Empfang von OSCAR100 Amateurfunk-Signalen. Es stellt ein stabiles 25 MHz Referenzsignal für den LNB zur Verfügung und setzt die NB-Transponder-Signale auf das 2m Band um, und die WB-Transponder-Signale auf 1340 MHz um, um sie sie mit einem herkömmlichen SAT-Receiver dekodieren zu können. Des weiterem steht ein Pfad für einen SDR-Receiver zur Verfügung. Hier finden Sie die komplette Bauanleitung um dieses Interface selbst zu bauen.
Nach meiner Entwicklung von TCXOs, Konvertern und vielen LNB-Umbauten und etlichen erfolgreichen Nachbauten meiner Entwicklungen von anderen OMs, kam bei mir der Wunsch nach einem kompakten Interface auf, das alles, was man zum Empfang von OSCAR100 braucht, zusammenfasst. So entstand das "AllinOne Oscar100 Interface".
Gehäuse Oberseite (zum vergrößern anklicken)
Es ist ein 100 x 160 x 28 mm großes Weißblechgehäuse in dem folgende Baugruppen zusammengefasst sind :
1. LNB-Stromversorgung mit 12(10) oder 18 V flexibel wählbar
2. 25 oder 27 MHz TCXO Referenzoszillator für die LNB-PLL
3. 2m Konverter für den Empfang des NB-Transponders
4. 1340 MHz Konverter für den Empfang des WB-Transponders mit einem standard SAT-Receiver
5. Ein auf 739/745 MHZ gefilterter Pfad zum Monitoring mit einem SDR-Empfänger
Gehäuse Front (zum vergrößern anklicken)
Auf der Frontseite befinden sich der Ein/Aus Schalter, die Ausgänge ATV, 2m, SDR und ein H/V Umschalter für den SDR-Pfad.
Gehäuse Rückseite (zum vergrößern anklicken)
Auf der Rückseite sind der 25/27 MHz Referenzausgang, die 3 ZF-Eingänge vom LNB und der Stromversorgungseingang.
Platine Oberseite (zum vergrößern anklicken)
Im geöffneten Gehäuse sieht man von links nach rechts :
Interne Spannungsregler (zum vergrößern anklicken)
1. den 10 oder 12 V Linearregler für die 12V LNB-Versorgung (zur Kühlung am Gehäuse angelötet)
2. das 12 auf 18 V Schaltreglermodul für die 18V LNB-Versorgung
Die Konverterzweige (zum vergrößern anklicken)
3. den ATV Konverter Pfad
4. den 595 MHz Localoszillator
5. den 2m Konverter Pfad
Der SDR-Zweig und TCXO (zum vergrößern anklicken)
6. den SDR Filter Pfad mit H/V Umschaltung
7. den 25/27 MHz TCXO Referenzoszillator
Platinenunterseite (zum vergrößern anklicken)
Auf der Unterseite befindet sich nur eine durchgehende Massefläche und ein paar Stromversorgungs-Leiterbahnen.
mit LNB Stromversorgungsbrücken (zum vergrößern anklicken)
Die LNB-Stromversorgung kann flexibel nach den eigenen Bedürfnissen per Steckbrücken mit 12(10) oder 18V erfolgen.
Nun die Schaltungsbeschreibung :
Der ATV Zweig :
Teil-Schaltbild ATV Konverter (zum vergrößern anklicken)
(Die Schaltung kann in hoher Auflösung weiter unten im Downloadbereich herunter geladen werden.)
Das Herzstück der Konverterzweige bildet ein vorprogrammierter 595 MHz Oszillator SI590 von Silicon Labs.
Es ist eine ab Werk auf eine Ausgangsfrequenz von 10-810 MHz programmierte DSPLL. Als Basis dient ein integrierter Quarzoszillator aus dem mittels digitaler Frequenzsynthese die gewünschte Frequenz erzeugt wird.
Es ist ein kleiner Chip im 6-poligen SMD Gehäuse.
Die Temperaturstabilität der verwendeten Version wird von Si-Labs mit +/- 7 ppm und die über-alles Stabilität mit +/-20 ppm angegeben, was für stabilen SSB- und CW-Betrieb völlig ausreichend ist.
Er hat einen Gegentaktausgang an dem je -6 dBm oberwellenarm entnommen werden können.
Der Trick besteht darin, mit einem einzigen Oszillator den NB-Transponder ins 2m Band zu mischen und den WB-Transponder in den SAT-RX Bereich.
739 MHz - 595 MHz = 144 MHz und 745 MHz + 595 MHz = 1340 MHz
Die Stromversorgung des SI590 erfolgt aus den Interface-internen 5V mit einem separaten Linearregler LP2950ACZ3,3 der saubere 3,3 an den SI590 liefert. Hier ist die induktivitätsarme, kapazitive Abblockung besonders wichtig.
Die -6 dBm sind etwas schwach um die Ringmischer direkt anzusteuern, deshalb werden sie jeweils mit einem SP5981Z MMIC auf ca. +12 dBm verstärkt.
Alle ZF-Eingänge durchlaufen zunächst einen Diplexer in dem die Speisespannung des LNB eingekoppelt wird.
Zur Kontrolle der Speisung befindet sich an jedem Eingang eine Kontroll-LED.
Danach wird das ZF-Signal zunächst in einem SAW-Filter TA1016A von TaiSaw gefiltert um unerwünschte Signale wie z.B. die Siegelfrequenz und auch das Spiegelfrequenz-Rauschen zu beseitigen.
Frequenzgang des TA1016A widescan und narrowscan (zum vergrößern anklicken)
Das TA1016A ist wie für unsere Anwendungen gemacht.
Es hat im Bereich von 723 - 762 MHz eine Durchgangsdämpfung von nur ca. 2 dB und in allen anderen relevanten Bereichen eine Sperrdämpfung von 50-60 dB. Die 3 dB Bandbreite beträgt ca. 40 MHz. Auch das flat Top ist sehr schön und wichtig für ATV.
Im ATV-Zweig wird das Signal zunächst noch in einem SP5981Z MMIC um ca. 12 dB angehoben und dann einem ADE25 Ringmischer zugeführt der die 745 MHz des WB-Transponders mit 595 MHz auf 1340 MHz heraufmischt.
Darauf folgt wieder ein SAW-Filter, das TA0566A von TaiSaw.
Frequenzgang des TA0566A widescan und narrowscan (zum vergrößern anklicken)
Dieses Filter hat im Bereich von 1340 MHz eine Durchgangsdämpfung von ca. 2,5 dB und in allen anderen relevanten Bereichen eine Sperrdämpfung von ca. 40 dB.
Damit werden zuverlässig alle unerwünschten Signale vom SAT-Receiver fern gehalten.
Rechts dann der Teilbereich von 1,300 – 1,370 GHz.
Auch hier ein schönes flat Top und eine 3 dB Bandbreite von rund 30 MHz.
Leider liegt hier unser Nutzkanal von 1340 MHz schon ziemlich am Rand der Durchlasskurve.
Man kann leider oft nicht alles haben ...
zumindest ohne viel Geld aus zu geben.Für den praktischen Betrieb ist das aber noch völlig ok. Wir benötigen ja nur 8 MHz.
Der ATV-Zweig hat theoretisch eine Durchgangsdämpfung von -3,5 dB.
Dieser Wert ist aber stark von Exemplarstreuungen der SP5981Z MMIC und dem Speisestrom abhängig.
Üblicher Weise liegt die Durchgangsdämpfung eher bei +/- 0 dB.
Bei meinem AllinOne Prototyp erzielte ich sogar eine Durchgangsverstärkung von +3,0 dB.
Letztendlich hat das aber kaum Auswirkung auf die Signalqualität, denn die Empfängerempfindlichkeit und die Rauschzahl wird fast nur vom LNB und der Antenne bestimmt.
Eine noch detailliertere Beschreibung des ATV-Zweigs finden sie bei dem Vorläufermodel in diesem Forum unter :
https://elektronik-muenster.de/thread/38
Der 2m Zweig
Teil-Schaltbild 2m Konverter (zum vergrößern anklicken)
(Die Schaltung kann in hoher Auflösung weiter unten im Downloadbereich herunter geladen werden.)
Der 2m Konverter ist ähnlich dem ATV-Zweig aufgebaut. Der gleiche Diplexer, das gleiche Filter, aber keine Vorverstärkung. Der vom LNB kommende Pegel ist sowieso zu hoch für einen üblichen 2m RX, daher ist die Gesamtdämpfung des 2m Zweigs von ca. -13,5 dB sehr willkommen. Als Mischer habe ich ebenfalls einen ADE25 eigesetzt, da er auf Lager war.
Hier kann man ohne Verluste aber auch den deutlich preisgünstigeren ADE5 einsetzen.
Am Ausgang des Ringmischers folgt ein Diplexer der den Mischer breitbandig mit 50 Ohm abschliesst
Eine noch detailliertere Bescheibung des Vorgängers gibt es unter https://elektronik-muenster.de/thread/34
Der SDR Zweig
Teil-Schaltbild SDR Zweig (zum vergrößern anklicken)
(Die Schaltung kann in hoher Auflösung weiter unten im Downloadbereich herunter geladen werden.)
Auch der SDR-Zweig startet mit dem Diplexer zur Einkopplung der LNB-Versorgung. Hier ist aber zusätzlich ein Umschalter eingefügt, mit dem zwischen Horizontal- und Vertikalebene umgeschaltet werden kann. Danach folgt nur noch das SAW-Filter mit einem 3 dB Durchlassbereich von 723 - 762 MHz. Dieser Zweig weist eine gesamt Durchlassdämpfung von ca. 2,0 dB auf.
Da alle SAW-Filter empfindlich auf statische Entladungen reagieren, sind alle SAW-Filter auf den Aussenseiten mit einer 1 uH Drossel nach Masse DC-mäßig kurzgeschlossen. Der genaue Wert dieser Drosseln ist unkritisch.
Das gleiche gilt für alle Koppelkondensatoren, auch deren Wert ist unkritisch. Wichtig ist aber, das es hochwertige, HF-taugliche Typen sind.
Der 25/27 MHz Referenz TCXO
Teil-Schaltbild Referenz TCXO (zum vergrößern anklicken)
(Die Schaltung kann in hoher Auflösung weiter unten im Downloadbereich herunter geladen werden.)
Der Referenzoszillator ist eine meiner ältesten Entwicklungen.
Er hat sich in dieser Form unzählbar oft bewährt.
Das Herzstück ist ein TCXO-Chip der Fa. Connor Winfield.
In der Anfangszeit habe ich dort einen D75F Chip verbaut. Den gibt es als 25 oder als 27 MHz Oszillator.
Mittlerweile bin ich auf den noch besseren DV75C umgestiegen, den es allerdings nur in der 25 MHz Version gibt.
Wenn man eine gute Referenz für eine PLL mit einem Vervielfachungsfaktor von 390 für SSB oder CW Betrieb bauen möchte, kommt es auf viele Faktoren an. Einerseits ist eine hohe thermische Stabilität erforderlich, andererseits hat aber auch der Jitter einen großen Einfluss auf die Signalqualität.
Weiterhin ist es wichtig, dass der TCXO analog kompensiert ist. Digital kompensierte TCXOs machen Frequenzsprünge von 1 Hz was dann nach einer Ver-390-fachung 390 Hz ergibt und ein CW oder SSB Signal unbrauchbar macht.
Der DV75C kann hierbei in jeder Form punkten.
Er hat eine Frequenzstabilität von +/- 0,3 PPM im Temperaturbereich von -30 bis +85 Grad Celsius und bei konstanter Raumtemperatur natürlich noch wesentlich weniger.
Der integrierte Phasenjitter beträgt nur 0,5 ps rms.
Der DV75C wird aus der Interface-internen 5 V Versorgung über einen Linearregler LP2950ACZ3,3 mit 3,3 V gespeist.
Zusätzlich ist hier noch L-C Filter eingefügt um Störungen und Rauschen aus der Versorgungsspannung zu mindern.
Als Pufferstufe zur Entkopplung der "Aussenwelt" vom TCXO fungiert ein V-MOS-Fet vom Typ BS170F.
Dieser wird über eine 10 uH Drossel mit 5 V versorgt und liefert eine schon fast sinusförmige Ausgangsspannung von ca. 4 Vss.
Um keine Oberwellen des Referenzsignals in die ZF-Ebene des LNBs einzukoppeln, ist es unerlässlich noch mal ein Filter einzufügen. Daher folgt auf die Pufferstufe noch ein 3-fach Pi-Tiefpassfilter, optimiert auf 75 Ohm Abschluss.
Es hat sich bewährt ca. 1 Vss auf der Leitung zum LNB zu liefern. Damit arbeiten nahezu alle LNB-Umbaukonzepte optimal.
Daher werden die 4 Vss noch in einem Pi-Dämpfungsglied auf 1 Vss reduziert was auch eine gute Anpassung an das 75 Ohm Kabel gewährleistet.
Die gesamte Vorgeschichte zu diesem TCXO gibt es unter https://elektronik-muenster.de/thread/12
Die Stromversorgung
Die Stromversorgung des Interface erfolgt aus einer beliebigen Spannungsquelle mit ca. 11 - 17 V.
Die Eigenstromaufnahme ohne LNB beträgt 280 mA bei 12 V.
Mit einem Dialvolo Quad LNB beträgt die Gesamtstromaufnahme 420 bis 530 mA je nach Polarisationsebene.
Ich selbst nutze ein 12 V Schaltregler-Steckernetzteil mit 1,5 A Maximallast.
Als Eingangsbuchse habe ich bewusst keine Hohlstecker verwendet, da es kaum hochwertige Hohlstecker / Buchsen mit guter Kontaktgabe gibt.
Das von mir verwendete Steckernetzteil 12V 1,5A
Die LNB Versorgung
Teil-Schaltbild LNB Stromversorgung (zum vergrößern anklicken)
(Die Schaltung kann in hoher Auflösung weiter unten im Downloadbereich herunter geladen werden.)
Die Stromversorgung durchläuft zunächst eine Verpolungsschutzdiode und einen Abblock-Elko zur Verringerung des Innenwiderstands. Die Eingangsspannung teilt sich dann in die verschiedenen Zweige auf. Für die interne Versorgung werden in einem TSR1-2450 Schaltregler-Modul von Traco 5 V generiert. (oberes Schaltbild)
Alle Regler sind jeweils ein- und ausgangsseitig mit Elkos und Keramikkondensatoren abgeblockt um Störsignale zuverlässig ab zu blocken. Hier sind Elkos mit geringem ESR wichtig, noch besser eignen sich hier Vielschichtkondensatoren.
Zur LNB Versorgung mit 12(10) / 18 V teilt sich die Eingangsspannung auf 2 separate Spannungsregler auf.
Zur Erzeugung der 12(10) V kommt ein LowDrop Linearregler L4940V12 oder V10 zum Einsatz. Er ist zur Kühlung mit dem Weißblechgehäuse verlötet, was völlig ausreicht.
Warum immer in Klammern (10)V ? In den modernen LNBs sind üblicher Weise Linearregler 78L06 mit einer Ausgangsspannung von 6 V verbaut. Daraus resultiert, dass man moderne LNBs ohne Einschränkungen auch mit jeder Spannung oberhalb 8 V speisen kann. Eine geringere Spannung hat den Vorteil, dass im LNB die "verbratene" Verlustleistung sinkt und die LNBs nicht so warm, und im Sommer sogar heiss, werden. Daher speise ich moderne LNBs grundsätzlich mit 10 V, das ergibt dann noch genug Reserve auch bei langen und dünnen ZF-Leitungen. Für alte oder exotische LNBs kann es allerdings erforderlich sein wirklich 12 V zu speisen. Dann muss ein 12 V LowDrop-Längsregler verwendet werden und die minimale Versorgungsspannung des Interface steigt auf ca. 13 V.
Leider wird der 10 V "Kühlungseffekt" Zunichte gemacht wenn man einen Eingang des LNB mit 18 V speisen muss.
Die erforderlichen 18 V zur Speisung des LNB in der anderen Polarisationsebene werden in einem XL6009 StepUp-Schaltregel-Modul erzeugt. Das ist zwar deutlich überdimensioniert, aber bei den einschlägigen Auktionshäusern für rund 2 Euro zu haben. Es arbeitet zuverlässig und sauber. Dafür erfinde ich das Rad kein zweites mal.
Sowohl am 10 V Ausgang des Linearreglers wie auch am Ausgang des 18 V Schaltreglers habe ich PolyFuses vom Typ PFRA 030 vorgesehen. Das sind selbstheilende Sicherungen mit einem Haltestrom von 300 mA. Sie sichern die Spannungsregler bei versehentlichen Kurzschlüssen auf den ZF-Leitungen ab, wie sie gelegentlich beim Anschluss der F-Stecker passieren.
Ein Kurzschluss ist deutlich an den Kontroll-LEDs bei den Eingangsbuchsen zu erkennen.
Die Verteilung der LNB Versorgung wird über Draht-Steckbrücken vorgenommen.
Ich habe dafür bewusst keine Leiterbahnen gewählt um möglichst flexibel zu bleiben.
Zu Mess- und Testzecken kann hier jederzeit eine Stromversorgung abgeschaltet werden oder eine Strommessung eingeschleift werden.
Die Bauteilbeschaffung :
Fast alle verwendeten Standardbauteile gibt es bei unzähligen Distributoren.
Ich beziehe sie üblicherweise gern bei der Fa. Reichelt.
In der Stückliste hier im Downloadbereich befinden sich für alle Bauteile Links zu Reichelt. Das erspart das Suchen.
Anders sieht es bei den Halbleitern und SAW-Filtern aus. Einige Distributoren in Deutschland haben einiges davon auf Lager.
Ich beziehe die Halbleiter und SAW-Filter aber auch gern aus Fernost per ebay oder alibaba.
Wichtig ! Der Si590 muss vom Hersteller oder Distributor auf 595 MHz programmiert werden.
Im 2m Zweig kann man ohne Verluste aber auch den deutlich preisgünstigeren ADE5 einsetzen.
Viele Bauteilwerte, besonders die nicht-resonanten Kapazitäten, wie z.B. Koppel- und Abblockkondensatoren sind relativ unkritisch. Man kann dort auch naheliegende Werte verwenden. Es sollte aber bei allen Bauteilen auf eine gute HF-Tauglichkeit geachtet werden.
Die Kapazitäten und Induktivitäten im Diplexer hinter dem 2m Ringmischer müssen genau eingehalten werden !
Mechanischer Aufbau :
Der gesamte Konverter wurde auf einer 100 x 160 mm großen, doppelseitigen FR4 Epoxyplatine mit 1,5 mm dicke realisiert. Dieses Maß habe ich gewählt, damit die Platine in ein 102 x 162 x 30 mm standard Weißblechgehäuse passt.
Für alle die die Platine selbst herstellen : Alle Bohrungen sind 0,8 mm Löcher. Ausnahmen : großer Regelhalbleiter und Jumper 1,0mm, Schalter 1,5mm, BNC- und F-Buchsen 1,3 innen, 2,0mm aussen.
Den gesamten HF-Teil habe ich in 1206 SMD auf der Oberseite platziert.
Für die LNB-Speisedrosseln kommt aufgrund der Strombelastung ein 1812 Typ zu Einsatz.
Die Stromversorgung habe ich zum Teil mit konventionellen, bedrahteten Bauteilen realisiert.
Das bietet den Vorteil der einfachen Servitierbarkeit, auch für Hobbylöter.
Bestückung der Platine :
Bei der Bestückung der Platine beginnt man, wie üblich, von kleinen Bauteilen hin zu großen Bauteilen. Als erstes müssen natürlich die Durchkontaktierungen vorgenommen werden. Es sind insgesamt 98 Stück. Ich verwende zur Durchkontaktierung üblicherweise 0,8mm Kupfer-Hohlnieten. Wer diese nicht zur Verfügung hat, kann auch Lötnägel oder Draht verwenden. An welchen Stellen Durchkontaktierungen gesetzt werden müssen findet man im File „AllinOne V1.0 PCBthru.pdf“. Es sind die grauen Punkte. Die gelben Kreise in diesem Bild zeigen welche Bauteile zusätzlich auf der Oberseite verlötet werden müssen. Die Jumper verlötet man zunächst auf der Unterseite, hebelt dann das Kunststoff etwas hoch, verlötet auf der Oberseite und schiebt das Kunststoff wieder runter.
Da einige Bauteile statisch empfindlich sind, (TA1016A, TA0566A, Si590, SPF5189Z und DV75C) ist während und nach dem Einbau dieser Bauteile auf einen antistatischen Arbeitsplatz zu achten !
Man sollte nach dem Durchkontaktieren zuerst die SMD-Bauteile bestücken.
Das SAW-Filter ist dabei schon eine Herausforderung, selbst für erfahrene Löter.
Es muss sehr genau platziert werden, sonst entstehen Kurzschlüsse.
Ich gehe dabei üblicher weise wie folgt vor :
1. Die Leiterbahnen zum SAW-Filter dünn und möglichst glatt vorverzinnen.
2. Das SAW-Filter selbst dünn und möglichst glatt vorverzinnen.
3. Etwas Flussmittel auf die Platine auftragen.
4. Das Filter richtig herum platzieren.
5. Mit zwei Lötkolben (420°C) gleichzeitig beide Masseflächen neben dem Filter aufheizen.
Das Filter "schwimmt" dann nach einer Weile auf seinen optimalen Platz.
Wer sicher gehen will, sollte nach dem löten mit einem Multimeter eine Durchgangsmessung machen. Ein- und Ausgang dürfen nirgendwo hin Durchgang haben.
Ein Hinweis zu den SMD-Drosseln : Auch hier verzinne ich die Leiterbahnen und Drosseln dünn und glatt vor und verlöte sie dann durch aufheizen der Leiterbahnen.
Noch ein paar Positionierungshinweise :
Beim Si590 ist am Aufdruck 59x der Pin der Stromversorgung. (Die unbenutzten Pins müssen nicht verlötet werden.)
Beim DV75C zeigen die 3 Kondensatoren zur Innenseite, also vom Platinenrand weg. (Der unbenutzte Pin muss nicht verlötet werden.)
Beim TA1016A ist der Aufdruck 1016 leserichtig, wenn die F-Buchse an dem er ist zu einem hin zeigt.
Beim TA0566A ist der Aufdruck X89W leserichtig, wenn die F-Buchse an dem er ist von einem weg zeigt.
Inbetriebnahme :
Dieser Punkt gestaltet sich relativ einfach. Zur einfacheren Fehlersuche und einfacheren Lötarbeiten sollte man die Platine vor dem Einbau in das Weißblechgehäuse prüfen.
Der erste Test erfolgt zunächst ohne die LNB-Stromversorgungsbrücken.
Zunächst sollte man das Interface an einem geregelten Netzteil mit Strombegrenzung betreiben. Das Netzteil auf 500mA Strombegrenzung einstellen und die Spannung langsam auf 12 V erhöhen. Die Stromaufnahme sollte nun ca. 280 mA betragen. Wenn nicht, nach Unterbrechungen oder Lötklecksen auf der Platine oder nach eventuell verpolten Kondensatoren suchen.
Jetzt muss das Step-Up Schaltregelmodul auf 18 V Ausgangsspannung mit dem darauf befindlichen Trimmpoti justiert werden.
An den 12(10) V Pfostenstiften müssen 12(10) V anstehen und an den 18 V Pfostenstiften müssen 18 V anstehen.
Test mit Meßsender und Meßempfänger, Analyzer oder SDR RX :
Achtung bei Meßsenderspeisung keine LNB-Versorgungsbrücken stecken. Die meisten Messsendender mögen kein DC am Ausgang.
1. Am ATV Eingang 739 MHz oder 745 MHz mit -20dBm einspeisen.
Das Signal sollte nun mit etwa gleichen Pegel auf 1334 MHz oder 1340 MHz am ATV Ausgang zu sehen sein.
2. Am 2m Eingang 739 MHz mit -20dBm einspeisen.
Das Signal sollte nun mit etwa 13 dB weniger Pegel auf 144 MHz am 2m Ausgang zu sehen sein.
3. Am SDR Eingang 739 oder 745 MHz mit -20dBm einspeisen.
Das Signal sollte nun mit etwa -2,0 dB auf der gleichen Frequenz am SDR Ausgang zu sehen sein.
Das Eingangssignal auf -20 dBm kalibriert __________________ Das ATV Ausgangssignal mit sogar 3 dB "Gewinn"
Das Ausgangssignal mit rund 12 dB Dämpfung _____________ Das SDR Ausgangssignal mit rund 2 dB Dämpfung
Wer keine Messgeräte zur Verfügung hat, kann einfach einen OSCAR100 LNB anschließen.
Bei diesem Test müssen dann natürlich die LNB-Versorgungsspannungsbrücken gesteckt sein.
Den Konverterausgang mit einem Empfänger oder SDR verbinden.
Nun sollte am 2m Ausgang auf ca. 144,5 MHz die OSCAR100 Bake zu hören sein.
Auch die ATV-Bake lässt sich auf 1340 MHz mit einem SDR am ATV Ausgang als eine Art Rauschglocke erkennen.
Gleiches gilt auch für den SDR Ausgang, nur eben dann auf den original ZF-Frequenzen von 739,5 und 745 MHz.
Hier kann man dann auch gleich die Horizontal / Vertikal Umschaltung testen.
Wenn gar keine Ausgangssignale vorhanden sind, sollte man zunächst die Stromversorgungzweige prüfen :
Die jeweiligen Spannungen an den Messpunkten sind im Schaltbild angegeben.
Sollten die Signale sehr schwach sein, könnte ein Kurzschluss am SAW-Filter oder ein Fehler im Ausgangsfilter vorliegen.
Einbau in das Gehäuse :
Das Bohren der dünnen Weißblechgehäuse ist eine durchaus sportliche Aufgabe und führt bei der Verwendung von Standard-Spiralbohrern oft zu blutigen Fingern und aufgewickelten Blechen. Ich verwende hierfür gern Stufenbohrer, Kegelbohrer oder Reibahlen.
Bild Bohrplan Gehäuse (zum vergrößern anklicken)
Diesen Bohrplan gibt es auch als PDF im Downloadbereich.
Er ist im Massstab 1:1 und kann direkt zum durchkörnen verwendet werden.
(wenn das PDF massstabsgerecht ausgedruckt wird)
Die Platine hat ca. 4mm Freiraum auf der Unterseite. Die Bauteildrähte müssen natürlich entsprechend gekürzt sein damit keine Kurzschlüsse mit dem Deckel passieren. Auch die Mittelstifte der Buchsen !
Da sich bei vormontierten Buchsen und fertig verlötetem Gehäuserahmen die Platine nicht mehr in den Rahmen einsetzen lässt, muss man den Gehäuserahmen erst während des Platineneinbaus verlöten.
Man sollte an jeder Buchse und an Aussenkanten eine Verlötung setzen.
Die Deckel des Gehäuses sitzen oftmals etwas locker. Entweder man verklebt oder verlötet sie, oder man biegt mit einem Seitenschneider einige kleine „Dellen“ nach innen in den Deckelrand, was auch eine gute Haltbarkeit und Kontaktgabe bietet.
Weitere Details und Bilder zum Gehäuseeinbau gibt es in meinem Baubericht für den NB-Konverter unter :
https://elektronik-muenster.de/thread/34
Hier nun alle erforderlichen Dateien für den Nachbau :
Alle folgenden Files in einer .ZIP Datei zusammengefasst : AllinOne_V1.0.zip Das Schaltbild einzeln : AllinOne V1.0 Shematic.pdf Die Stückliste einzeln : AllinOne_V1.0_Partlist.xls Der Bestückungsplan Oberseite eineln : AllinOne V1.0 PlaceplanTop.pdf Der Bestückungsplan Unterseite eineln : AllinOne V1.0 PlaceplanBot.pdf Platinen-Kupferseite Oberseite 1:1 einzeln : AllinOne V1.0 PCBTop.pdf Platinen-Kupferseite Unterseite 1:1 einzeln : AllinOne V1.0 PCBBot.pdf Durchkontaktierungsstellen einzeln : AllinOne V1.0 PCBthru.pdf Gehäuse Bohrplan einzeln : All in One V1.0 case.pdf Nachwort :
Es hat mal wieder Spass gemacht, mit sehr genau angepassten Bauteilen ein nützliches Amateurfunkgerät zu entwickeln und zu bauen.
Fast mehr Arbeit als die Entwicklung und den Aufbau des Interface macht leider die ordentliche Dokumentation und Veröffentlichung.
Aber das zähle ich dann mal zum "Hamspirit".
Wenn ich hiermit jemanden an den Lötkolben gelockt habe, stelle ich in kleinen Mengen auch semiprofessionell gefertigte und gebohrte Platinen bereit und lege einige fertig programmierte Si590 und TA1016A und weitere Spezialbauteile auf Lager.
Je nachdem wie gerade so die Auslastung in meinem QRL ist, werde ich vielleicht auch ein paar fertig bestückte Platinen oder Bausätze auf ebay anbieten.
Schaut mal unter : https://www.ebay.de/sch/armin_graewe/m.html
( Bitte keine technische Anfragen per ebay-Nachricht.
Kontaktiert mich hierzu bitte per Email unter DF1QE[ät]agfunk.de es gibt sonst oft Ärger mit ebay )
Und noch ein kleiner Hinweis an all die OMs die eine superschnelle Reaktion auf alles und einen professionellen, individuellen Service erwarten :
Obwohl ich seit über 35 Jahren ein professioneller Elektroniker mit eigener Firma bin, ist alles was den Amateurfunk betrifft, mein Hobby.
Meine oft wochen- und monatelangen Entwicklungen und Veröffentlichungen sind reiner HamSpirit.
Wenn ihr auch hierfür einen professionellen Service erwartet, muss ich leider auch eine professionelle Bezahlung erwarten, und das wollt ihr ganz sicher nicht. ! Vergrault es euch nicht mit den wenigen verbliebenen Elektronikern. !
So weit für heute …. und gestern …. und vorgestern …. und viele Zigaretten und Katjes Katzenpfötchen später ....
Puhhhh, es braucht seine Zeit so einen Bericht zu schreiben und zu bebildern ….
VY73, bleibt gesund !
Armin DF1QE
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Ein weiteres C1 ist im Diagramm dargestellt.
Ich sehe es nicht auf den Fotos.
Welcher Wert sollte es sein?
und ist es montiert.
Vy Wim PA3WTHallo Wim !
Nein, Du brauchst kein weiteres C einbauen, das ist schon im LNB.
Auf dem Schaltbild soll es nur die galvanische Trennung zeigen.
VY73 Armin DF1QE
-
Hallo Peter !
Ja, mit DATV-Bake meinte ich die Amsat Endlosschleife.
Wie ich aber schon zuvor schrieb, zur Zeit senden sie aber nicht.
Was ist der MER ? Fehlerrate ?
Ich bin absolut kein DATV Spezialist.
VY73
Armin DF1QE
-
Update : Die Bakenparameter wurden geändert !
Hallo Peter !
Sorry für die späte Antwort. Ich war im Urlaub.
Für DATV arbeite ich hier mit dem Diavolo Quad auf Originalreferenz mit 25 MHz TCXO und einem nachgeschalteten Konverter wie hier im Forum beschreiben mit einer Umsetzung auf 1340 MHz. Das ergibt auf einem Sat-Receiver die Einstellung 11,087 GHz.
Die DATV Bake habe ich mit folgenden Einstellungen empfangen :
Tuner : Tuner A Si2166D (DVB-S2X)
Art des Suchlaufs : Benutzerdefinierter Transponder
System : DVB-S2
Satellit : 19,2E Ku-band Astra 1KR/1L/1M/1N
Frequenz : alt 11087, neu 11086
Invertierung : Auto
Symbolrate : alt 02000, neu 01500
Polarisation : Horizontal
FEC : alt 2/3, neu 4/5
Modulation QPSK
Roll-off : 0.20
Pilot : Aus
Transponder Stream Type : Ordinary
T2MI PLP : Deaktiviert
Leider ist seit einiger Zeit die DATV-Bake deaktiviert.
In so fern ist man derzeit auf Zufallsaussendungen von Hams angewiesen.
Ich hoffe das hat Dir geholfen.
VY73
Armin DF1QE
-
Hier eine Mail die ich von Manfred, DK2ZM erhielt.
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Hallo Armin,
zunächst vielen Dank für Deine hilfreichen Beiträge im Netz, besonders
die Umbauanleitungen diverser LNB`s.Ich habe zwei LNB Diavolo Version 3 von Megasat gekauft und einen davon
auf Anhieb wie beschrieben durch Einbau eines HF-Übertragers erfolgreich
umgerüstet.Der andere LNB hat mich allerdings zwei "schlaflose Nächte" gekostet.
Die beiden LNB´s haben unterschiedliche Gehäusedeckel. Der eine hat im
Bereich der beiden F-Buchsen zwei kleine Aussparungen am umlaufenden
Rand, der andere leider nicht.Der nach oben gebogene Anschlußstift berührte den Deckel beim
Verschließen und verursachte einen Kurzschluß.Auf dem Bild sind die Aussparungen zu erkennen.
Vy 73 de Manfred, DK2ZM
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Danke für den Hinweis.
VY73 Armin DF1QE -
Folgende Mail erhielt ich von Peter DG2AAO mit der Erlaubnis der Veröffentlichung hier :
Hallo Armin,
vielen Dank für deine super Veröffentlichungen!
Ich habe den Quarz ausgelötet weil ich mit dem LEO BODNAR GPSDO 23.692.307,7 MHz für LO 9240 MHz einspeise. Geht dann im 23cm Band und der Octagon Sat Receiver SF8008 arbeitet dann auch damit. Die kleinen C´s für den Quarz habe ich drin gelassen, nur ein Koppel C 1nF am linken Quarz Pad (F-Buchsen zeigen nach unten) für die Einspeisung eingelötet. In der Kammer für die Einspeisung dann die beiden Widerstände wie von dir beschrieben. Und viel wichtiger – es funktioniert!
Noch ein Tipp, war für mich bequemer…
Ich habe den Silberdraht von der oberen zur unteren Platine ausgelötet und dann den isolierten Teflon Schaltdraht durchgesteckt. Das ersparte mir das Trennen der Leiterbahn der Määnder Drossel und das Auslöten des C. Ordentlich Wärme an den Draht unteren Platine zuführen und dann lötet sich die andere Seite von allein aus.
Also vielen Dank und bleib gesund!
73, Peter - DG2AAO
OV Wolfenbüttel H36---------------------------------------------------------
Dann mailte mir Peter noch ein Update :
Hallo Armin,
ich habe einiges mit dem umgebauten LNB getestet. Dabei fiel mir auf das es bei der Zuführung der Frequenz mit dem LEO BODNAR gegenüber einem Quarzoszillator Unterschiede beim MER Wert
gab. Mit dem Quarzoszillator keine Probleme und mit dem LEO BODNAR GPSDO im Verhältnis schlechtere MER Werte als Anzeige in der MiniTioune Software.
Daraufhin habe ich die Beschaltung geändert. Am Eingang der F-Buchse 75Ohm parallel, weiter mit einem Serien Resonanzkreis 330nH und 120pF zum Oszillator In des RT340. Mit dieser Beschaltung gibt es nun keine Unterschiede mehr und ich erreiche gleiche ME Werte wie vor dem Umbau. Also mit LO 9750 und auch mit LO 9240. In der Anlage ein Bild der Umsetzung.
Messtechnisch fehlen mir die Möglichkeiten alles zu beweisen. Ich bin Rentner, Bastler und halt Amateur. Ich nehme an das die Filterung des Serien Resonanzkreis die nicht ganz optimale Signalqualität des GPSDO korrigiert.
73, Peter
DG2AAO-------------------------------------------------------------
Hallo Peter !
Herzlichen Dank für Dein Update.
Zu dem LEO BODNAR GPSDO liest man derzeit viel im Amsat forum.
Der LEO BODNAR GPSDO liefert ein nahezu rechteckförmiges Ausgangssignal.
Somit sind in dem Signal natürlich viele Oberwellen enthalten die gleich mehrfach Probleme erzeugen können.
1. bei undichten Kabeln und Gehäusen flutet man sein Shack und die Umwelt mit Oberwellen von 25 MHz.
Das würde in meiner Region manchen Nachbarn ärgern, denn auf 100 MHz sendet hier ein beliebter Rundfunksender.
2. Im LNB wird natürlich auch ein Teil der Oberwellen auf die ZF gekoppelt, was manche Empfänger mit einem breitbandigen Eingang garnicht mögen.Egal welchen Referenzoszillator man auch nutzt, ob TCXO, OCXO oder GPSDO, er sollte ein sinusförmiges Signal von ca. 0,5-1,0 Vss an den LNB liefern.
Man kann dies recht einfach durch ein Pi-Tiefpassfilter erzielen.
Die Schaltung für ein gutes 75 Ohm Tiefpassfilter findet man hier im Forum in meinem Artikel "25/27 MHz Indoor LO für LNBs".Durch Deine L-C Kombination hast Du vermutlich einen Teil der Oberwellen etwas abgedämpft.
Du solltest aber mit dem Pegel etwas aufpassen. Es sollten nicht mehr als 1 Vss am PLL-Chip anstehen.VY73
Armin DF1QE -
Update : Ich biete gelegentlich bei ebay u.A. auch fertig umgerüstete LNBs und indoor TCXOs an.
siehe : https://www.ebay.de/sch/armin_graewe/m.htmlIch habe mittlerweile große Mengen von Single und Twin LNBs, für den OSCAR 100 Empfang, mit Eingängen für einen externen LO umgebaut.
Beim praktischen Betrieb fiel mir auf, dass ein verbleibender Ausgang etwas wenig ist.
Es wäre doch schön, gleichzeitig den NB- und den WB-Transponder zu empfangen und auch gleichzeitig einen Konverter und z.B. einen SDR-Stick zu nutzen.
Dazu bietet sich eine einfache Lösung an : Die Umrüstung eines Quad LNB.
Diese Quad LNBs haben, wie der Name schon sagt, 4 Ausgänge. Wenn man davon einen für die LO-Einspeisung nutzt, bleiben noch 3 Ausgänge erhalten.
Ich habe dies jetzt schon mehrere Male erfolgreich mit einem Diavolo Quad LNB der Fa. Megasat realisiert.
Deshalb hier nun eine Umbauanleitung für einen Diavolo Quad LNB zur Einspeisung eines exteren LO-Signals.So sieht der fertig modifizierte Diavolo Quad LNB aus.
Um nicht noch einmal auf die Grundlagen zum Thema Modifikation von LNBs für externe LOs eingehen zu müssen, empfehle ich meine weiteren Postings in diesem Forum zu lesen.
Mittlerweile habe ich meine Methode zur Einspeisung des LO-Signals etwas geändert.
Ich kam auf die Idee den internen Quarz des LNBs zu erhalten und ihn als Filter zu verwenden.
Das hat mehrere Vorteile : 1. das lästige Auslöten entfällt, 2. das LO Signal wird zusätzlich gefiltert.(zum Vergrößern auf die Bilder klicken, der Browser Back Button geht zurück zum Bericht)
So sieht das Schaltbild zur Modifikation aus.
Achtung : Beim Diavolo Quad beträgt die Kapazität nicht 12 pF wie im Schaltbild angegeben, sondern 8,2 pF.Das Innenleben des Diavolo Quad.
Er ist im Prinzip so wie ein Diavolo Twin V2 aufgebaut, nur eben halt mit 4 Ausgängen.
Als Konverter Chip ist ein RT340M statt eines RT320M verbaut.
Er arbeitet ebenfalls mit einer 25 MHz Referenz und einem PLL-Faktor von 390.Nun zum eigentlichen Umbau :
Als erstes muss der rechte 8,2 pF Ballast C oberhalb des Quarzes ausgelötet werden.
Dazu verwendet man am besten einen SMD-Tweezer Lötkolben, oder zwei einzel-Lötkolben.
Der Kondensator wird nicht mehr benötigt, da er für die spätere Verwendung zu klein ist.(Für die SMD-Cracks unter uns eine Alternative : Man kann ihn doch verwenden indem man ihn direkt am rechten Quarz-Pad nach Masse einlötet. Dann entfällt natürlich der neue C in der anderen Kammer.)
Als nächstes wird die Leiterbahn die vom rechten Pad des ehemaligen Ballast Cs unter den Quarz führt, direkt am Quarz-Rand durchtrennt. (siehe Bild)
Jetzt widmen wir uns dem unteren Bereich :
Als nächstes muss der Kondensator, der das ZF-Signal auf die F-Buchse koppelt, ausgelötet werden.
Danach wird das Ende der Mäander-Drossel von der Durchführung getrennt.
Zum Schluss wird noch ein dünner Draht vom rechten Quarz-Pad (oberes Bild) zur Durchführung zur F-Buchse (unteres Bild) gelegt.
Ich verwende hierzu üblicherweise gern einen Teflonisolierten 0,2 mm Draht.
Der Draht sollte, genau wie auf den Bildern zu sehen, direkt am Rand neben der Platine verlaufen, damit er nicht vom Gehäusedeckel eingequetscht wird.Nun muss noch eine Kerbe in den Deckel gefeilt werden.
Damit der Draht aus der geschlossenen Quarzkammer geführt werden kann, ist es erforderlich eine Ausbuchtung in die Deckelwange zu feilen.
Die genaue Größe ist dabei unwichtig, es muss halt nur genug Platz für den Draht sein.
Ich verwende dazu eine 4mm Rundfeile.
(Bitte nicht über das Foto wundern, es ist der Deckel eines Diavolo Twin, der aber in dem Bereich identisch ist.)Jetzt geht es an eine andere Kammer :
Auf der Gegenseite des LNBs befindet sich noch eine kleine Kammer, deren Deckel mit nur einer Schraube verschraubt ist.
Nachdem man diese geöffnet hat, sieht man viel "nichts"
Sie beinhaltet nur eine Platine mit nur 2 Leiterbahnen.
(Der Widerstand war schon von mir eingelötet.)Als erstes muss die rechte (längere) Leiterbahn oberhalb der Schraube aufgetrennt werden.
Danach wird über die Leiterbahnunterbrechung ein 820 Ohm SMD 1206 Widerstand gelötet,
dann von dem rechten F-Buchsen Pin nach Masse ein 68 Ohm SMD 1206 Widerstand,
und zum Schluss noch von dem Durchführungs-Pin nach Masse einen 8,2 pF SMD 1206 Keramikkondensator.
(das ist der Ersatz für den am Quarz ausgelöteten mini C)Da in der Kammer reichlich Platz ist, kann man natürlich auch problemlos bedrahtete Bauelemente einbauen.
Wer es ganz wild treiben will, kann, wie ich bei dem ersten Experiment, statt des 8,2 pF Fest-Cs, einen 10 pF Trimmer einlöten und den Quarz damit auf optimale Resonanz trimmen.
Das ist aber "mit Kanonen auf Spatzen geschossen", der 8,2 pF Fest-C reicht völlig aus.Damit ist die Modifikation abgeschlossen.
Wer möchte, kann nun seinen LNB testen.
Das Problem dabei ist, dass die Platine dabei auf das Gehäuse gedrückt werden muss, damit sie einen guten Massekontakt bekommt.
Man kann sich damit helfen die kürzere Schraube aus der Deckelmitte in eine der oberen Löcher zu schrauben.
Dann legt man einfach mit ein paar Messleitungen 12 V an einen Beliebigen Ausgang des LNB und speist aus einem Generator genau 25,0 MHz mit ca. 1 Vss in den neuen LO-Eingang ein.
Mit einem Oszilloskop (10er Tastkopf) tippt man nun auf das rechte Pad des ehemaligen Ballast-Cs oberhalb des Quarzes. Dort sollten ca. 500 mV bei 25 MHz in einer Art verrundeten Dreiecksform zu sehen sein.
Wenn nicht, dann mit dem Tastkopf vom Einspeisepunkt des LO-Signals das Signal bis zum linken Quarz-Pad verfolgen.
Sollten sich beim Test wilde Schwingungen zeigen, keine Sorge, das ist bei offenen Deckeln normal.Wer sich einmal die Mäanderdrosseln am ZF-Ausgang ansieht, wird feststellen, dass die Designer dabei erheblich geschlampt haben.
Da offenbar im Bereich der Deckelschrauben zu wenig Platz war, hat man bei den ganz linken und den ganz rechten Mäandern auf ein paar Windungen verzichtet. Das halte ich für die Nenn-ZF schon für kritisch. Da wir aber den LNB sowieso schon am unteren ZF-Grenzbereich betreiben, wirkt sich das dort natürlich noch mehr aus. Man sollte also darüber nachdenken, die Mäander zu unterbrechen und ein paar SMD Drosseln darüber zu löten.
Ein Wert von ca. 1 uH würde ich für angemessen halten. Allerdings muss man bei den kleinen Drosseln auch auf die Strombelastbarkeit achten.
Ich habe mir das bisher gespart und auf später vertagtJetzt kann man den LNB wieder zuschrauben.
Die 5 + 1 selbstschneidenden Schrauben versucht man natürlich möglichst in die alten Gewinde zu schrauben.
Dazu dreht man erst mal ein wenig links herum bis die Schraube einrastet.
Wichtig : Die kürzere Schraube gehört in die Mitte.
Es ist wichtig, dass die Schrauben fest angezogen werden. Ansonsten ist der durchgehende Massekontakt nicht gewährleistet.
Aber Vorsicht "Chinaschrauben" kann man auch leicht abdrehen
Solange sich alles noch in der Experimentierphase befindet kann man den LNB bei schönem Wetter auch ohne Abdichtung betreiben.
Wenn diese jedoch abgeschlossen ist, sollte man doch wieder Silikon aufbringen, denn durch den sich ständig ändernden Luftdruck und Temperaturschwankungen dringt unter Umständen doch Feuchtigkeit ein.Im praktischen Betrieb habe ich keine nennenswerten Unterschiede zu den anderen LNBs feststellen können.
Gleiches Grundrauschen, gleiche Signalstärken, gleich gutes PLL-Rastverhalten.
Nur eben halt, dass jetzt komfortabel alles gleichzeitig empfangen werden kannIch hoffe einigen OMs mit meinem Bericht etwas Hilfe zum Start in die OSCAR-100 Welt gegeben zu haben.
Kritik und Anregungen sind sehr willkommen.
Ich bleibe weiter am Ball, und werde hier über meine Aktivitäten berichten.VY73
Armin DF1QE -
Hier stelle ich einen Konverter vor, der hinter einem LNB das QO100 Signal von 739 MHz auf 28 oder 27 MHz umsetzt.
Die fertige 28 MHz Version
Die fertige 27 MHz Version
Vorwort :
Nachdem ich meinen „NB Konverter tiny“ für die Umsetzung von 739 MHz auf 144 MHz veröffentlicht hatte, kam im AMSAT Forum eine Diskussion auf, ob man nicht auch auf 28 MHz umsetzen könnte.
Gegner dieses Konzepts argumentierten damit, dass man dann auf der Spiegelfrequenz, die nur 2 x 28 MHz unter der Nutzfrequenz liegt, zumindest das Grundrauschen mit empfängt, wenn nicht sogar Störsignale.
Ich hatte in letzter Zeit viel mit SAW-Filtern gearbeitet und bei der Gelegenheit ein Filter entdeckt, dass 739 MHz mit 2 dB Dämpfung im Durchlassbereich hat, bei 683 MHz (739 – 2xZF) aber schon 48 dB Dämpfung aufweist. Es ist das TA1016A von TAISAW Technology Co.LTD.Hier die von mir gemessene Durchlasskurve des Eingangsfilters von 650 – 850 MHz.
Damit ist es also möglich einen Konverter von 739 MHz auf 28 MHz mit einer Spiegelfrequenzunterdrückung von rund 46 dB auf zu bauen.
Gleichzeitig musste allerdings auch noch ein Ausgangsfilter für 28 MHz entwickelt werden, dass dem Mischer über einen breiten Frequenzbereich einen guten 50 Ohm Abschluss bietet. Was mir auch schnell gelang.(Zum vergrößern der Bilder darauf klicken; der Browser Zurück-Button schliesst die Vergrößerung)
Hier die von mir gemessene Durchlasskurve des Ausgangsfilters von 1 – 1000 MHz und die dazugehörige Impedanz.
Die Durchlassdämpfung bei 28 MHz ist mit knapp 2 dB angenehm niedrig, die Sperrdämpfung mit rund 40 dB völlig ausreichend und die Eingangsimpedanz liegt im gesamten Bereich dicht bei 50 Ohm.Ansonsten habe ich im Wesentlichen die Schaltung meines vorherigen Konverters 739 auf 144 MHz übernommen.
Ausserdem kam mir noch die Idee einen zweiten Konverter zu bauen, der auf 27 MHz umsetzt. Damit kommen dann ein paar alte CB-Funkgeräte wieder zu „Ehren“ um z.B. damit die OSCAR 100 Bake zu monitoren.(Zum vergrößern der Bilder darauf klicken; der Browser Zurück-Button schliesst die Vergrößerung)
Das Schaltbild der Konverter. (Auch als .PDF weiter unten im Download)
Schaltungsbeschreibung :
Das 739 MHz Signal vom LNB gelangt über eine kapazitive Entkopplung direkt auf das SAW-Filter. Von dort geht ohne Verstärkung weiter auf den Ringmischer.
Der Pegel vom LNB ist so groß, dass keine Vorverstärkung erforderlich ist.
Die Rauschzahl wird (fast) nur vom LNB und nicht von den Empfängern bestimmt.
Im Ringmischer wird das Signal mit 711 oder 712,5 MHz auf 28,5 oder 27,0 MHz gemischt.
Für den Ringmischer selbst, können mehrere Typen verwendet werden. z.B. auch der bekannte ADE-5 und andere. Den ADE-25MH habe ich gewählt, da er preisgünstig in Fernost zu beschaffen war.Auf den Mischer folgt das Ausgangsfilter in Form eines Diplexers.
Dieser hat einerseits die Aufgabe das 28 MHz Signal zu filtern, andererseits dem Mischer auf allen Frequenzen einen 50 Ohm Abschluss zu bieten.
Zuerst habe ich mit Schaltungsvarianten von kommerziellen Geräten mit 21,4 MHz Zf aus dem Betriebsfunksektor experimentiert. Ziemlich erfolglos. Komischer Weise konnte ich bei keiner Schaltung eine gute Anpassung erzielen.
Deshalb habe ich experimentell eine eigne Schaltung entwickelt.
Sie besteht im Wesentlichen aus zwei Parallelresonanzkreisen die mit einem Serienresonanzkreis gekoppelt sind. Für Frequenzen ausserhalb des Nutzbereichs bildet eine R-C Kombination den Abschluss.Der Localoszillator für 711 oder 712,5 MHz besteht aus nur einem einzigen Baustein, dem Si590 von Silicon Labs. Es ist eine ab Werk auf eine Ausgangsfrequenz von 10-810 MHz programmierte DSPLL. Als Basis dient ein integrierter Quarzoszillator aus dem mittels digitaler Frequenzsythese die gewünschte Frequenz erzeugt wird.
Die Temperaturstabilität der verwendeten Version wird von Si-Labs mit +/- 7 ppm und die über-alles Stabilität mit +/-20 ppm angegeben, was für SSB- und CW-Betrieb völlig ausreichend ist.
Der von mir gemessene Ausgangspegel auf 711 MHz beträgt -6 dBm was für den 13 dBm Ringmischer zu wenig ist. Deshalb folgt auf den Si590 ein MAR3SM+, ein GaAsMMIC für 0-2 GHz mit einer Durchgangsverstärkung von ca. 11 dB auf 711 MHz. Das hebt den LO Pegel auf ca. +7dBm an. Tests haben gezeigt, dass das für den Ringmischer völlig ausreichend ist, und eine weitere Erhöhung auf +13dBm keinen Unterschied macht.Das 711 MHz LO Signal am Mischereingang mit knapp +7 dBm
Merkwürdiger Weise befindet sich noch ein kleiner Peak im LO-Signal auf 577 MHz.
Er liegt aber 50 dB unter dem Nutzsignal und stört nicht. Deshalb habe ich das nicht weiter untersucht.merkwürdiges Nebensignal auf 577 MHz
Da der Ringmischer nur ein passives Bauteil ist, weist auch dieser laut Datenblatt eine Mischdämpfung von ca. 8dB auf, so dass man rechnerisch auf eine Gesamtdurchgangsdämpfung des Konverters von 12 dB kommt.
-2dB Eingangsfilter, -8dB Mischer, - 2dB Ausgangsfilter
Reale Messungen haben diesen Wert bestätigt.Das 739 MHz Signal vom Messsender zum Konvertereingang auf -10 dBm kalibriert
Das 28 MHz Ausgangssignal weist mit -22 dBm die kalkulierte Durchgangsdämpfung von 12 dB auf
Das 683 MHz Spiegelfrequenz-Signal vom Messsender zum Konvertereingang auf -10 dBm kalibriert
Das Spiegelfreqenz-Signal kommt am Ausgang des Konverters mit -63 dBm an, und weist somit 41 dB Abstand zum Nutzsignal auf.
Mehr als ausreichend für eine gute Spiegelfrequenzunterdrückung.Das LO-Signal auf 711 MHz ist mit 54 dBm am Konverterausgang ausreichend gedämpft
Im gesamten Ausgangsspektrum von 10 - 800 MHz sind keine weiteren unerwünschten Signale zu sehen
Die Stromversorgung erfolgt mittels 12 V DC.
Die Eingangsspannung von 12-15 V durchläuft zunächst eine Verpolungsschutzdiode und einen Lo-Drop Regelhalbleiter und wird in diesem auf 10 V stabilisiert. Um auch einen sicheren Batteriebetrieb bei schwachen Batterien zu gewährleisten wurde eine 1N5819 Shottky-Diode und ein L4940V10 Lo-Drop Regelhalbleiter gewählt. Damit ist ein stabiler Betrieb bis herab zu ca. 10,5 V möglich. Wer ständig stabile 13,8 V zur Verfügung hat, kann hier auch eine 1N4007 und einen 7810 verwenden.
Der Regelhalbleiter sollte gekühlt werden, besonders wenn man auch den LNB daraus speisen möchte. Ich habe ihn einfach mit dem Weißblechgehäuse verlötet, was völlig ausreicht.
An der F-Buschse für den LNB-Anschluss habe ich im Konverter eine DC-Einkopplung zur Versorgung des LNB mittels einer 1 uH Drossel vorgesehen.
Es kann Wahlweise eine Brücke zum 12 V Eingang hinter der Verpolungsschutzdiode oder hinter der Drossel oder zum 10 V Ausgang des Regelhalbleiters geschaltet werden. Wenn man die 12V Variante wählt, sollte die Versorgungsspannung sehr sauber und geregelt sein. Unsaubere, ungeregelte Versorgungsspannungen am LNB können zu einem sehr merkwürdigen Verhalten des LNB und zu unsauberen Ausgangssignalen führen.
Ausserdem schalten die meissten LNBs bei ca. 14 V die Polarisation um, so dass man bei 13,8 V Betrieb schon dicht an die Schaltschwelle kommt.
Ich wähle immer gern die 10V Variante, dann werden auch die Regelhalbleiter im LNB nicht so heiß.
Um für Messzwecke den Eingang spannungsfrei schalten zu können, wurde noch ein Jumper vorgesehen. (viele HF-Messgeräte mögen kein DC am Ausgang)
Für die Versorgung des Si590 werden die 10V mit einem LP2590ACZ3,3 noch mal weiter auf 3,3 V herunter stabilisiert, was unter allen Bedingungen eine stabile und rauscharme Stromversorgung des Si590 ergibt.Mechanischer Aufbau :
Der gesamte Konverter wurde auf einer nur 71 x 52 mm großen, doppelseitigen FR4 Epoxyplatine mit 1,5 mm dicke realisiert. Dieses Maß habe ich gewählt, damit die Platine in ein 74 x 55 x 30 mm standard Weißblechgehäuse passt.
Für alle die die Platine selbst herstellen : Alle Bohrungen sind 0,8 mm Löcher. Außnahmen : großer Regelhalbleiter und Jumper 1,0mm, BNC- und F-Buchsen 2,0mm.
Den gesamten HF-Teil habe ich in 1206 SMD auf der Oberseite platziert.
Für die LNB-Speisedrossel kommt aufgrund der Strombelastung ein 1812 Typ zu Einsatz.
Die Stromversorgung habe ich mit konventionellen, bedrahteten Bauteilen realisiert.
Das bietet den Vorteil der einfachen Servitierbarkeit, auch für Hobbylöter.Die Oberseite der fertig bestückten Platine der 28 MHz Version
Und die, bis auf den Oszillator, völlig identische 27 MHz Version
Bestückung der Platine :
Bei der Bestückung der Platine beginnt man, wie üblich, von kleinen Bauteilen hin zu großen Bauteilen. Als erstes müssen natürlich die Durchkontaktierungen vorgenommen werden. Es sind insgesamt 17 Stück. Ich verwende zur Durchkontaktierung üblicherweise 0,8mm Kupfer-Hohlnieten. Wer diese nicht zur Verfügung hat, kann auch Lötnägel oder Draht verwenden. An welchen Stellen Durchkontaktierungen gesetzt werden müssen findet man im File „NB Konverter tiny28 1.0 durch.pdf“. Es sind die grauen Punkte.
Später muss zusätzlich ein Tantalkondensator und der Jumper einseitig auf der Oberseite verlötet werden. Den Jumper verlötet man zunächst auf der Unterseite, hebelt dann das Kunststoff etwas hoch, verlötet auf der Oberseite und schiebt das Kunststoff wieder runter.
Da einige Bauteile statisch empfindlich sind, (TA1016A, Si590, MAR3) ist während und nach dem Einbau dieser Bauteile auf einen antistatischen Arbeitsplatz zu achten !
Man sollte nach dem Durchkontaktieren zuerst die SMD-Bauteile bestücken.
Das SAW-Filter ist dabei schon eine Herausforderung, selbst für erfahrene Löter.
Es muss sehr genau platziert werden, sonst entstehen Kurzschlüsse.
Wer sicher gehen will, sollte nach dem löten mit einem Multimeter eine Durchgangsmessung machen. Ein- und Ausgang dürfen nirgendwo hin Durchgang haben.
Noch ein paar Positionierungshinweise :
Beim Si590 ist am Aufdruck 59x der Pin der Stromversorgung.
Beim ADE-25 ist am Aufdruck MCL der Eingang vom SAW-Filter kommend.
Beim TA1016A ist der Aufdruck 1016 leserichtig, wenn die F-Buchse zu einem hin zeigt.Viele Bauteilwerte, besonders die nicht-resonanten Kapazitäten, wie z.B. Koppel- und Abblockkondensatoren sind relativ unkritisch. Man kann dort auch naheliegende Werte verwenden. Es sollte aber bei allen Bauteilen auf eine gute HF-Tauglichkeit geachtet werden. Die Kapazitäten und Induktivitäten im Diplexer hinter dem Ringmischer müssen genau eingehalten werden !
Inbetriebnahme :
Dieser Punkt gestaltet sich auf Grund der wenigen Bauteile sehr einfach. Zur einfacheren Fehlersuche und einfacheren Lötarbeiten sollte man die Platine vor dem Einbau in das Weisblechgehäuse prüfen.
Zunächst sollte man den Konverter an einem geregelten Netzteil mit Strombegrenzung betreiben. Netzteil auf 500mA Strombegrenzung einstellen und die Spannung langsam auf 12 V erhöhen. Die Stromaufnahme sollte nun ca. 125 mA betragen. Wenn nicht, nach Unterbrechungen oder Lötklecksen auf der Platine oder nach eventuell verpolten Tantals suchen.
Wer einen Meßsender besitzt kann 739,5 MHz am Eingang einspeisen, wer nicht, einfach einen OSCAR100 LNB anschließen. Achtung bei Meßsenderspeisung den LNB-Versorgungsjumper ziehen. Viele Generatoren mögen kein DC.
Den Konverterausgang mit einem 10m Empfänger oder SDR verbinden.
Nun sollte auf 28,5 MHz der Messsender oder die OSCAR100 Bake zu hören sein.
Wenn nicht, zunächst die Stromversorgung prüfen :
Am Ausgangspin des MAR3 sollten ca. 4,7 V DC anstehen und am SI590 genau 3,3 V.
Sollten die Signale sehr schwach sein, könnte ein Kurzschluss am SAW-Filter oder ein Fehler im Ausgangsfilter vorliegen.Bohren des Gehäuses :
Das Bohren der dünnen Weißblechgehäuse ist eine durchaus sportliche Aufgabe und führt bei der Verwendung von standard-Spiralbohrern oft zu blutigen Fingern und aufgewickelten Blechen. Ich verwende hierfür gern Stufenbohrer, Kegelbohrer oder Reibahlen. Die Bohrungen für die F- und BNC-Buchsen liegen jeweils 16 mm von Seitenkante und die F-Buchse 14 mm und die BNC-Buchse 12mm vom oberen Rand (ohne Deckel). Durchmesser : F-Buchse 10-11 mm, BNC-Buchse 12-13 mm.
Die Platine hat somit ca. 4mm Freiraum auf der Unterseite. Die Bauteildrähte müssen natürlich entsprechend gekürzt sein damit keine Kuzschlüsse mit dem Deckel passieren.
Die Bohrung für den Durchführungskondensator beträgt 3,5mm und 10mm vom Rand, ebenfalls mittig bei 14mm. Für Testzwecke und auch später als Masseanschluss bewährt es sich ein 1,3 mm Loch für einen 1,3 mm Lötnagel in das Gehäuse zu bohren und den Lötnagel dort einzulöten.Die Oberseite der Konverterplatine im Gehäuserahmen
Die Unterseite der Konverterplatine im Gehäuserahmen
Wenn alles sitzt, passt und funktioniert sollte man den Regelhalbleiter mit dem Gehäuse verlöten oder verschrauben, besonders, wenn man auch den LNB darüber speisen möchte. Ansonsten kann er bei 13,8 V recht warm werden und eine unnötige Spannungsdrift erzeugen.
Tip : Eine Holz-Wäscheklammer hilft gut beim Löten zum Andrücken.Die Deckel sitzen oftmals etwas locker. Entweder man verklebt oder verlötet sie, oder man biegt mit einem Seitenschneider 4 kleine „Dellen“ nach innen in den Rand, was auch eine gute Haltbarkeit und Kontaktgabe bietet.
Später kann man dort auch noch ein paar kleine Lötkleckse platzieren.Ich bekam im AMSAT Forum oft den Kommentar, die Platinen doch lieber für verschraubbare Alu Gehäuse wie z.B. von Fischer an zu passen.
Diese Gehäuse sind für HF-Technik nicht geeignet, denn sie sind auf Grund ihrer Eloxierung nicht HF-dicht. Die richtige Lösung ist, das Weißblechgehäuse in solch ein Alu Gehäuse einzubauen.Weitere mechanische Details, Bilder und Bearbeitungsanleitungen findet ihr in meinen anderen Berichten hier im Forum.
Praktischer Betrieb :
Erster "fliegender" praktischer Test
Ein Vergleich des Direkten LNB-Signals auf 739 MHz mit dem per Konverter auf 28 MHz umgesetzten Signals zeigt bei einem FiFi-SDR mit HDSDR Software fast keine Unterschiede. Ausser dem etwas geringeren Pegel. Dafür sinkt auch das Grundrauschen.
Test auf 28,5 MHz mit KW-Receiver:
Mein uralter Trio JR599 Kurzwellenempfänger. Ein voll-analoger Schatz !
Beim Betrieb an einem OSCAR100 LNB und dem Trio JR599 Kurzwellen RX liegt steigt das Grundrauschen bei Anschluss des Konverters mit LNB von S0 auf S2,5 an.
Grundrauschen knapp neben der CW-Bake
Die CW-Bake ist an meinem gichtbrüchigen 60cm Testspiegel an der Werkstatt der schlecht fokussiert und schlecht ausgerichtet ist dann deutlich mit S5,5 zu hören.
Das Signal der OSCAR100 CW-Bake
Alle weiteren Signale SSB / CW / digital sind schön sauber und stabil.
Ein klein wenig wandert der LO natürlich. Es ist kein echter TCXO. Aber da wir hier keinen Vervielfachungsfaktor wie in einer LNB-PLL haben, ist das völlig ausreichend.
Die CW-Bake wandert über Tage nicht aus dem CW-Filterbereich raus.
Es ist ein echter Genuss mal wieder mit einem analogen „Flywheel“ über das Band zu drehen und die SSB-Signale schön feinstufig abzustimmen.Test auf 27 MHz mit einem CB-Funkgerät :
Test am President Jackson CB-Funkgerät
Die 27 MHz Version habe ich an einem President Jackson CB-Funkgerät getestet.
Auf Kanal B4 (27,005) findet man sofort die OSCAR100 Bake.
Das Grundrauschen ohne Signal aber mit LNB hebt das S-Meter gerade sichtbar an.Grundrauschen knapp neben der CW-Bake
Die Bake zeigt dann S8. (so weit zum Thema S-Meter
)Das Signal hört sich sauber an und kann mit dem Clearifier abgestimmt werden.
Auch die SSB-Signale sind gut lesbar. Allerdings ist es auf Grund des Kanalrasters etwas mühsam über das Band zu drehen.
Zu Monitorzwecken oder um Spiegel auszurichten oder LNBs zu optimieren ist dieser Aufbau aber bestens geeignet.Ich spiele mit dem Gedanken ein President Jackson mal mit einem Direkt-Synthesizer auszustatten und ihn durchstimmbar zu machen.
Hier nun alle erforderlichen Dateien für den Nachbau :
Alle folgenden Files in einer .ZIP Datei zusammengefasst.
NB Konverter tiny28 1.0.zipDas Schaltbild einzeln
NB Konverter tiny28 1.0 shem.pdfDie Stückliste einzeln
NB Konverter tiny28 1.0_Stückliste.xlsDer Bestückungsplan oberseite eineln
NB Konverter tiny28 1.0 PPtop.pdfDer Bestückungsplan unterseite eineln
NB Konverter tiny28 1.0 PPbot.pdfPlatinen-Kupferseite oberseite 1:1 eizeln
NB Konverter tiny28 1.0 PCBtop.pdfPlatinen-Kupferseite unterseite 1:1 einzeln
NB Konverter tiny28 1.0 PCBbot.pdfDurchkontaktierungsstellen (grau) einzeln
NB Konverter tiny28 1.0 PCBthru.pdfNachwort :
Es hat mal wieder Spass gemacht, mit wenigen, aber dafür sehr genau angepassten Bauteilen einen minimalistischen Konverter zu entwickeln.
Kommentare und eventuelle Fehleranmerkungen sind sehr willkommen,
entweder hier im Forum oder per Mail unter : DF1QE(ät)agfunk.deWenn ich hiermit jemanden an den Lötkolben gelockt habe, stelle ich in kleinen Mengen auch semiprofessionell gefertigte und gebohrte Platinen bereit und lege einige fertig programmierte Si590 und TA1016A auf Lager.
Je nachdem wie gerade so die Auslastung in meinem QRL ist, werde ich vielleicht auch ein paar fertig bestückte Platinen oder Bausätze auf ebay anbieten.
Schaut mal unter : https://www.ebay.de/sch/armin_graewe/m.html
(Die Angebote bitte nicht mit der 2m-Version verwechseln)So weit für heute …. und gestern …. und vorgestern ….
Puhhhh, es braucht seine Zeit so einen Bericht zu schreiben und zu bebildern ….VY73, bleibt gesund !
Armin DF1QE -
Der Umbaubericht für den Diavolo Twin V3 ist nun online unter :
Umbau Diavolo Twin V3 LNB für externen LOVY73
Armin DF1QE -
Mittlerweile tauchen auf dem Markt verschiedene Versionen des bekannten Diavolo Twin LNBs auf.
Mir sind bis jetzt 3 Versionen bekannt, alle drei habe ich bisher mehrfach, erfolgreich umgebaut.
Ich nenne sie mal V1, V2, und V3, nach der Reihenfolge des Auftauchens.
V1 habe ich bei Reichelt gekauft, V2 bei ebay, V3 stammt laut einem OM von Amazon.
Vom Alter her ist V3 offenbar die älteste Version, dann folgte V1 und dann V2Noch ein Hinweis : Alle Bilder können durch anklicken vergrößert werden. Der Browser "Back" Button kehrt zurück zum Text.
So sieht V3 aus. Dafür gilt dieser Umbaubericht.
Der Vollständigkeit halber : Das ist V2
Der Vollständigkeit halber : Und so sieht V1 aus
V1 und V3 haben das gleiche Kunststoffgehäuse, V2 ist kürzer und rundlicher.
V1und V2 haben den gleichen Chipsatz, RT320M, V3 hat je Kanal einen separaten Chip, aber einen gemeinsamen Quarz
V1und V3 haben Streifenleitungs-Fingerfilter, V2 nicht.
V1 hat einen Quarz im 4poligen ca.3x5mm SMD Gehäuse, V2 und 3 haben HC49U SMD Quarz.
Im praktischen Betrieb habe ich keine nennenswerten Unterschiede festgestellt.Dieser Umbaubericht zur Einspeisung eines externen LO Signals bezieht sich auf die Version 3
Um die Grundlagen nicht wiederholen zu müssen, empfehle ich dazu den Umbaubericht von V1 zu lesen : viewtopic.php?f=17&t=11Zunächst gilt es das Kunststoffgehäuse zu öffnen, möglichst ohne die Rastlaschen abzubrechen.
Zum öffnen verwendet man am besten ein Kabelmesser und hebelt im Schlitz eine Halbschale knapp neben den Rastlaschen nach innen.
Wenn doch Rastnasen abbrechen ist das auch kein Beinbruch, man kann ihn später mit Isolierband umwickeln.
Die Dichtigkeit spielt hier keine Rolle, die ist im Inngehäuse realisiert.So sieht der Diavolo Twin V3 im Original aus
Dann folgt das übliche Einschneiden der Silikon-Vergussmasse und das lösen der 6 Schrauben.
Es sind Innensechskantschrauben (Torx) T8.Danach hat man die ganze "Pracht" vor sich.
Gut zu erkennen, der HC49 Quarz zwischen den beiden Buchsen.Im Deckel befindet sich im Bereich des Quarzes eine große Ausbuchtung, was sich später als sehr praktisch erwies.
Wenn man Experimente mit diesem LNB macht, ist es essentiell wichtig jedes mal den Deckel zu schliessen.
Ansonsten entstehen starke, wilde Schwingungen.Ich habe zunächst die recht gut erkennbare Schaltung analysiert und festgestellt, dass in diesem LNB alles völlig anders designt ist als in den anderen Modellen.
Es gibt pro Kanal einen separaten PLL & Mixer Chip, allerdings mit nur einem gemeinsam genutzten Quarz.
Das weckte meine Neugier und ich habe nach diesem Chipsatz recherchiert.Die PLL & MixerChips sind die Type TFF1014 von NXP und sind mittlerweile abgekündigt.
Ein Datenblatt findet man aber noch bei NXP.Zunächst habe ich mir die original Signale am Quarz angeschaut.
Linker Pin mit knapp 400 mVss und 2,2 V DC
Rechter Pin mit ebenfalls knapp 400 mVss und keinem DC Pegel
Hier noch mal linker Pin mit AC-Kopplung und 100 mV / Teilung
Und noch mal rechter Pin mit AC-Kopplung und 100 mV / Teilung
Was mir direkt auffiel, war die hohe Symmetrie der beiden Signale, und beide völlig Sinusförmig.
Die nächste Aufgabe war wie üblich das Auslöten des Quarzes.
Nach dutzenden von LNB-Umbauten bin ich mittlerweile Profi darin.
Bei mir hat sich die 2-Lötkolben Methode etabliert.
Bevor ich den SMD-Tweezer aus der Schublade geholt und aufgeheizt habe bin ich mit meinen sowieso immer laufenden 2-3 Lötkolben schneller und besser.
Früher habe ich dazu als 3. Hand noch eine weitere Person mit Pinzette gebeten, mittlerweile hebe ich den Quarz einfach mit den beiden Lötkolben an.Also noch mal zusammenfassend meine Methode :
Zwei Lötkolben, ca. 60W, temperaturgeregelt , ESD tauglich, möglichst aus gleicher Stromversorgung,
Mittelfeine Spitze, ca. 350 - 400° C
(Ich verwende hierfür die alten Weller TCP50)
Es ist sinnvoll mit den Lötkolben mal eben auf das LNB-Gehäuse zu tippen um eventuelle Potentialunterschiede aus zu gleichen. Ganz vorsichtige OMs können natürlich auch den Lötstations-Erdanschluss oder die Lötkolbenhülse mit dem LNB-Gehäuse verbinden.
Zu erst auf beide Quarzanschlüsse etwas frisches Zinn geben und danach mit beiden Lötkolben beide Anschlüsse gleichzeitig aufheizen. Dabei etwas geduld haben bis die Wärme unter den Quarz gezogen ist und auch dort das Zinn verflüssigt hat. Irgendwann kann man den Quarz bewegen, dann mit den Lötkolben den Quarz im Pinzettengriff abheben. Danach noch mit etwas Zinnabsauglitze die Zinnreste entfernen und fertig ist's.Nun sollte das ganze so aussehen.
Ich habe dann, wie bei den vorhergehenden LNBs, durch Einspeisen eines externen LO-Signals und Moitoren des Gegenpins versucht den OSC in und out Pin zu ermitteln und wurde sofort fündig.
Irgend etwas in meinem HF-Blut brachte mich dazu die Gegenprobe mit vertauschten Pins zu machen, und oh Wunder : Das gleiche Ergebnis ....
Dabei schoss mir ein Kommentar von Remco PA3FYM im Amsat Forum ins Hirn.
Dort war die Rede davon, dass es besser sei die PLL symmetrisch an zu steuern und er habe den Tip von einem NXP Mitarbeiter.Nun wurde mir auch klar warum : Es gibt nur einen Oszillator der völlig symmetrisch ist : Der Butterfly Oszillator, der früher sehr gern in den Anfangszeiten der UKW-Technik genutzt wurde.
Er ähnelt dem Aufbau des klassischen Astabilen Multivibrators.
Das erklärt auch die völlig symmetrischen Signale.Somit war klar, dass der Diavolo Twin V3 anders modifiziert werden musste um optimale Ergebnisse zu erhalten.
Hierfür bietet sich die ebenfalls von Remco PA3FYM beschriebene Methode der Trafokopplung an.
So sah dann der erste Test der Trafokopplung aus.
Und das ist das passende Schaltbild dazu.
Ich habe die üblichen 1 Vss aus meinem indoor TCXO eingespeist und erhielt folgende Signale an den Oszillator-Pins.
Das Signal Oszillator Pin links
sehr sauber und kaum vom Original zu unterscheiden.Das Signal Oszillator Pin rechts
ebenfalls sauberNun interessierte mich natürlich noch die Phasenbeziehung.
Deshalb habe ich mir dann noch mal die beiden Signale gleichzeitig angeschaut.Und wie zu erwarten, haben sie exact 180 Grad Phasendrehung.
Herstellung des HF-Übertragers :
Zunächst sucht man sich eine passende Ferrit Hülse und passenden Draht.
Mit etwas Glück findet man so etwas schon fertig in alten Tunern, Antennenverstärkern, oder bevorzugt auch in Antennenverteilern oder Verteiler-Dosen, oder auch in alten Ringmischern.
Die von mir verwendete Ferrit Hülse hat einen Außendurchmesser von ca. 5 mm und ein Lochdurchmesser von ca. 2,5 mm.
Als Draht verwende ich 0,25 mm Kupfer versilbert mit Teflonisolation 0,5 mm Außendurchmesser.
Jeder ähnliche Kupfer-Lackdraht tut's aber auch, vorausgesetzt er hat eine gute Lackisolation.
Man muss dann nur wesentlich vorsichtiger sein beim fädeln über die teils scharfen Ferrit Kanten.
(eventuell Kanten schleifen und Innenloch mit Bohrer entgraten)
Wer Kupfer-Lackdraht verwendet, sollte nach dem Wickeln eine Isolationsmessung machen.
Nun zum Wickeln. Man nimmt ca. 2x 10 cm Draht und verdrillt ihn. Ein paar Schläge pro cm reichen.
Dann zieht man den Zwillingsdraht 3 mal durch den Ferritkern. Fertig.
Siehe folgende Bilder.Es werden auf ebay oft schöne sehr kleine Doppellochferrite angeboten.
Einfach mal den Suchbegriff "RF-Übertrager-Balun" eingeben.Einbau des Übertragers :
Der Übertrager wird, dort wo vorher der Quarz war, eingelötet.
Dazu kürzt man die Enden einer Wicklung so ein, dass die Enden genau auf den Lötpads des Quarzes liegen und lötet diese an. Danach lötet man ein Ende der anderen Wicklung an eine nahe gelegene Massefläche an.
Dabei darauf achten, dass auf diese Löstelle nicht von einer Kammerwand des Deckels gepresst wird. Notfalls etwas abschleifen.
Dann lötet man eine der F-Buchsen frei. Welche ist eigentlich egal. Ich habe die linke gewählt.
(ist mein persönlicher Standard, hinten ist immer RefIn)
Danach biegt man den Pin der F-Buchse etwas hoch, damit er zuverlässig keinen Kontakt mehr zur Platine hat, aber auch nicht zu hoch, damit er keinen Kontakt zum Deckel hat.
Dann noch das offene Ende der zweiten Wicklung auf den F-Pin löten und fertig ist die externe Einspeisung.
Hier nun ein paar Bilder vom Übertrager-Einbau :Vor dem verschrauben des Deckels muss darauf geachtet werden, dass der Ferrit-Übertrager nicht gepresst wird. Notfalls die Wicklung etwas zu den Seiten drücken, so dass oben Freiraum entsteht.
Wer möchte, sollte nun seinen Aufbau testen.
Als Testsender hier in der Werkstatt verwende ich einen Gunn-Oszillator aus der Schiffs-Radar-Technik.
Es gibt im Netz aber auch ein paar witzige Beschreibungen mit einem fernost Handfunkgerät als Messsender.
Wichtig ist, dass der Deckel bereits geschlossen und verschraubt ist, sonst schwingt der LNB wild.So sollte das ZF-Signal aussehen.
Wenn das erfolgreich war, kann man den LNB endgültig verschliessen.
Vorher ist es sinnvoll die umlaufende Nut, von losen Silikonresten zu befreien. (auch am Deckel)
Und man sollte eventuelle Späne, Zinnspratzer, lose Silikonreste im Innenraum sorgfältig entfernen. Ein wenig ! Druckluft ist da ganz hilfreich.
ACHTUNG : Nicht die aufgeklebten Dämpfungsgummis wegblasen !!!Die selbstschneidenden Schrauben versucht man natürlich möglichst in die alten Gewinde zu schrauben.
Dazu dreht man erst mal ein wenig links herum bis die Schraube einrastet.
Es ist wichtig, dass die Schrauben fest angezogen werden. Ansonsten ist der durchgehnde Massekontakt nicht gewährleistet.
Aber Vorsicht "Chinaschrauben" kann man auch leicht abdrehenMan sollte die Buchsen beschriften, denn nach ein paar Monaten weis man nicht mehr welche Buchse welche war, auch auf dem Aussengehäuse.
Wenn der Experimentierstaus abgeschlossen ist, sollte man das Gussgehäuse wieder mit Silikon versiegeln, denn durch den sich ständig ändernden Luftdruck und Temperaturschwankungen dringt unter Umständen doch etwas Feuchtigkeit ein.
Im praktischen Betrieb habe ich keine Unterschiede zu den anderen LNBs feststellen können.
Gleiches Grundrauschen, gleiche Signalstärken, gleich gutes PLL-Rastverhalten.Ich hoffe einigen OMs mit meinem Bericht etwas Hilfe zum Start in die OSCAR-100 Welt gegeben zu haben.
Kritik und Anregungen sind sehr willkommen.
Ich bleibe weiter am Ball, und werde hier über meine Aktivitäten berichten.VY73
Armin DF1QE -
Hallo Uwe !
Aber klar doch kannst Du mich auf diesem Wege erreichen.
Es kann nur etwas dauern, denn ich arbeite z.Zt. unter Vollauslastung.Also, ich habe vor einiger Zeit die V3 analysiert und erfolgreich analysiert und umgebaut.
Das ganze habe ich auch dokumentiert.
Ich bin nur noch nicht dazu gekommen einen Bericht dazu zu schreiben.
Da die Anfragen sich dazu aber mehren, werde ich das in in den nächsten Tagen nachholen.
Schon mal eines Vorab : Die V3 ist völlig anders aufgebaut als V1 und 2 und muss auch völlig anders modifiziert werden.
Es gibt bei diesem Chipsatz kein OSC in und out, sondern der Oszillator ist ein so genannter "Butterfly" Oszillator.
Und der muss symmetrisch gespeist werden um optimale Verhältnisse zu erzielen.
Dafür ist die Modifikation aber sehr einfach : Einfach nur einen Trafo statt eines Quarzes einsetzen und läuftAlso, bitte etwas Geduld. Ich melde mich bei Dir wenn ich den Modifikationsbericht veröffentlicht habe.
VY73
Armin DF1QE -
Basierend auf meinen bisherigen Konverter-Entwicklungen für OSCAR 100 habe ich mich an die Entwicklung und den Bau von zwei weiteren Konvertern für den ATV-Transponder von OSCAR 100 gemacht.
Herausgekommen sind der WB-Konverter inline V1.1 und V2.0.
Zwei praktische, kleine „Döschen“ die einfach in die Leitung zwischen LNB und SAT-Receiver geschaltet werden.
Es ist noch nicht mal eine externe Stromversorgung nötig. Der Konverter speist sich aus dem SAT-Receiver.
Nur noch den SAT-Receiver programmieren und fertig.
Man muss auch nicht unbedingt den LNB stabilisieren. Funktioniert auch mit nicht umgebauten Standard PLL LNBs.Die beiden Konverter unterscheiden sich nur in der Art der Filter.
V1.1 verwendet konventionelle Stripline-Filter, während V2.0 mit SAW-Filtern arbeitet.
Im praktischen Betrieb an einem Octagon SF8008 zeigen sich fast keine Unterschiede.
Für alle, die einen dieser Konverter nachbauen möchten, hier eine kleine Auflistung der Vor- und Nachteile der Versionen als Entscheidungshilfe.V1.1 Stripline :
relativ einfacher Nachbau, auch für weniger geübte Löter
man sollte über gewisse Messmittel für den Abgleich verfügen, Generator 745 MHZ, Pegelmesser 1340 MHz
das Ausgangssignal enthält mehr Nebenprodukte als bei der SAW-Version, was aber offenbar am SAT-Receiver keine Auswirkungen hatV2.0 SAW :
die SAW-Filter sind schwer zu beschaffen, nur USA oder Fernost
der Nachbau ist nur etwas für sehr geübte SMD-Löter
dafür sind aber keine Abgleichmittel erforderlich, geht oder geht nicht
das Ausgangssignal hat weniger NebenprodukteBei ausreichender Nachfrage könnte ich eventuell einen Teil-Bausatz der Spezialbauteile anbieten.
Hier nun die Beschreibung der SAW-Version V2.0.
(Die V1.1 gibt es unter : Neuer ATV Konverter für Oscar 100 WB Konverter inline V1.1)Der Konverter ist auf einer 72 x 53 mm großen, doppelseitigen Epoxy Platine aufgebaut.
Er passt somit in das 74 x 55 x 30 mm große Standard-Weißblechgehäuse WB745530.Auf der Unterseite befindet sich nur eine Drahtbrücke.
Alle 22 Durchkontaktierungen habe ich mit 0,8 mm Kupfer-Hohlnieten gemacht.Das Schaltbild des Konverters.
(zum Vergrößern Anklicken, zum Schließen Browser Zurück Button)
Zum Download steht weiter unten die .PDF – Version zur Verfügung.Schaltungsbeschreibung :
Das 745 MHz Signal vom LNB durchläuft zunächst eine DC-Trennweiche und wird durch ein SAW-Filter gefiltert und danach in IC1 SPF5189Z verstärkt. Filterdämpfung und MMIC Verstärkung ergeben eine Gesamtverstärkung von ca. 9 dB mit leichten Exemplarstreuungen. Danach werden die 745 MHz mit 595 MHz in einem ADE25 Ringmischer addiert zu 1340 MHz. Üblicher Weise hat dieser Ringmischer eine Mischdämpfung von 7 dB. Das gilt aber nur für niedrige ZF-Frequenzen. Bei einer ZF von 1340 MHz beträgt die Mischdämpfung 10 dB.
Vom Mischer aus geht es direkt auf weiteres, SAW-Filter für 1340 MHz. Eigentlich würde man hier einen Diplexer zur Allpass-Anpassung des Ringmischers an 50 Ohm erwarten. An diesem Versuch war die Version 1.0 gescheitert. Ausgiebige Experimente haben ergeben, dass bei einer ZF von 1340 MHz es dem Ringmischer völlig egal ist, wie er abgeschlossen ist.
Übrigens ist der ADE25 einer der wenigen Ringmischer die auf der ZF-Seite bis 1500 MHz spezifiziert sind.
Das Ausgangfilter hat eine Durchgangsdämpfung von rund 2,5 dB. Somit ergibt sich eine rechnerische Gesamtdämpfung des Konverters von 3,5 dB.
Hinter dem Filter folgt wieder eine DC-Trennweiche und der Ausgang zum SAT-RX.
Der Localoszillator besteht aus nur einem einzigen Baustein, dem Si590 von Silicon Labs. Es ist eine ab Werk auf eine Ausgangsfrequenz von 10-810 MHz programmierte DSPLL.
Als Basis dient ein Quarzoszillator aus dem mittels digitaler Frequenzsynthese die gewünschte Frequenz erzeugt wird.
Die Temperaturstabilität der verwendeten Version wird von Si-Labs mit +/- 7 ppm und die über-alles Stabilität mit +/-20 ppm angegeben, was für ATV-Betrieb mehr als ausreichend ist.
Der von mir gemessene Ausgangspegel auf 595 MHz beträgt, je nach Exemplar, ca. -6 dBm, was für den 13 dBm Ringmischer zu wenig ist.
Deshalb folgt auf den Si590 IC2 SPF5189Z, der das Signal, je nach Exemplar, auf ca. +12 dBm anhebt.
Die Stromversorgung des Konverters (und des LNB) erfolgt direkt vom SAT-RX.
Dazu wird die Spannung am Konverter Ausgang mittels einer DC-Weiche ausgekoppelt und am Konverter Eingang wieder eingekoppelt.
Gleichzeitig wird die Spannung auf den Schaltregler TSR1-2450 von Traco geführt, der daraus verlustarm und stabil 5,0 V macht.
Die 5 V speisen die beiden MMICs und einen Lo-Drop-Linearregler LP2950ACZ3,3 der daraus 3,3V zu Versorgung des Si590 macht.
Die Gesamtstromaufnahme des Konverters ohne LNB beträgt 100mA bei 18V.
Die von uns verwendeten, modernen LNBs nehmen ca. 100-150mA auf, so dass mit 200-250mA die inoffizielle Norm von 350mA für SAT-RX noch deutlich unterschritten wird.
Die beiden Jumper an den DC-Weichen dienen hauptsächlich Messzwecken.
Einige HF-Generatoren und Messgeräte mögen es gar nicht wenn man sie mit DC beaufschlagt.
Andererseits können die Jumper aber auch bei abweichenden Konfiguration nützlich sein.So sah dann der Prüfaufbau für den Localoszillator vor dem Einbau des Ringmischers aus.
Und so das Ergebnis : Saubere knapp 12 dBm
Je nach Exemplar des Si590 und des SPF5189Z fällt der Pegel etwas unterschiedlich aus,
was aber im praktischen Betrieb keine Auswirkungen hat.So sieht die Durchlasskurve des Eingangsfilters mit Preamp von 0,1 – 2,0 GHz aus.
Filter + Verstärker = +9,0 dB im Durchlassbereich und abgesehen von kleinen Höckern mehr als 40 dB Sperrdämpfung,
abgesehen von einem Höcker bei ca.1300 MHz, der aber trotzdem noch 30 dB Dämpfung aufweist.In der Schmalbandmessung von 600 – 900 MHz sieht man ein schönes flat Top und eine 3 dB Bandbreite von ca. 42 MHz.
Der Nutzkanal bei 745 MHz liegt wunderbar mitten im Filterbereich.
Hier dann die Ausgangsfilter Durchlasskurve von 0,1 – 2,0 GHz
Es hat eine Durchlassdämpfung von nur knapp 2,5 dB und abgesehen von kleinen Höckern auch eine ansehnliche Sperrdämpfung von rund 40 dB und mehr.
Das beseitigt viele Unschönheiten des Ausgangssignals der Version 1.1.So sieht dann der Bereich von 1,300 – 1,370 GHz aus.
Auch hier ein schönes flat Top und eine 3 dB Bandbreite von rund 30 MHz.
Leider liegt hier unser Nutzkanal von 1340 MHz schon ziemlich am Rand der Durchlasskurve.
Man kann leider oft nicht alles haben ... zumindest ohne viel Geld aus zu geben.
Für den praktischen Betrieb ist das aber noch völlig ok. Wir benötigen ja nur 8 MHz.Für alle weiteren Messungen und den Abgleich habe ich dann ein 745 MHz Signal von einem Schlumberger Funkmessplatz eingespeist.
Das Signal habe ich dann am Advantest Spektrumanalyzer auf -20 dBm kalibriert.Noch eine kleine Anmerkung für die Spezialisten :
Obwohl der Konverter eigentlich für 50 Ohm Technik ausgelegt ist, habe ich 75 Ohm F-Buchsen verwendet.
Alle Messungen habe ich in 50 Ohm Technik ausgeführt.
Es fehlt mir schlicht an passenden, breitbandigen Übertragern um in 75 Ohm Technik zu messen.
Und um verlustbehaftet mit Widerständen zu arbeiten und alle Messwerte umzurechnen, fehlen mir die Nerven und die Zeit.
Außerdem sind die Messabweichungen für Hobbyzwecke betrachtet, sehr gering und tolerabel.So sieht dann das Ausgangssignal aus : ca. -24,5 dBm Pegel und schön sauber.
Somit hat dieses Exemplar eine Gesamt-Durchgangsdämpfung von -4,5 dB. (statt der rechnerischen -3,5 dB)Etwas anders sieht es bei einer Betrachtung mit einem Span von 1900 MHz aus.
Dort sind auch alle, teils durch den Ringmischer produzierten Oberwellen des LO sichtbar.
Das ist aber nicht unüblich und fast unvermeidbar.
Hier bei der SAW-Filter Version des Konverters sind aber die Störpegel deutlich geringer und liegen alle unter -58 dBm.
Und wenn schon die Nebensignale der Version V1.1 im prkatischen Betrieb keine Auswirkungen haben, klappt's hier auf jeden Fall "mit dem Nachbarn"
Alle im Bild nicht markierten Signale sind Mischprodukte mit dem Eingangssignal und von dessen Pegel abhängig.Nun endlich das echte Oscar 100 Signal am Octagon SF8008 SAT-RX.
Update : Die Bakenparameter wurden geändert !
Symbolrate : alt 02000, neu 01500
FEC : alt 2/3, neu 4/5
Man kann sich die Signalqualität sehr gut über das Menue „Signal Finder“ anzeigen lassen.
Als LNB fungiert ein modifizierter Diavolo Twin LNB mit externem indoor TCXO in einem alten „gichtbrüchigen“ schlecht fokussiertem und schlecht ausgerichtetem 60cm Spiegel hier an meiner Funkwerkstatt.
Der für uns fast einzig entscheidende Wert ist das Signal-Rauschverhältnis welches man als SNR Wert auf dem oberen Balken in % ablesen kann und darüber in dB.
Je nach Wetterlage liegt der SNR-Wert zwischen 5 und 6 dB beim Empfang der Oscar 100 ATV-Baake. Damit ist jederzeit ein stabiler, störfreier Empfang möglich.
Ganz davon abgesehen, wird das SNR fast ausschließlich vom LNB und der Antenne bestimmt.
Alles was hinter dem LNB passiert ist sowieso schon um rund 30 dB verstärkt.
Der AGC-Wert ist mit 35 % mehr als ausreichend, so dass ausreichend Verstärkungsreserve vorhanden ist.
Diesen Menuepunkt kann man auch recht gut für eine Optimierung des Konverters und des Gesamtsystems nutzen.Und das ist dann der Lohn der Arbeit :
Ein schönes Video über den Start von EsHail2Bevor ich zur eigentlichen Anleitung zum Nachbau komme, noch ein paar technische Anmerkungen für die Spezialisten unter den Lesern :
Einigen Lesern mag aufgefallen sein, dass an den SPF5189Z MMICs auffallend wenig DC-Spannung ansteht.
Bei meinen ersten Tests hatte ich mich an das Datenblatt gehalten und die MMICs direkt mit 5,0V versorgt. Es fiel mir auf, dass sie relativ warm wurden. Eine Messung der Stromaufnahme ergab statt der angegebenen 90mA je nach Exemplar 130-180 ! mA. Die maximal erlaubte Stromaufnahme ist aber mit 120mA angegeben.
Auch fehlt im Datenblatt der bei MMICs üblich in einer Tabelle angegebene Vorwiderstand für die unterschiedlichen Betriebsspannungen.
Alle Daten beziehen sich auf 5,0V at 90mA.
Im Datenblattkopf heißt es außerdem :
Single-Supply Operation: 5V at IDQ=90mA
Flexible Biasing Options: 3V to 5V, Adjustable Current
3V Biasing bei 5V Device Voltage ? Das kann nicht stimmen !
Es existiert ein Diagramm „Device Current versus Voltage“ das kann ich absolut nicht nachvollziehen und bestätigen.
Erfahrungen anderer Elektroniker damit würden mich interessieren.
Also habe ich mit Vorwiderständen experimentiert und festgestellt, dass sich bei 5,0V und 33 Ohm ein Strom von ca. 90mA einstellt. Dann stehen aber nur noch ca. 1,5V am MMIC an, ein unüblich geringer Wert. Zumal im Datenblatt unter „Device operating voltage“ Typ.= 5V und Max.= 5,5V zu lesen ist.
Noch verwirrender ist, dass auch bei den beliebten Fernost-Preamp-Platinen 0-4GHz NF 0,4dB mit SPF5189Z jeglicher Vorwiderstand fehlt, aber 5V-Betrieb vorgesehen ist. Nun ist mir auch klar, warum so viele davon sterben ….
Meine Verstärkungs- Kompressions- und Rauschzahlmessungen haben ergeben, dass zwischen 1,5 und 5,0V Device-Voltage kaum Einbußen vorhanden sind.
Das MMIC läuft mit 1,5V genau so gut wie mit 5V. Beeindruckend !
Lediglich der 1dB Kompressionspunkt senkt sich einige dB ab. Das ist aber für einen Vorverstärker hier zu vernachlässigen.
Praktischer Nebeneffekt : Ich habe ein MMIC gefunden, dass man sogar in 3V-Systemen noch gut einsetzen kann.
Die Bauteilbeschaffung :
Fast alle verwendeten Standardbauteile gibt es bei unzähligen Distributoren.
Ich beziehe sie üblicherweise gern bei der Fa. Reichelt.
In der Stückliste hier im Downloadbereich befinden sich für alle Bauteile Links zu Reichelt. Das erspart das Suchen.
Anders sieht es bei den Halbleitern und SAW-Filtern aus. Einige Distributoren in Deutschland haben einiges davon auf Lager.
Ich beziehe die Halbleiter und SAW-Filter aber auch gern aus Fernost per ebay oder alibaba.
Wichtig ! Der Si590 muss vom Hersteller oder Distributor auf 595 MHz programmiert werden.
Ich biete eventuell in den nächsten Tagen ein paar Teil-Bausätze auf ebay an.Nun zum Nachbau des Konverters :
Für alle die die Platine selbst herstellen : Alle Bohrungen sind 0,8 mm Löcher.
Ausnahmen : Jumper 1,0mm, F-Buchsen 2,0mm.
Den gesamten HF-Teil habe ich in 1206 SMD auf der Oberseite platziert.
Für die DC-Weichen kommen aufgrund der Strombelastung 1812 Typen zu Einsatz.
Die Stromversorgung habe ich mit konventionellen, bedrahteten Bauteilen realisiert.
Das bietet den Vorteil der einfachen Servitierbarkeit, auch für Hobbylöter.Bestückung der Platine :
Bei der Bestückung der Platine beginnt man, wie üblich, von kleinen Bauteilen hin zu großen Bauteilen. Als erstes müssen natürlich die Durchkontaktierungen vorgenommen werden. Es sind insgesamt 22 Stück. Besonders wichtig ist hier eine sehr gute Masseverbindung im Bereich der SAW-Filter und der MMICs. Ich verwende zur Durchkontaktierung üblicherweise 0,8mm Kupfer-Hohlnieten. Wer diese nicht zur Verfügung hat, kann auch notfalls 1mm Lötnägel oder 0,8mm Draht verwenden. An welchen Stellen Durchkontaktierungen gesetzt werden müssen findet man im File „WB Konverter inline 2.0 PCBdurch.pdf“. Es sind die grauen Octagon Punkte.
Zusätzlich müssen die Innenleiter der F-Buchsen, ein Tantalkondensator und die Jumper auf der Oberseite verlötet werden.
Die Jumper verlötet man zunächst auf der Unterseite, hebelt dann das Kunststoff etwas hoch, verlötet auf der Oberseite und schiebt das Kunststoff wieder runter.
Da einige Bauteile statisch empfindlich sind, (Si590, SPF5189Z, SAW-Filter) ist während und nach dem Einbau dieser Bauteile auf einen antistatischen Arbeitsplatz zu achten !Die schwierigste Hürde ist der Einbau der SAW-Filter. Hier ist eine sehr feine Lötspitze erforderlich, die trotzdem viel Wärmeenergie liefern kann.
Einerseits um Zinn in die Mulden der SAW-Konaktierungen zu bringen, andererseits um aber auch das Keramik des SAW und die Leiterbahnen auf zu heizen.
Es ist sinnvoll, vor dem positionieren der Filter ein wenig ! Flussmittel auf die Platine auf zu bringen.
Damit die Filter beim Lötvorgang nicht verrutschen, fixiere ich sie vor dem Löten mit einer großen Krokodilklemme oder ähnlichem.
Zuerst werden die Ein- und Ausganganschlüsse verlötet. Dann die drei Masseanschlüsse je Seite.
Bei den Masseanschlüssen kann man alternativ auch eine sehr dicke Lötspitze verwenden und die gesamte Massefläche aufheizen.
Meisstens zieht sich dann bei gutem Flussmitel das Zinn schon von selbst an die Massepins.Viele Bauteilwerte, besonders die nicht-resonanten Kapazitäten, wie z.B. Koppel- und Abblockkondensatoren sind relativ unkritisch. Man kann dort auch nahe liegende Werte verwenden. Es sollte aber bei allen Bauteilen auf eine gute HF-Tauglichkeit geachtet werden.
Als letztes werden die Buchsen eingelötet. Bei den F-Buchsen muss vorher der Innenleiter zur Buchsenabgewandten Seite hin abgewinkelt werden. Damit er dabei nicht knickt sollte direkt am Austrittspunkt ein 1mm Bohrer oder ähnliches untergelegt werden. Dieser Innenleiter wird dann, nachdem die 4 Massestifte der Buchse verlötet sind, mit der Streifenleitung auf der Oberseite verlötet.Inbetriebnahme und Abgleich :
Zur einfacheren Fehlersuche und einfacheren Lötarbeiten sollte man die Platine vor dem Einbau in das Weisblechgehäuse prüfen.
Zunächst sollte man den Konverter an einem geregelten Netzteil mit Strombegrenzung betreiben. Dazu beide Jumper ziehen und an einem der FXCs in der Stromversorgungsleiterbahn die + Spannung einspeisen.
Netzteil auf 500mA Strombegrenzung einstellen und die Spannung langsam auf 18 V erhöhen. Die Stromaufnahme sollte nun ca. 100 mA betragen. Wenn nicht, nach Unterbrechungen oder Lötklecksen auf der Platine oder nach eventuell verpolten Tantals suchen. (5V und 3,3V prüfen)
Danach sollte man überschlägig den Arbeitspunkt der MMICs prüfen : Am Ausgang von IC1 sollten ca. 1,5 Vdc anstehen und am Ausgang von IC2 ca. 1,4 Vdc.
Wer einen Meßsender besitzt kann nun 745 MHz am Eingang einspeisen, wer nicht, muss versuchen mit einem Signal von einem OSCAR100 LNB zurechtkommen. Achtung bei Meßsenderspeisung die Jumper ziehen. Viele Generatoren mögen kein DC.
Dann den Konverterausgang mit einem Spektrumanalyzer oder einem SDR verbinden und das Signal auf 1340 MHz überprüfen.
Wer mittels OSCAR100 und einem SDR testet, sollte sich besser die Signale des NB-Transponders bei 1334 MHz suchen, denn die DATV Signale sind im SDR schlecht zu erkennen.
Ein Abgleich ist nicht erforderlich, bzw. auch nicht möglich
Damit ist der Konverter schon betriebsbereit.
Weitere Optimierungen des Gesamtsystems kann man, wie oben schon erwähnt am SAT-RX vornehmen.Einbau in das Gehäuse :
Das Bohren der dünnen Weißblechgehäuse ist eine durchaus sportliche Aufgabe und führt bei der Verwendung von Standard-Spiralbohrern oft zu blutigen Fingern und aufgewickelten Blechen. Ich verwende hierfür gern Stufenbohrer, Kegelbohrer oder Reibahlen. Die Bohrungen für die F- Buchsen liegen jeweils 17 mm von Seitenkante und 14 mm vom oberen oder unteren Rand (mittig). Durchmesser : 10mm.
Die Platine hat somit ca. 4mm Freiraum auf der Unterseite. Die Bauteildrähte müssen natürlich entsprechend gekürzt sein damit keine Kurzschlüsse mit dem Deckel passieren.Da sich bei vormontierten Buchsen und fertig verlötetem Gehäuserahmen die Platine nicht mehr in den Rahmen einsetzen lässt, muss man entweder eines der F-Löcher zum Rand hin ausschneiden. Alternativ könnte man auch den Gehäuserahmen erst während des Platineneinbaus verlöten. Dann ist es aber schwierig wenn man die Platine mal wieder aus dem Gehäuse ausbauen möchte.
Die Deckel des Gehäuses sitzen oftmals etwas locker. Entweder man verklebt oder verlötet sie, oder man biegt mit einem Seitenschneider 4 kleine „Dellen“ nach innen in den Deckelrand, was auch eine gute Haltbarkeit und Kontaktgabe bietet.
Weitere Details und Bilder zum Gehäuseeinbau gibt es in meinem Baubericht für den NB-Konverter unter : https://elektronik-muenster.de/viewtopic.php?f=17&t=34
So sieht dann der fertige Konverter im Gehäuse von oben aus,
und so von unten.
Es reicht völlig aus die Platine mit ein paar Lötklecksen mit dem Gehäuse zu verbinden.Hier nun alle erforderlichen Files zum Download :
Alle folgenden Files in einer .ZIP Datei zusammengefasst : WB Konverter inline 2.0 all.zip
Das Schaltbild einzeln : WB Konverter inline 2.0 shematic.pdf
Der Bestückungsplan einzeln : WB Konverter inline 2.0 PCB pp.pdf
Platinen-Kupferseite oben 1:1 einzeln : WB Konverter inline 2.0 PCB top.pdf
Platinen-Kupferseite unten 1:1 einzeln : WB Konverter inline 2.0 PCB bot.pdf
Durchkontaktierungsstellen (grau) einzeln : WB Konverter inline 2.0 PCB durch.pdf
Stückliste einzeln : WB_Konverter_inline_V2.0_Stückliste.xls
Bei ausreichendem Interesse stelle ich in kleinen Mengen auch semiprofessionell gefertigte und gebohrte Platinen bereit und habe einige fertig programmierte Si590 auf Lager.
Bei großem Interesse, würde ich auch professionelle Platinen fertigen lassen und eventuell Teil-Bausätze zusammenstellen.
Je nachdem wie gerade so die Auslastung in meinem QRL ist, werde ich vielleicht auch ein paar (fertig bestückte) Platinen auf ebay anbieten.
Schaut mal unter : https://www.ebay.de/sch/armin_graewe/m.htmlIch hoffe die 3 Nächte publizistischer Arbeit für diesen Bericht haben sich gelohnt und mein Bericht findet ausreichendes Interesse und lockt mal wieder ein paar OMs und noch besser YLs an den Lötkolben.
Eigentlich hätte ich in der Zeit ja viel lieber selbst experimentiert und gelötet, aber ich halte es für wichtig, dass wir unser Wissen weitergeben, sonst geht es mit unserer Generation verloren und jegliche Elektronik wird nur noch in Fernost entwickelt.Kommentare und Nachbauerfahrugen sind natürlich höchstwillkommen.
VY73
Armin DF1QE -
Basierend auf meinen bisherigen Konverter-Entwicklungen für OSCAR 100 habe ich mich an die Entwicklung und den Bau von zwei weiteren Konvertern für den ATV-Transponder von OSCAR 100 gemacht.
Herausgekommen sind der WB-Konverter inline V1.1 und V2.0.
Zwei praktische, kleine „Döschen“ die einfach in die Leitung zwischen LNB und SAT-Receiver geschaltet werden.
Es ist noch nicht mal eine externe Stromversorgung nötig. Der Konverter speist sich aus dem SAT-Receiver.
Nur noch den SAT-Receiver programmieren und fertig.
Man muss auch nicht unbedingt den LNB stabilisieren. Funktioniert auch mit nicht umgebauten Standard PLL LNBs.Die beiden Konverter unterscheiden sich nur in der Art der Filter.
V1.1 verwendet konventionelle Stripline-Filter, während V2.0 mit SAW-Filtern arbeitet.
Im praktischen Betrieb an einem Octagon SF8008 zeigen sich fast keine Unterschiede.
Für alle, die einen dieser Konverter nachbauen möchten, hier eine kleine Auflistung der Vor- und Nachteile der Versionen als Entscheidungshilfe.V1.1 Stripline :
relativ einfacher Nachbau, auch für weniger geübte Löter
man sollte über gewisse Messmittel für den Abgleich verfügen, Generator 745 MHZ, Pegelmesser 1340 MHz
das Ausgangssignal enthält mehr Nebenprodukte als bei der SAW-Version, was aber offenbar am SAT-Receiver keine Auswirkungen hatV2.0 SAW :
die SAW-Filter sind schwer zu beschaffen, nur USA oder Fernost
der Nachbau ist nur etwas für sehr geübte SMD-Löter
dafür sind aber keine Abgleichmittel erforderlich, geht oder geht nicht
das Ausgangssignal hat weniger NebenprodukteBei ausreichender Nachfrage könnte ich eventuell einen Teil-Bausatz der Spezialbauteile anbieten.
Und warum heißt die Stripline-Version V1.1 und nicht V1.0 ?
Weil V1.0 gescheitert war. Der Prototyp hatte gravierende Nachteile und war nicht mehr zu retten .
Mehr dazu in meinem Bericht unter : …….Hier nun die Beschreibung der Stripline-Version V1.1.
(Die V2.0 gibt es unter : Neuer ATV Konverter für Oscar 100 WB Konverter inline V2.0)Der Konverter ist auf einer 72 x 53 mm großen, doppelseitigen Epoxy Platine aufgebaut. Er passt somit in das 74 x 55 x 30 mm große Standard-Weißblechgehäuse WB745530.
Auf der Unterseite befindet sich nur eine Drahtbrücke.
Alle 37 Durchkontaktierungen habe ich mit 0,8 mm Kupfer-Hohlnieten gemacht.Das Schaltbild des Konverters.
(zum Vergrößern Anklicken, zum Schließen Browser Zurück Button)
Zum Download steht weiter unten die .PDF – Version zur Verfügung.Schaltungsbeschreibung :
Das 745 MHz Signal vom LNB durchläuft zunächst eine DC-Trennweiche und wird durch das zweikreisige Striplinefilter F1 gefiltert und danach in IC1 SPF5189Z verstärkt. Filterdämpfung und MMIC Verstärkung ergeben eine Gesamtverstärkung von ca.12,7 dB mit leichten Exemplarstreuungen. Danach werden die 745 MHz mit 595 MHz in einem ADE25 Ringmischer addiert zu 1340 MHz. Üblicher Weise hat dieser Ringmischer eine Mischdämpfung von 7 dB. Das gilt aber nur für niedrige ZF-Frequenzen. Bei einer ZF von 1340 MHz beträgt die Mischdämpfung 10 dB.
Vom Mischer aus geht es direkt hart auf weiteres, zweikreisiges Streifenleitungsfilter für 1340 MHz. Eigentlich würde man hier einen Diplexer zur Allpass-Anpassung des Ringmischers an 50 Ohm erwarten. An diesem Versuch war die Version 1.0 gescheitert. Ausgiebige Experimente haben ergeben, dass bei einer ZF von 1340 MHz es dem Ringmischer völlig egal ist, wie er abgeschlossen ist.
Übrigens ist der ADE25 einer der wenigen Ringmischer die auf der ZF-Seite bis 1500 MHz spezifiziert sind.
Das Ausgangfilter hat eine Durchgangsdämpfung von rund 1,5 dB. Somit ergibt sich eine Gesamtdämpfung des Konverters von 0 dB
Hinter dem Filter folgt wieder eine DC-Trennweiche und der Ausgang zum SAT-RX.
Bei beiden Streifenleitungsfiltern ist gleichzeitig eine Impedanztransformation auf die 75 Ohm Ein- und Ausgang realisiert in dem ich geringfügig verschieden hohe Ein- und Auskoppelpunkte gewählt habe.
Der Localoszillator besteht aus nur einem einzigen Baustein, dem Si590 von Silicon Labs. Es ist eine ab Werk auf eine Ausgangsfrequenz von 10-810 MHz programmierte DSPLL. Als Basis dient ein Quarzoszillator aus dem mittels digitaler Frequenzsynthese die gewünschte Frequenz erzeugt wird.
Die Temperaturstabilität der verwendeten Version wird von Si-Labs mit +/- 7 ppm und die über-alles Stabilität mit +/-20 ppm angegeben, was für ATV-Betrieb mehr als ausreichend ist.
Der von mir gemessene Ausgangspegel auf 595 MHz beträgt -6 dBm was für den 13 dBm Ringmischer zu wenig ist. Deshalb folgt auf den Si590 IC2 SPF5189Z, der das Signal auf ca. +12 dBm anhebt.
Die Stromversorgung des Konverters (und des LNB) erfolgt direkt vom SAT-RX.
Dazu wird die Spannung am Konverter Ausgang mittels einer DC-Weiche ausgekoppelt und am Konverter Eingang wieder eingekoppelt.
Gleichzeitig wird die Spannung auf den Schaltregler TSR1-2450 von Traco geführt der daraus verlustarm und stabil 5,0 V macht. Die 5 V speisen die beiden MMICs und einen Lo-Drop-Linearregler LP2950ACZ3,3 der daraus 3,3V zu Versorgung des Si590 macht.
Die Gesamtstromaufnahme des Konverters ohne LNB beträgt 100mA bei 18V.
Die von uns verwendeten, modernen LNBs nehmen ca. 100-150mA auf, so dass mit 200-250mA die inoffizielle Norm von 350mA für SAT-RX noch deutlich unterschritten wird.
Die beiden Jumper an den DC-Weichen dienen hauptsächlich Messzwecken.
Einige HF-Generatoren und Messgeräte mögen es gar nicht wenn man sie mit DC beaufschlagt.
Andererseits können die Jumper aber auch bei abweichenden Konfiguration nützlich sein.So sah dann der Prüfaufbau für den Localoszillator vor dem Einbau des Ringmischers aus.
Und so das Ergebnis : Saubere 12 dBm
Je nach Exemplar des Si590 und des SPF5189Z fällt der Pegel etwas unterschiedlich aus,
was aber im praktischen Betrieb keine Auswirkungen hat.Hier dann der Messaufbau für das Eingangsfilter und den Vorverstärker, auch noch ohne Ringmischer.
Und so die Durchlasskurve von 0,1 – 2,0 GHz
Filter + Verstärker = +12,7 dB im Durchlassbereich und abgesehen von kleinen Höckern mehr als 20 dB Sperrdämpfung.In der Schmalbandmessung von 600 – 900 MHz sieht man ein schönes flat Top und eine 3 dB Bandbreite von ca. 86 MHz.
Hier dann die Ausgangsfilter Durchlasskurve von 0,1 – 2,0 GHz
Es hat eine Durchlassdämpfung von nur knapp 1,5 dB und abgesehen von kleinen Höckern auch eine ansehnliche Sperrdämpfung.
Leider liegt einer der Höcker bei 1200 MHz, dazu später mehr.So sieht dann der Bereich von 1,2 – 1,5 GHz aus.
Auch hier ein schönes flat Top und eine 3 dB Bandbreite von 98 MHz.Ohne mich selbst loben zu wollen, aber ich finde die Filterwerte für einen einfachen Aufbau auf FR4 Epoxy mit manueller Durchkontaktierung recht gelungen.
Dafür sorgen aber nicht zuletzt die drei Durchkontaktierungen pro Streifenleitung, pro Seite und die recht hochwertigen SMD Trimmer von Murata, die sich gut in die HF-Führung einpassen und eine geringe Eigeninduktivität haben.Für alle weiteren Messungen und den Abgleich habe ich dann ein 745 MHz Signal von einem Schlumberger Funkmessplatz eingespeist.
Das Signal habe ich dann am Advantest Spektrumanalyzer auf -20 dBm kalibriert.
Noch eine kleine Anmerkung für die Spezialisten :
Obwohl der Konverter eigentlich für 75 Ohm Technik ausgelegt ist, habe ich alle Messungen in 50 Ohm Technik ausgeführt.
Es fehlt mir schlicht an passenden, breitbandigen Übertragern.
Und um verlustbehaftet mit Widerständen zu arbeiten und alle Messwerte umzurechnen, fehlen mir die Nerven und die Zeit.
Außerdem sind die Messabweichungen für Hobbyzwecke betrachtet, sehr gering und tolerabel.So sieht nach einem Abgleich dann das Ausgangssignal aus.
ca. -19 dBm Pegel und schön sauber.Etwas anders sieht es leider bei einer Betrachtung mit einem Span von 1500 MHz aus.
Dort sind auch alle, teils durch den Ringmischer produzierten Oberwellen des LO sichtbar.Am störendsten ist die 1. Harmonische des LO bei 1192 MHz mit -30 dBm, denn sie fällt in den Eingangsbereich des SAT-RX.
Hier kommt der oben schon gezeigte Höcker im Ausgangsfilter zum Tragen, der ausgerechnet in diesen Bereich fällt.
Interessanterweise hat das aber zumindest beim Octagon SF8008 keinerlei Auswirkungen. Andere Receiver habe ich noch nicht getestet.
Bei einem etwas anderen Abgleich kann man das aber noch optimieren.
Und bei meinem Konverter V2.0 ist das Signal wesentlich besser unterdrückt.
Ich habe ein weiteres Experiment gemacht, um das Signal zu verringern.
Man kann am Ausgang des Ringmischers einen Sperrkreis, bestehend aus einer Spule mit 1,5 Wdg. 1mm CuAg auf 3mm Dorn in Reihe mit einem 5 pF Trimmer, nach Masse legen und den auf 1192 MHz abgleichen. Das dämpft das Signal um ca. 20 dB.Man sieht auf 1043 MHz auch einen deutlichen Peak mit -47 dBm.
Der stört aber nicht wirklich, denn ohne Eingangssignal ist er weg.
Er liegt fast 30 dB unter dem Nutzsignal und entsteht aus der Mischung von der 2. Oberwelle des LO = 1785 MHz – 745 MHz = 1040 MHz.
Wenn das Nutzsignal geringer ist, ist auch der Peak geringer.Alle weiteren sichtbaren Peaks spielen keine Rolle, denn sie liegen weitab des SAT-RX Eingangsbereichs oder sind ausreichend klein.
Wenn man das Ausgangsfilter noch mal gefühlvoll nachgleicht und die Durchlasskurve etwas nach oben verlagert bekommt man die 1192 MHz noch weiter gedämpft.
Nun endlich das echte Oscar 100 Signal am Octagon SF8008 SAT-RX.
Update : Die Bakenparameter wurden geändert !
Symbolrate : alt 02000, neu 01500
FEC : alt 2/3, neu 4/5
Man kann sich die Signalqualität sehr gut über das Menue „Signal Finder“ anzeigen lassen.
Als LNB fungiert ein modifizierter Diavolo Twin LNB mit externem indoor TCXO in einem alten „gichtbrüchigen“ schlecht fokussiertem und schlecht ausgerichtetem 60cm Spiegel hier an meiner Funkwerkstatt.
Der für uns fast einzig entscheidende Wert ist das Signal-Rauschverhältnis welches man als SNR Wert auf dem oberen Balken in % ablesen kann und darüber in dB.
Je nach Wetterlage liegt der SNR-Wert zwischen 5 und 6 dB beim Empfang der Oscar 100 ATV-Baake. Damit ist jederzeit ein stabiler, störfreier Empfang möglich.
Ganz davon abgesehen, wird das SNR fast ausschließlich vom LNB und der Antenne bestimmt.
Alles was hinter dem LNB passiert ist sowieso schon um rund 30 dB verstärkt.
Der AGC-Wert ist mit 47 % auch recht passend, so dass ausreichend Verstärkungsreserve vorhanden ist.
Diesen Menuepunkt kann man auch recht gut für einen Nachabgleich und eine Optimierung des Konverters und des Gesamtsystems nutzen.Und das ist dann der Lohn der Arbeit :
Ein schönes Video über den Start von EsHail2Bevor ich zur eigentlichen Anleitung zum Nachbau komme, noch ein paar technische Anmerkungen für die Spezialisten unter den Lesern :
Einigen Lesern mag aufgefallen sein, dass an den SPF5189Z MMICs auffallend wenig DC-Spannung ansteht.
Bei meinen ersten Tests hatte ich mich an das Datenblatt gehalten und die MMICs direkt mit 5,0V versorgt. Es fiel mir auf, dass sie relativ warm wurden. Eine Messung der Stromaufnahme ergab statt der angegebenen 90mA je nach Exemplar 130-180 ! mA. Die maximal erlaubte Stromaufnahme ist aber mit 120mA angegeben.
Auch fehlt im Datenblatt der bei MMICs üblich in einer Tabelle angegebene Vorwiderstand für die unterschiedlichen Betriebsspannungen.
Alle Daten beziehen sich auf 5,0V at 90mA.
Im Datenblattkopf heißt es außerdem :
Single-Supply Operation: 5V at IDQ=90mA
Flexible Biasing Options: 3V to 5V, Adjustable Current
3V Biasing bei 5V Device Voltage ? Das kann nicht stimmen !
Es existiert ein Diagramm „Device Current versus Voltage“ das kann ich absolut nicht nachvollziehen und bestätigen.
Erfahrungen anderer Elektroniker damit würden mich interessieren.
Also habe ich mit Vorwiderständen experimentiert und festgestellt, dass sich bei 5,0V und 33 Ohm ein Strom von ca. 90mA einstellt. Dann stehen aber nur noch ca. 1,5V am MMIC an, ein unüblich geringer Wert. Zumal im Datenblatt unter „Device operating voltage“ Typ.= 5V und Max.= 5,5V zu lesen ist.
Noch verwirrender ist, dass auch bei den beliebten Fernost-Preamp-Platinen 0-4GHz NF 0,4dB mit SPF5189Z jeglicher Vorwiderstand fehlt, aber 5V-Betrieb vorgesehen ist. Nun ist mir auch klar, warum so viele davon sterben ….
Meine Verstärkungs- Kompressions- und Rauschzahlmessungen haben ergeben, dass zwischen 1,5 und 5,0V Device-Voltage kaum Einbußen vorhanden sind.
Das MMIC läuft mit 1,5V genau so gut wie mit 5V. Beeindruckend !
Lediglich der 1dB Kompressionspunkt senkt sich einige dB ab. Das ist aber für einen Vorverstärker hier zu vernachlässigen.
Praktischer Nebeneffekt : Ich habe ein MMIC gefunden, dass man sogar in 3V-Systemen noch gut einsetzen kann.Die Bauteilbeschaffung :
Fast alle verwendeten Standardbauteile gibt es bei unzähligen Distributoren.
Ich beziehe sie üblicherweise gern bei der Fa. Reichelt.
In der Stückliste hier im Downloadbereich befinden sich für alle Bauteile Links zu Reichelt. Das erspart das Suchen.
Anders sieht es bei den Halbleitern aus. Einige Distributoren in Deutschland haben einiges davon auf Lager.
Ich beziehe die Halbleiter aber auch gern aus Fernost per ebay oder alibaba.
Wichtig ! Der Si590 muss vom Hersteller oder Distributor auf 595 MHz programmiert werden.
Ich biete eventuell in den nächsten Tagen ein paar Teil-Bausätze auf ebay an.Nun zum Nachbau des Konverters :
Für alle die die Platine selbst herstellen : Alle Bohrungen sind 0,8 mm Löcher.
Ausnahmen : Jumper 1,0mm, F-Buchsen 2,0mm.
Den gesamten HF-Teil habe ich in 1206 SMD auf der Oberseite platziert.
Für die DC-Weichen kommen aufgrund der Strombelastung 1812 Typen zu Einsatz.
Die Stromversorgung habe ich mit konventionellen, bedrahteten Bauteilen realisiert.
Das bietet den Vorteil der einfachen Servitierbarkeit, auch für Hobbylöter.Bestückung der Platine :
Bei der Bestückung der Platine beginnt man, wie üblich, von kleinen Bauteilen hin zu großen Bauteilen. Als erstes müssen natürlich die Durchkontaktierungen vorgenommen werden. Es sind insgesamt 37 Stück. Die Streifenleitungskreise sind an beiden Enden 3-fach mit der Masseseite verbunden. Ich verwende zur Durchkontaktierung üblicherweise 0,8mm Kupfer-Hohlnieten. Wer diese nicht zur Verfügung hat, kann auch notfalls Lötnägel oder Draht verwenden. Bei Lötstellen an den Streifenleitungen sollte man sparsam mit Lötzinn umgehen. Zu viel verschlechtert die Kreisgüte. An welchen Stellen Durchkontaktierungen gesetzt werden müssen findet man im File „WB Konverter inline 1.1 PCBdurch.pdf“. Es sind die grauen Octagon Punkte.
Zusätzlich müssen die Innenleiter der F-Buchsen, ein Tantalkondensator und die Jumper einseitig auf der Oberseite verlötet werden.
Die Jumper verlötet man zunächst auf der Unterseite, hebelt dann das Kunststoff etwas hoch, verlötet auf der Oberseite und schiebt das Kunststoff wieder runter.
Da einige Bauteile statisch empfindlich sind, (Si590, SPF5189Z) ist während und nach dem Einbau dieser Bauteile auf einen antistatischen Arbeitsplatz zu achten !
Viele Bauteilwerte, besonders die nicht-resonanten Kapazitäten, wie z.B. Koppel- und Abblockkondensatoren sind relativ unkritisch. Man kann dort auch nahe liegende Werte verwenden. Es sollte aber bei allen Bauteilen auf eine gute HF-Tauglichkeit geachtet werden.
Als letztes werden die Buchsen eingelötet. Bei den F-Buchsen muss vorher der Innenleiter zur Buchsenabgewandten Seite hin abgewinkelt werden. Damit er dabei nicht knickt sollte direkt am Austrittspunkt ein 1mm Bohrer oder ähnliches untergelegt werden. Dieser Innenleiter wird dann, nachdem die 4 Massestifte der Buchse verlötet sind, mit der Streifenleitung auf der Oberseite verlötet.Inbetriebnahme und Abgleich :
Zur einfacheren Fehlersuche und einfacheren Lötarbeiten sollte man die Platine vor dem Einbau in das Weisblechgehäuse prüfen.
Zunächst sollte man den Konverter an einem geregelten Netzteil mit Strombegrenzung betreiben. Dazu beide Jumper ziehen und an einem der FXCs in der Stromversorgungsleiterbahn die + Spannung einspeisen.
Netzteil auf 500mA Strombegrenzung einstellen und die Spannung langsam auf 18 V erhöhen. Die Stromaufnahme sollte nun ca. 100 mA betragen. Wenn nicht, nach Unterbrechungen oder Lötklecksen auf der Platine oder nach eventuell verpolten Tantals suchen. (5V und 3,3V prüfen)
Danach sollte man überschlägig den Arbeitspunkt der MMICs prüfen : Am Ausgang von IC1 sollten ca. 1,5 Vdc anstehen und am Ausgang von IC2 ca. 1,4 Vdc.
Wer einen Meßsender besitzt kann nun 745 MHz am Eingang einspeisen, wer nicht, muss versuchen mit einem Signal von einem OSCAR100 LNB zurechtkommen. Achtung bei Meßsenderspeisung die Jumper ziehen. Viele Generatoren mögen kein DC.
Den Konverterausgang mit einem Spektrumanalyzer oder einem SDR verbinden.
Nun die Trimmer der Eingangs- und Ausgangsfilter auf Minimalkapazität drehen und wechselseitig auf maximales Signal auf 1340 MHz abgleichen. Der Punkt liegt dicht bei der Minimalkapazität. Es sollten pro Trimmerumdrehung zwei Maxima auftreten.
Damit ist der Konverter schon betriebsbereit.
Weitere Optimierungen kann man, wie oben schon erwähnt am SAT-RX vornehmen.Einbau in das Gehäuse :
Das Bohren der dünnen Weißblechgehäuse ist eine durchaus sportliche Aufgabe und führt bei der Verwendung von Standard-Spiralbohrern oft zu blutigen Fingern und aufgewickelten Blechen. Ich verwende hierfür gern Stufenbohrer, Kegelbohrer oder Reibahlen. Die Bohrungen für die F- Buchsen liegen jeweils 17 mm von Seitenkante und 14 mm vom oberen oder unteren Rand (mittig). Durchmesser : 10mm.
Die Platine hat somit ca. 4mm Freiraum auf der Unterseite. Die Bauteildrähte müssen natürlich entsprechend gekürzt sein damit keine Kurzschlüsse mit dem Deckel passieren.Da sich bei vormontierten Buchsen und fertig verlötetem Gehäuserahmen die Platine nicht mehr in den Rahmen einsetzen lässt, muss man entweder eines der F-Löcher zum Rand hin ausschneiden. Alternativ könnte man auch den Gehäuserahmen erst während des Platineneinbaus verlöten. Dann ist es aber schwierig wenn man die Platine mal wieder aus dem Gehäuse ausbauen möchte.
Die Deckel des Gehäuses sitzen oftmals etwas locker. Entweder man verklebt oder verlötet sie, oder man biegt mit einem Seitenschneider 4 kleine „Dellen“ nach innen in den Deckelrand, was auch eine gute Haltbarkeit und Kontaktgabe bietet.
Weitere Details und Bilder zum Gehäuseeinbau gibt es in meinem Baubericht für den NB-Konverter unter : https://elektronik-muenster.de/viewtopic.php?f=17&t=34
So sieht dann der fertige Konverter im Gehäuse von oben aus,
und so von unten.
Es reicht völlig aus die Platine mit ein paar Lötklecksen mit dem Gehäuse zu verbinden.Hier nun alle erforderlichen Files zum Download :
Alle folgenden Files in einer .ZIP Datei zusammengefasst : WB Konverter inline 1.1 all.zip
Das Schaltbild einzeln : WB Konverter inline 1.1 shematic.pdf
Der Bestückungsplan einzeln : WB Konverter inline 1.1 PCBpp.pdf
Platinen-Kupferseite oben 1:1 einzeln :WB Konverter inline 1.1 PCBtop.pdf
Platinen-Kupferseite unten 1:1 einzeln : WB Konverter inline 1.1 PCBbot.pdf
Durchkontaktierungsstellen (grau) einzeln : WB Konverter inline 1.1 PCBdurch.pdf
Stückliste einzeln : WB_Konverter_inline_V1.1_Stückliste.xls
Bei ausreichendem Interesse stelle ich in kleinen Mengen auch semiprofessionell gefertigte und gebohrte Platinen bereit und habe einige fertig programmierte Si590 auf Lager.
Bei großem Interesse, würde ich auch professionelle Platinen fertigen lassen und eventuell Teil-Bausätze zusammenstellen.
Je nachdem wie gerade so die Auslastung in meinem QRL ist, werde ich vielleicht auch ein paar (fertig bestückte) Platinen auf ebay anbieten.
Schaut mal unter : https://www.ebay.de/sch/armin_graewe/m.htmlIch hoffe die 3 Nächte publizistischer Arbeit für diesen Bericht haben sich gelohnt und mein Bericht findet ausreichendes Interesse und lockt mal wieder ein paar OMs und noch besser YLs an den Lötkolben.
Eigentlich hätte ich in der Zeit ja viel lieber selbst experimentiert und gelötet, aber ich halte es für wichtig, dass wir unser Wissen weitergeben, sonst geht es mit unserer Generation verloren und jegliche Elektronik wird nur noch in Fernost entwickelt.Kommenatare und Nachbauerfahrungen sind natürlich höchstwillkommen.
VY73
Armin DF1QE -
Ich habe gerade für einen "Appel und ein Ei" 50 Stück BAT-03W aus Fernost erbeutet.
Die sind laut Datenblatt bis 12 GHz spezifiziert.
SMD SOD323 Shottky Uf = 250mV @ 1mA, Imax 110mADF6YM : Wenn du mal testen möchtest, kann ich Dir gern ein Paar geben.
VY73
Armin DF1QE -
Im ersten Überflug hätte ich für das Gehäusethema bitte einen Verbesserungsvorschlag.
Geh doch bitte auf ein Platinenmaß von 100x100, um somit ein praktisches Einschubgehäuse von Fischer Elektronik nutzen zu können. Das WB würde ich für den Portabelbetrieb nicht empfehlen wollen.
Auch die bekannte, eher schlechte Verarbeitbarkeit des WB-Gehäuse ist dann Geschichte und Dein tolles Projekt bekommt eine angemessene Verpackung!Hallo Stef !
Danke für Deine Anregung.
Das von Dir vorgeschlagene Gehäuse ist für HF-Anwendungen völlig ungeeignet.
Es ist eloxiert und dadurch haben die Halbschalen zueinander und zu den Deckeln keinen flächigen Kontakt und somit ein miserabeles Schirmungsmaß.
Für ein handliches Fertiggerät wäre es richtig, den Konverter in das Weißblechgehäuse einzubauen und das wiederum zusammen mit einem Netzteil in ein Gehäuse, wie das von Dir vorgeschlagene, zu bauen.
Die Schaltung reizt mich schon allein aufgrund der sehr geringen Durchgangsdämpfung von 1 db sehr.Wo hast Du denn 1 dB gelesen ?
Ich schreibe von einer gesamt-Durchgangsdämpfung von 12 dB !
Diese 12 dB sind aber genau passend für alle typischen 2m Empfänger, da vom LNB sowieso ein zu hoher Pegel kommt.
Einen Si590 würde ich benötigen. Habe hier nur einen Si570 liegen. Muss mal sehen ob der Si570 auch gehen würde.Nein, ein Si570 geht definitv nicht. Der ist etwas völlig anderes.
Und es geht auch nicht irgendein Si590.
Er muss für 595 MHz vorprogrammiert sein !
Sind die Rastermaße für die F-Buchse an die neuen Stecker von Reichelt bereits angepasst?Ein klares JAIN !
Im Konverter-Layout habe ich das angepasst.
Und dann bei einer Bestellung wieder das alte Rastemaß bekommen
Also : Einfach größer bohren oder feilen und passtAllerseits frohes basteln ...
VY73
Armin DF1QE -
Update : semiprofessionelle Platinen hierzu auf ebay unter : https://www.ebay.de/sch/armin_graewe/m.html
Nach der erfolgreichen Entwicklung meines „oldschool Konverters“ habe ich mich mal an eine etwas aktuellere Version herangemacht.
Herausgekommen ist der „NB-Konverter tiny“.
Auch dieser ist kein Hi-End-Produkt, sondern mehr ein kleiner, praktischer und leicht nach zu bauender Konverter.
Trotz seiner Einfachheit liefert er im praktischen Betrieb an einem LNB sehr gute Signale, die sich im Vergleich an einem SDR kaum vom Betrieb ohne Konverter unterscheiden.
Die geringe Größe von nur 74 x 55 x 30 mm und die Stromaufnahme von nur 125 mA machen ihn besonders für den Portabelbetrieb interessant.
Basis dieses Konverters sind ein Quarzstabiler Oszillator Si590 von Silicon Labs und ein Ringmischer ADE-25MH von Mini-Circuits.
Das Grundkonzept ist nicht neu und wurde in ähnlicher Form schon von einigen OMs realisiert, allerdings gab es bisher noch keine komplette Bauanleitung mit verfügbaren Platinenlayouts. Das möchte ich nun ändern. Deshalb stehen am Ende dieses Artikels alle erforderlichen Files zum Download bereit.(Zum vergrößern der Bilder darauf klicken; der Browser Zurück-Button schliesst die Vergrößerung)
Schaltungsbeschreibung :
Das 739 MHz Signal gelangt vom LNB über eine F-Buchse und einen 100p Abblockkondensator auf ein gedrucktes, zweikreisiges Streifenleitungsfilter.
Die etwas unterschiedliche Höhe der Ein- und Auskopplung bewirkt gleichzeitig eine Impedanztransformation von 75 auf 50 Ohm.Das Filter hat laut VNWA-Diagramm eine relativ hohe Durchgangsdämpfung von ca. 7 dB, dafür aber auch eine Sperrdämpfung von 67 dB auf 145 MHz und von 29 dB auf 595 MHz (der LO-Frequenz).
In Wirklichkeit liegen die Durchgangsdämpfungen ein paar dB niederiger, denn ich habe hier mit einem 50 Ohm Generator einen 75 Ohm Eingang gespeist.
Die etwas höhere Durchgangsdämpfung schadet nicht, denn es kommt reichlich Pegel vom LNB. Wer möchte kann die Durchgangsdämpfung verringern, indem er eine kleine Koppelschleife über den Steifenleitungen anordnet, damit sinkt dann aber auch die Sperrdämpfung.
Hinter dem Filter gelangt das Signal direkt auf den Ringmischer.Der Localoszillator besteht aus nur einem einzigen Baustein, dem Si590 von Silicon Labs. Es ist eine ab Werk auf eine Ausgangsfrequenz von 10-810 MHz programmierte DSPLL. Als Basis dient ein Quarzoszillator aus dem mittels digitaler Frequenzsythese die gewünschte Frequenz erzeugt wird.
Die Temperaturstabilität der verwendeten Version wird von Si-Labs mit +/- 7 ppm und die über-alles Stabilität mit +/-20 ppm angegeben, was für SSB- und CW-Betrieb völlig ausreichend ist.
Der von mir gemessene Ausgangspegel auf 595 MHz beträgt -6 dBm was für den 13 dBm Ringmischer zu wenig ist. Deshalb folgt auf den Si590 ein MAR3SM+, ein GaAsMMIC für 0-2 GHz mit einer Durchgangsverstärkung von ca. 14 dB auf 595 MHz. Das hebt den LO Pegel auf ca. +10dBm an. Tests haben gezeigt, dass das für den Ringmischer völlig ausreichend ist, und eine weitere Erhöhung auf +13dBm keinen Unterschied macht.Der erste Test des Localoszillators.
Ähnlich waren auch die Messungen des Eingangs- und des Ausgangsfilters aufgebaut.Hier das vom MMIC verstärkte LO Signal des Si590.
Sehr schön sauber, wenig Seitenbandrauschen und mit +10dBm völlig ausreichend.Die erste Oberwelle ist um knapp 20 und die zweite Oberwelle um knapp 30 dB gedämpft.
Das könnte man mit einem Tiefpassfilter noch verbessern. Aber im praktischen Betrieb spielen diese Oberwellen keine Rolle. Sie erzeugen keine störenden Mischprodukte. Und auch das Eingangsrauschen wird in diesen Mischbereichen durch das Eingangsfilter ausreichend unterdrückt.Für den Ringmischer selbst, können mehrere Typen verwendet werden. z.B. auch der bekannte ADE-5 und andere. Den ADE-25MH habe ich gewählt, da er preisgünstig in Fernost zu beschaffen war. Ein weiterer Vorteil des ADE-25MH besteht darin, dass er am Mischerausgang bis 1500 MHz spezifiziert ist, und somit auch zur Aufwärtsmischung für den OSCAR100 WB-Transponder verwendet werden kann.
Am Ausgang des Ringmischers folgt ein Diplexer, bestehend aus einem Parallelresonanzkreis für 144 MHz und einem 47 Ohm Abschlusswiderstand für alle nicht-2m Frequenzen und einem Serienresonanzkreis für 144 MHz um das 2m Signal zum Empfänger aus zu koppeln. Diese Kombination sorgt dafür, dass der Ringmischer für alle Frequenzen mit ca. 50 Ohm abgeschlossen ist.
Impedanzanpassung im Smith Diagramm aus Sicht des Ringmischers. 2m Ausgang mit 50 Ohm abgeschlossen.
Die Impedanz liegt für alle Frequenzen einigermassen dicht am 50 Ohm Punkt.
(Ja, ich weis, das geht noch besser, aber es ist halt ein "tiny" Konverter ...)Der Diplexer hat auf 144 MHz eine Durchgangsdämpfung von etwas über 1 dB, erfreulich niederig.
Da der Ringmischer nur ein passives Bauteil ist, weist auch dieser laut Datenblatt eine Mischdämpfung von ca. 7dB auf, so dass man rechnerisch auf eine Gesamtdurchgangsdämpfung des Konverters von 15 dB käme.
-7 Eingangsfilter, -7 Mischer, - 1 Ausgangsfilter
Reale Messungen haben aber nur eine Gesamtdurchgangsdämpfung von 12 dB ergeben. Diese 3 dB „Gewinn“ sind wohl auf Bauteil- und Anpassungs-Streuungen zurückzuführen. z.B. 50 Ohm Messgeräte in einem 75 Ohm System.Die Stromversorgung erfolgt mittels 12 V DC.
Die Eingangsspannung von 12-15 V durchläuft zunächst eine Verpolungsschutzdiode und einen Lo-Drop Regelhalbleiter und wird in diesem auf 10 V stabilisiert. Um auch einen sicheren Batteriebetrieb bei schwachen Batterien zu gewährleisten wurde eine 1N5819 Shottky-Diode und ein L4940V10 Lo-Drop Regelhalbleiter gewählt. Damit ist ein stabiler Betrieb bis herab zu ca. 10,5 V möglich. Wer ständig stabile 13,8 V zur Verfügung hat, kann hier auch eine 1N4007 und einen 7810 verwenden.
Der Regelhalbleiter sollte gekühlt werden, besonders wenn man auch den LNB daraus speisen möchte. Ich habe ihn einfach mit dem Weißblechgehäuse verlötet, was völlig ausreicht.
An der F-Buschse für den LNB-Anschluss habe ich im Konverter eine DC-Einkopplung zur Versorgung des LNB mittels einer 1 uH Drossel vorgesehen.
Es kann Wahlweise eine Brücke zum 12 V Eingang hinter der Verpolungsschutzdiode oder hinter der Drossel oder zum 10 V Ausgang des Regelhalbleiters geschaltet werden. Wenn man die 12V Variante wählt, sollte die Versorgungsspannung sehr sauber und geregelt sein. Unsaubere, ungeregelte Versorgungsspannungen am LNB können zu einem sehr merkwürdigen Verhalten des LNB und zu unsauberen Ausgangssignalen führen.
Ich wähle immer gern die 10V Variante, dann werden auch die Regelhalbleiter im LNB nicht so heiß.
Um für Messzwecke den Eingang spannungsfrei schalten zu können, wurde noch ein Jumper vorgesehen.
Für die Versorgung des Si590 werden die 10V mit einem LP2590ACZ3,3 noch mal weiter auf 3,3 V herunter stabilisiert, was unter allen Bedingungen eine stabile und rauscharme Stromversorgung des Si590 ergibt.So sieht dann die fertig bestückte Platine des Konverter tiny von oben aus.
Und so von unten.
Mechanischer Aufbau :
Der gesamte Konverter wurde auf einer nur 71 x 52 mm großen, doppelseitigen FR4 Epoxyplatine mit 1,5 mm dicke realisiert. Dieses Maß habe ich gewählt, damit die Platine in ein 74 x 55 x 30 mm standard Weißblechgehäuse passt.
Für alle die die Platine selbst herstellen : Alle Bohrungen sind 0,8 mm Löcher.
Außnahmen : großer Regelhalbleiter und Jumper 1,0mm, BNC- und F-Buchsen 2,0mm.
Den gesamten HF-Teil habe ich in 1206 SMD auf der Oberseite platziert.
Für die LNB-Speisedrossel kommt aufgrund der Strombelastung ein 1812 Typ zu Einsatz.
Die Stromversorgung habe ich mit konventionellen, bedrahteten Bauteilen realisiert.
Das bietet den Vorteil der einfachen Servitierbarkeit, auch für Hobbylöter.Bestückung der Platine :
Bei der Bestückung der Platine beginnt man, wie üblich, von kleinen Bauteilen hin zu großen Bauteilen. Als erstes müssen natürlich die Durchkontaktierungen vorgenommen werden. Es sind insgesamt 15 Stück. Die Streifenleitungskreise sind am kalten Ende 3-fach mit der Masseseite verbunden. Ich verwende zur Durchkontaktierung üblicherweise 0,8mm Kupfer-Hohlnieten. Wer diese nicht zur Verfügung hat, kann auch Lötnägel oder Draht verwenden. Bei Lötstellen an den Streifenleitungen sollte man sparsam mit Lötzinn umgehen. Zu viel verschlechtert die Kreisgüte. An welchen Stellen Durchkontaktierungen gesetzt werden müssen findet man im File „NB Konverter tiny 1.0 durch.pdf“. Es sind die grauen Punkte.
Zusätzlich müssen der Innenleiter der BNC-Buchse, ein Tantalkondensator und der Jumper einseitig auf der Oberseite verlötet werden.
Den Jumper verlötet man zunächst auf der Unterseite, hebelt dann das Kunststoff etwas hoch, verlötet auf der Oberseite und schiebt das Kunststoff wieder runter.
Da einige Bauteile statisch empfindlich sind, (Si590, MAR3) ist während und nach dem Einbau dieser Bauteile auf einen antistatischen Arbeitsplatz zu achten !
Viele Bauteilwerte, besonders die nicht-resonanten Kapazitäten, wie z.B. Koppel- und Abblockkondensatoren sind relativ unkritisch. Man kann dort auch naheliegende Werte verwenden. Es sollte aber bei allen Bauteilen auf eine gute HF-Tauglichkeit geachtet werden.
Die Kapazitäten und Induktivitäten im Diplexer hinter dem Ringmischer müssen genau eingehalten werden !
Als letztes werden die Buchsen eingelötet. Bei der F-Buchse muss vorher der Innenleiter zur Buchsenabgewandten Seite hin abgewinkelt werden. Damit er dabei nicht knickt sollte direkt am Austrittspunkt ein 1mm Bohrer oder ähnliches untergelegt werden. Dieser Innenleiter wir dann, nachdem die 4 Massestifte der Buchse verlötet sind, mit der Streifenleitung auf der Oberseite verlötet.Inbetriebnahme und Abgleich :
Dieser Punkt gestaltet sich auf Grund der wenigen Bauteile und Abgleichpunkte sehr einfach. Zur einfacheren Fehlersuche und einfacheren Lötarbeiten sollte man die Platine vor dem Einbau in das Weisblechgehäuse prüfen.
Zunächst sollte man den Konverter an einem geregelten Netzteil mit Strombegrenzung betreiben. Netzteil auf 500mA Strombegrenzung einstellen und die Spannung langsam auf 12 V erhöhen. Die Stromaufnahme sollte nun ca. 125 mA betragen. Wenn nicht, nach Unterbrechungen oder Lötklecksen auf der Platine oder nach eventuell verpolten Tantals suchen.
Wer einen Meßsender besitzt kann 739 MHz am Eingang einspeisen, wer nicht, einfach einen OSCAR100 LNB anschließen. Achtung bei Meßsenderspeisung den LNB-Versorgungsjumper ziehen. Viele Generatoren mögen kein DC.
Den Konverterausgang mit einem 2m Empfänger oder SDR verbinden.
Nun die Trimmer der Eingangsfilter auf Minimalkapazität drehen und wechselseitig auf maximales Signal abgleichen. Der Punkt liegt dicht bei der Minimalkapazität.
Damit ist der Konverter schon betriebsbereit.Bohren des Gehäuses :
Das Bohren der dünnen Weißblechgehäuse ist eine durchaus sportliche Aufgabe und führt bei der Verwendung von standard-Spiralbohrern oft zu blutigen Fingern und aufgewickelten Blechen. Ich verwende hierfür gern Stufenbohrer, Kegelbohrer oder Reibahlen. Die Bohrungen für die F- und BNC-Buchsen liegen jeweils 19 mm von Seitenkante und 14 mm vom oberen oder unteren Rand (mittig). Durchmesser : F-Buchse 10mm, BNC-Buchse 13-14mm.
Die Platine hat somit ca. 4mm Freiraum auf der Unterseite. Die Bauteildrähte müssen natürlich entsprechend gekürzt sein damit keine Kurzschlüsse mit dem Deckel passieren.
Die Bohrung für den Durchführungskondensator beträgt 3,5mm und 7mm vom Rand, ebenfalls mittig bei 14mm. Für Testzwecke und auch später als Masseanschluss bewährt es sich ein 1,3 mm Loch für einen 1,3 mm Lötnagel in das Gehäuse zu bohren und den Lötnagel dort einzulöten.Am besten bohrt man von Hand mit einem Akkuschrauber und einem Kegel- oder Stufenbohrer, während das Blech in einen Schraubstock gespannt ist.
Gut geeignet sind diese Bohrer.
So sieht das fertig gebohrte Gehäuse auf der BNC-Seite aus,
und so auf der F-Buchsen-Seite.
Da sich bei vormontierten Buchsen und fertig verlötetem Gehäuserahmen die Platine nicht mehr in Rahmen einsetzen lässt, muss man entweder das BNC-Loch oder das F-Loch zum Rand hin ausschneiden. Alternativ könnte man auch die BNC-Buchse erst während des Einsetzen in das Gehäuse auf der Platine verlöten.
Oder man könnte den Gehäuserahmen erst während des Platineneinbaus verlöten. Dann ist es aber schwierig wenn man die Platine mal wieder aus dem Gehäuse ausbauen möchte.Wenn alles sitzt, passt und funktioniert sollte man den Regelhalbleiter mit dem Gehäuse verlöten oder verschrauben, besonders, wenn man auch den LNB darüber speisen möchte. Ansonsten kann er bei 13,8 V recht warm werden und eine unnötige Spannungsdrift erzeugen.
Ein Trick dazu ist, ihn während des Lötvorgangs mit einer Holzwäscheklammer an das Gehäuse zu drücken. Etwas Lötflussmittel hilft hier für einen guten Lötzinnfluss.Die Deckel des Gehäuses sitzen oftmals etwas locker. Entweder man verklebt oder verlötet sie, oder man biegt mit einem Seitenschneider 4 kleine „Dellen“ nach innen in den Rand, was auch eine gute Haltbarkeit und Kontaktgabe bietet.
So sieht dann der fertige Konverter im Gehäuse von oben aus,
und so von unten.
Es reicht völlig aus die Platine mit ein paar Lötklecksen mit dem Gehäuse zu verbinden.Der fertige Konverter liefert ein sauberes 2m Signal.
Hier ein auf 739 MHz von Messplatz eingespeistes Signal auf 144 MHz am Konverterausgang.Das gesamte Ausgangsspektrum von 100 bis 1000 MHz zeigt zwar noch deutliche Anteile des LO Signals und des Eingangssignals, diese sind aber im praktischen Betrieb nicht von Bedeutung, denn sie liegen fernab des Nutzsignals und sollten von jeder Eigangsstufe eines 2m Empfängers ignoriert werden.
Praktischer Betrieb :
Ein Vergleich des Direkten LNB-Signals auf 739 MHz mit dem per Konverter auf 144 MHz umgesetzten Signals zeigt bei einem RTL-SDR Stick mit HDSDR Software fast keine Unterschiede. Auch nicht im Pegel, was aber der eingeschalteten AGC zuzuschreiben ist.So sah das OSCAR100 Signal zur Zeit meines Konverter-Test auf 739 MHz aus.
Und so hinter dem Konverter auf 144 MHz.
Beim Betrieb an einem OSCAR100 LNB und einem 2m ICOM IC211 steigt das Grundrauschen bei Anschluss des Konverters von S0 auf S2 an. Die CW-Bake ist an meinem gichtbrüchigen 60cm Testspiegel an der Werkstatt der schlecht fokussiert und schlecht ausgerichtet ist dann deutlich mit S5 zu hören.
Alle weiteren Signale SSB / CW / digital sind schön sauber und stabil.
Ein klein wenig wandert der LO natürlich. Es ist kein echter TCXO. Aber da wir hier keinen Vervielfachungsfaktor wie in einer LNB-PLL habe ist das völlig ausreichend.
Die CW-Bake wandert über Tage nicht aus dem CW-Filterbereich raus.Es hat mal wieder Spass gemacht, mit wenigen, aber dafür sehr genau angepassten Bauteilen einen minimalistischen Konverter zu entwickeln.
Wenn man in diesem Konzept 745 MHz (Bandmitte WB-Transponder) mit 595 MHz aditiv mischt, kommt man auf 1340 MHz. Und die liegen schön im Abstimmbereich üblicher Sat-Receiver. Somit ist dieses Mischkonzept auch bestens für ATV-Empfang auf dem WB-Transponder geeignet. Allerdings müsste man dazu das Ausgangsfilter ändern und noch ein wenig vor- oder nach- verstärken denn für einen Sat-Receiver ist die hohe Durchgangsdämpfung des Konverters nicht akzeptabel.
Hier nun alle erforderlichen Files zum Download :
Alle folgenden Files in einer .ZIP Datei zusammengefasst. NB Konverter tiny 1.0.zip
Das Schaltbild einzeln NB Konverter tiny 1.0 shem.pdf
Der Bestückungsplan eineln NB Konverter tiny 1.0 pp.pdf
Platinen-Kupferseite oben 1:1 eizeln NB Konverter tiny 1.0 top.pdf
Platinen-Kupferseite unten 1:1 einzeln NB Konverter tiny 1.0 bot.pdf
Durchkontaktierungsstellen (grau) einzeln NB Konverter tiny 1.0 durch.pdf
Wenn ich hiermit jemanden an den Lötkolben gelockt habe, würde ich mich freuen.
Ich stelle in kleinen Mengen auch semiprofessionell gefertigte und gebohrte Platinen bereit und habe einige fertig programmierte Si590 auf Lager.
Bei großem Interesse, würde ich ich auch professionelle Platinen fertigen lassen und eventuell Teil-Bausätze zusammenstellen.
Je nachdem wie gerade so die Auslastung in meinem QRL ist, werde ich vielleicht auch ein paar (fertig bestückte) Platinen auf ebay anbieten.
Schaut mal unter : https://www.ebay.de/sch/armin_graewe/m.htmlSo weit für Heute ... und gestern ... und vorgestern ... und, und ...
Es braucht halt seine Zeit so einen Bericht zu schreiben und die Bilder zu machen und aufzubereiten ....VY73
Armin DF1QE -
Liebe Satellitengemeinde !
A new Converter is born :
Der "oldschool Konverter V1.0" 739 auf 145 MHz !
Nur 3 Transistoren, 1 Quarzoszillator, 2 Regelhalbleiter.Nachdem ich mich nun reichlich in der LNB-Technik und deren Stabilisierung betätigt habe, dachte ich es sei Zeit sich etwas neuem zu widmen.
Es ist ja ganz schön mit einem RTL-Stick das ganze Spektrum zu sehen, aber mindestens genau so schön ist es das gewünschte Signal mit einem handelsüblichen Funkgerät zu empfangen. Optimal ist natürlich beides gleichzeitig.Dazu ist es erforderlich, das 739 MHz Signal auf ein übliches Amateurfunkband umzusetzen.
Es hat sich allgemein etabliert dazu das 2m Band zu verwenden. Das hat den Vorteil, dass bei späterem Sendebetrieb ein 70cm Tranceiver zum aufmischen auf 2,4GHz verwendet werden kann. Würde man 2m zum senden und 70cm zum empfangen verwenden, könnte man sich selbst mit Oberwellen zustopfen.
Ausserdem kann bei der Umsetzung von 70cm auf 2,4 GHz der Filteraufwand geringer ausfallen.Auf dem Markt werden bereits, z.B. von der AMSAT DL, solche Konverter in nahezu Hi-End Qualität angeboten.
Als Profi-Elektronik-Entwickler widerstrebt es mir aber alles fertig zu kaufen. Und ausserdem : Muss man wirklich mit Kanonen auf Spatzen schiessen ?
Also dachte ich mal über die wirklichen Anforderungen nach :
Empfindlichkeit und Rauschzahl :
Die ist bei diesem Konverter von weit untergeordneter Bedeutung, denn dafür ist der LNB verantwortlich.
Mit seinen ca. 30-40 dB Durchgangsverstärkung liege ich am Eingang meines Konverters jenseits von gut und böse.Großsignalfestigkeit :
Wenn man sich mal auf einem Analyser den Bereich um 739 MHz anschaut, stellt man fest, dass dort keine großen Signale zu finden sind, die oberhalb unserer Nutzsignale sind. Ausserdem gilt auf OSCAR 100 ja das "Gesetz" nie stärker als die Baken zu sein.
Also ist die Großsignalfestigkeit auch eher unwichtig.Frequenzstabilität :
Ja, die sollte nicht zu schlecht sein, denn wir wollen ja auch SSB und CW machen.
Da wir aber 739 MHz auf 144 MHz runtermischen, müssen wir "nur" 595 MHz abziehen.
Die sind auch mit einfachen Mitteln stabil zu erzeugen.Nachbaufähigkeit :
Ich hatte mir vorgenommen, dass jeder OM mit etwas HF-Elektronik Erfahrung, den Konverter nachbauen kann.
Ausserdem sollten keine schwer beschaffbare Bauteile verwendet werden. Optimaler Weise Bauteile aus der Bastelkiste oder aus alten Funkgeräten.Damit standen die Anforderungen fest, und ein paar Tage "Grübelzeit" begannen.
Hilfreich war dabei auch die entspannte Atmosphäre im Ägyptenurlaub, zusammen mit einem Zeichenblock.
Bei 739 MHz fiel mir immer wieder alte UHF-Fernseh-Tuner-Technik ein. Eine gute Idee wie sich später herausstellte.
Aber alles begann mit der Überlegung wie die 595 MHz stabil erzeugen, und das ohne Spezialbauteile wie Direktsyntesizer o.ä. ?
Die einzige Möglichkeit ist quarzstabil zu arbeiten.
Meine Erfahrungen mit selbstgebauten Quarzoszillatoren vor vielen Jahren für den Einsatz im 23 und 13 cm Band, waren nicht sehr berauschend.
Es galt also erst mal eine Vervielfacherkette zu berechnen, die möglichst dicht an einer standard Quarzoszillator Frequenz liegt.
Nach dem mein Taschenrechner bereits heißgelaufen war, war ich es leid und habe mir dazu ein sehr praktisches EXCEL Sheet geschrieben.
Ich stelle es weiter unten im Beitrag, zusammen mit den anderen Files, zum Download bereit.
Langjährige Erfahrungen mit Vervielfacherketten gaben einige Parameter vor :
Nicht zu oft vervielfachen, das erhöht den Bauteil-, Filter- und Abgleichaufwand und erzeugt zu viele ungewünschte Spektrallinien am Mischer.
Quarze hoher Frequenz sind meisst Frequenzstabiler.
Der langen Rede kurzer Sinn : Es ergab sich, dass fertige Quarzoszillatoren mit 66 MHZ auf dem Markt preisgünstig verfügbar sind.
66 MHz x 3 ergibt 198 MHz x 3 ergibt 594 MHz, fast die gesuchten 595 MHz und eine schöne, einfache Vervielfacherkette.
Schön wäre eigentlich 66,111 MHz gewesen, die fand ich aber nicht.
Gut dann setzen wir halt nicht auf 144 MHz sondern auf 145 MHz um. Kleiner Wermutstropfen : dort könnten bei undichtem RX, Relaisfunkstellen stören.
Wie später aber die Praxis zeigte, ist das zumindest an meinem Standort unkritisch.
Leider kann man bei diesen Frequenzen keine Versuchsaufbauten mehr auf Steckboards machen. Also musste am "grünen Tisch" zunächst eine Platine entwickelt werden. Um die Nachbausicherheit zu vergrößern, habe ich mich auf verfügbare Fertigfilter und Streifenleitungsfilter beschränkt.So sah dann der erste Versuchsaufbau der Oszillatoraufbereitung aus.
Und so das entsprechende Ausgangsspektrum über einen Bereich von 1 GHz.
Ein voller Erfolg !
Das stärkste Störsignal liegt 200 MHz weit unter dem Nutzsignal mit mehr als 30 dB Dämpfung.
Andere Störsignale sind um mehr als 40 dB gedämpft.
Zusammen mit dem Eingangsfilter mit ähnlicher Dämpfung sind also Nebenempfangsstellen um ca. 60 dB unterdrückt.
Wau, nicht schlecht !
Bevor ich mich aber weiter selbst lobe, nun mal das Blockschaltbild des gesamten Konverters.Zum vergrößern bitte auf das Bild klicken.
Schaltungsbeschreibung :
Die 66 MHz werden in einem standard Quarzoszillator erzeugt.
Danach erfolgt eine Verdreifachung mit einem BFR90A Transistor.
Dann Filterung der 198 MHz in einem zweikeisigen Neosid Bandfilter Typ 511835 oder 511836 (ich habe nie den Unterschied herausgefunden)
Danach eine weitere Verdreifachung ebenfalls mit BFR90A und anschliessende Filterung der 594 MHz mit einem zweikreisigen Streifenleitungsfilter.
Der 739 MHz Eingang durchläuft ebenfalls ein zweikreisiges Streifenleitungsfilter, wobei der Eingangskreis gleichzeitig als Speiseweiche für den LNB dienen kann.
Auf einen Vorverstärker kann, aufgrund der hohen LNB Durchgangsverstärkung verzichtet werden.
Das Eingangssignal und das LO Signal werden in einem Dual-Gate-Fet BF960 gemischt. Dazu wird er im unlinearen Arbeitsbereich mit wenig Gate Vorspannung betrieben.
Das 145 MHz Ausgangssignal des Mischers durchläuft noch ein zweikreisiges Neosid Bandfilter Typ 511835 oder 511836 und ist durch einen kapazitiven Teiler auf ca. 50 Ohm Ausgangsimpedanz angepasst.
Die Stromversorgung von 12 V ist durch eine Shottky Diode verpolungsgesichert und wird mit einem Low-Drop Regelhalbleiter auf 10 V zum Betrieb aller Stufen stabilisiert. Der Quarzoszillator ist ein 3,3 V Typ. Die dafür erforderliche Stromversorgung übernimmt ein 3,3 V Regelhalbleiter.
Fertig. Das ist schon alles was man braucht !So sieht dann die fertige Konverterplatine von oben aus ...
... und so von unten.
Das war dann der erste reale Test am LNB zusammen mit einem alten ICOM IC211E Tranceiver.
Die Signale waren sehr schön stabil und sauber.
Hooray !Trotzdem aber noch mal zurück zum Messplatz und optimieren und einmessen.
So sieht das Ausgangsspektrum des Konverters über einen Bereich von 100 MHz aus.
Keine unerwünschten Signale, kein Schwingen oder ähnliches.Und das ist das Ausgangsspektrum über 100 KHz.
Auch schön sauber, kaum Jitter.Danach erfolgte dann der Einbau in ein standard-Weißblechgehäuse.
Ich habe bewusst bei der Entwicklung des Platinenlayouts darauf geachtet, dass ein standard-Weißblechgehäuse 74 x 74 x 30 mm verwendet werden kann.
Diese sind bei vielen OMs noch vorhanden und wurden früher unter der Bezeichnung WB09 vertrieben.
Sie werden aktuell u.a. vom UKW-Berichte Shop vertrieben. Typ WB747430, Art.Nr.09498
https://stecker-shop.net/epage…f/de_DE/?ObjectID=3228778Fertig eingebaut in ein Weißblechgehäuse von oben.
Und von unten.
Es reicht aus die Platine mit ein paar Lötklecksen zu fixieren.
Diese Kleckse sollten dort sein, wo eine gute Masseweiterleitung im Platinenlayout vorhanden ist.
Obwohl der Regelhalbleiter nur minimal belastet wird, sollte man ihn trotzdem mit dem Weißblechgehäuse verlöten.
Es besteht die Möglichkeit auch den LNB über den Konverter mit 10 V zu versorgen. Dann kommen doch ein paar 100 mA auf.
Die Weißblechgehäuse zu bohren ist oft etwas "tricky" um es gelinde zu sagen. Diese Aktionen haben mich früher oft übele Schnittwunden gekostet, wenn sich der Bohrer ins Metall frisst und sich das Blech um ihn wickelt.
Eine deutliche Verbesserung ergab sich durch den Umstieg auf Kegelbohrer oder Stufenbohrer.
So richtig gut wurde es aber erst als ich auf die Idee kam eine 6-schneidige, konische Reibahle zu verwenden.Diese ist eigentlich für Handbetrieb gedacht und war bei einem Lochstanzen Set dabei.
Woher sie stammt weiss ich nicht mehr.
Jedenfalls damit reisst und frisst keine Bohrung.Nach dem Einbau in das Gehäuse sollte noch ein Nachgleich der Filter erfolgen, denn trotz der großen Abstände zum Gehäuse hat es doch deutlichen Einfluss.
Dazu sollte der untere Deckel bereits geschlossen sein.
Sogar der obere Deckel hat noch einen minimalen Einfluss, den man aber vernachlässigen kann.Fertig, mit Beschriftung.
Praktische Tests haben gezeigt, dass die Signalqualität ausgezeichnet, und die Stabilität des Quarzosillators völlig ausreichend ist.
Auch für CW und SSB.
Also es müssen nicht immer DSOs, MMICs und Highlevel Ringmischer sein. Es geht auch viel einfacher.Hier ein Vergleichstest des Spektrums des OSCAR 100 NB Transponders.
Der Konverter mit RTL-Stick.
So sah das Spektrum ohne Konverter auf 739 MHz aus.
Und so dann mit Konverter auf 145 MHz.
Hier nun alle Files die man zum Nachbau braucht :
Das Blockschaltbild :Konverter oldschool 1.0 block.pdf
Das Detailschaltbild : Konverter oldschool 1.0 schem.pdf
Das Platinenlayout Unterseite : Konverter oldschool 1.0 bot.pdf
Das Platinenlayout Oberseite : Konverter oldschool 1.0 top.pdf
Der Bestückungsplan Unterseite : Konverter oldschool 1.0 pp bot.pdf
Der Bestückungsplan Oberseite : Konverter oldschool 1.0 pp top.pdf
Oder alle oberen Files als .ZIP Datei : Konverter oldschool V1.0.zipUnd noch für eigene Frequenz-Berechnungszwecke oben erwähnte EXCEL-Sheet : Frquenzteilung.xls
Nun noch einige Anmerkungen zu Details und speziellen Bauteilen :
Zur Einspeisung der Versorgungsspannung sollte ein 1nF Durchführungskondensator in das Weißblechgehäuse eingelötet werden.
Es sollte eine Shottky Diode zur Verpolungssicherheit verwendet werden. Der Typ ist völlig unkritisch. Jeder 1A Typ reicht.
Es sollte ein Low-Drop Regelhalbleiter verwendet werden um die 10V zu erzeugen.
Der Grund ist das bei 12 V Ub die verbleibenden 11,8V (hinter der Diode) zu knapp sind für einen Standard Regelhalbleiter.
Besonders wenn man mal mobil- oder Batteriebetrieb machen möchte, kann's dann schnell zu Ende gehen.
Der 3,3 V Regelhalbleiter Typ ist unkritisch. Er sollte möglichst wenig Eigenrauschen liefern und eine möglichst stabile Ausgangsspannung liefern, damit der Oszillator nicht driftet.Der 66 MHz Oszillator ist bei mehreren Distributoren verfügbar.
z.B. bei Digikey : https://www.digikey.de/products/de?keywords=535-13481-5-ND
Es ist ein typischer (Computer-) Quarzoszillator im 13 x 13 mm Gehäuse.
Er ist mit einer Stabilität von +/- 30 PPM angegeben bei -20 bis +70°C, also im Gehäuse im Shack natürlich noch besser.Die Widerstände R1 und R6 im Schaltbild werden nicht bestückt.
Es war in der Planungsphase noch nicht klar wie viel Basisvorspannung ich benötige.
Alle SMD Bauteile sind 1206 Typen.Die 198 und 145 MHZ Bandfilter sind von Neosid Typ 511835 oder 511836 sie haben üblicherweise einen Aufkleber 25 251 oder 25 252.
Ich weis nicht ob sie noch wirklich gebaut werden, Restbestände sind aber noch im Netz verfügbar.
Früher wurden sie z.B. von Profi Electronic aus Saerbeck geliefert. http://www.amidon.de/contents/de/d127.html
Vielleicht dort mal anfragen.
Nachtrag : Wegen vieler Anfragen habe ich gerade mit denen telefoniert : Die Filter sind dort leider nicht mehr lieferbar.
Wer sich nicht sicher ist welchen Typ er in der Bastelkiste hat kann den Wickelkörper vorsichtig aus der Hülle drücken und nachschauen.
Er sollte 4,5 Windungen haben.
Man kann sich aber auch anders helfen : In sehr vielen 2m Betriebsfunkgeräten sind genau diese oder sehr ähnliche Filter verbaut.
Man findet sie bei Teletron, Ascom und einigen Bosch Geräten.
Mit leichten Modifikationen passen die dann auch für den Konverter.
Wer für das 145 MHz Ausgangsfilter einen Typ mit einer Anzapfung findet kann natürlich auch den verwenden und eine induktive Anpassung auf 50 Ohm am Ausgang nutzen.Nachtrag :
Wegen der vielen Anfragen zu den Neosid Fertigfiltern, habe ich mal genauer recherchiert.
Es scheint sie wirklich nicht mehr zu geben. Ich habe mit einigen Lieferanten telefoniert, erfolglos.
Gigatech hat sie noch in seiner Liste. Ich konnte die Fa. aber bis jetzt nicht erreichen.
http://www.giga-tech.de/pageID_10547575.html (etwa Mitte der Seite)
Wie schon oben beschrieben, ist es das einfachste, "Schlachtvieh" aus 2m Betriebsfunkgeräten zu verwenden.
Ich habe mir mal ein paar Geräte angeschaut. Die Filter aus den alten Teltron T70 / T700 sind ideal.
Eine andere Alternative wäre aus 2 Einzelspulen ein Filter zusammen zu bauen.
Geeignete Filterspulen werden angeboten. z.B.
https://www.box73.de/product_info.php?products_id=940
Wenn man in die Becher je, ein 5mm Loch bohrt und sie gegengleich zusammenlötet, sollten sie etwa dem 511835 entsprechen.
Hier mal ein Bilder des Originalfilters 511835 :So sieht der original Filterbecher mit 5mm Koppelloch aus.
Und so die Filterspule.
Wenn man mal auf ebay folgende URL eingibt, kommen bergeweise Restposten von Neosid Filtern.
https://www.ebay.de/b/Amateurf…dukte/96966/bn_7004299566
Auch Tüten mit Sortimenten für kleines Geld. Da lässt sich auf jeden Fall was draus machen.
https://www.ebay.de/itm/Sortim…-Bandfilter-/112149993235
Man kann auch die hochfrequenteren Helixfilter umbauen.
Die haben üblicherweise ca. 10 Wdg und enden im "nichts".
Wenn man die auf 4,5 Wdg abwickelt und den abgewickelten Draht nach unten führt, hat man schon eine fertige Filterspule.
Ich bleibe aber trotzdem am Ball und recherchiere mal ob es nicht von anderen Herstellern was passendes gibt.
Aber für 150 MHz wird kaum noch was gefertigt .... schade ....Die Trimmkondensatoren für die Streifenleitungsfilter sollten maximal 6 pF haben, 5 oder 4 wären noch besser.
Es sollten hochwertige Typen sein. Ideal wären die früher weit verbreiteten "Sky Trimmer".Auf der Masse-Seite der Streifenleitungsfilter und am 2. BFR90 und am BF960 befinden sich so genannte "Trapezkondensatoren" von 1nF.
Diese waren früher in der TV-Tuner Technik Standard und sind auch heute noch verfügbar.
Sie haben den großen Vorteil einer sehr geringen inneren Induktivität was der Kreisgüte der Streifenleitungsfilter sehr zuträglich ist.
Ausserdem kann man durch die Montage im Schlitz der Platine eine sehr kurze Masseverbindung von der Platinenoberseite zu Unterseite schaffen.
Sie müssen sowohl auf der Oberseite wie auch auf der Unterseite verlötet werden.
Wer Beschaffungsschwierigkeiten hat, findet sicher in der Bastelkiste noch ein paar alte TV-UHF-Tuner. Darin sind sie reichlich zu finden.
Der Wert muss nicht genau 1nF sein, alles zwischen 470p und 2,2n sollte gut sein.
Alternativ könnte man auch kleine SMD-Cs in die Schlitze fummeln.
Dann würde ich aber 0805 Typen nehmen und 2 oder 3 nebeneinander legen und es müssen hochwertige Keramiktypen sein.Die 47 Ohm Widerstände R8 und R10 sind essentiell wichtig.
Ohne diese entstehen wilde Schwingungen.Die untypisch geringe Gate-Vorspannung für den BF960 Mischer mittels R11 und R12 von 1V ist gewollt.
Er wird nicht als Vorverstärker sondern als Mischer betrieben und muss im unlinearen Bereich arbeiten.Der angeschlossene LNB kann über einen Jumper und eine 10uH Drossel mit einer Versorgungsspannung von 10 V versorgt werden.
Dazu wird an der Eingangs-Streifenleitung an C20 die Gleichspannung eingekoppelt.
Bei all meinen LNBs reichen diese 10V völlig aus. Intern sind die LNBs fast alle auf 5 oder 6 Volt stabilisiert und haben standard Längsregler, so dass jede Spannung ab 8 V reichen müsste.
Sehr praktisch ist dann das ganze für Portabelbetrieb : Akku, LNB, Konverter, 2m RX und fertig ist die Empfangsstation.
Zumal der Konverter selbst nur eine Stromaufnahme von ca. 25 mA hat.Viel mehr gibt es zu der Schaltung eigentlich nicht zu sagen.
Der Abgleich der Filter ist recht einfach.
Konstruktionsbedingt kann man eigentlich nicht auf falsche Vervielfachungsfaktoren abgleichen.
Deshalb reicht es mit einem HF-Tastkopf die Filter einfach auf Maximum abzugleichen.
Dazu geht man wie folgt vor :
Zunächst alle Filterkerne bündig mit der Oberkante des Filterbechers einstellen.
Alle Trimmer an den Streifenleitungen kurz vor minimaler Kapazität einstellen.
HF-Tastkopf an Basis von T2 halten und die Kerne von L2 und L3 wechselseitig auf Maximum abgleichen.
Dann HF-Tastkopf auf etwa 1/3 Länge der Steifenleitung von der Masseseite der rechten Streifenleitung des 594 MHz Filters halten und C1 und C2 auf Maximum abgleichen.
Wer einen Meßsender für 739,5 MHz hat, sollte damit dann ein Signal an den Konvertereingang einspeisen.
Wer nicht, sollte einen LNB mit OSCAR 100 Signal anschliessen.
Dann sucht man sich mit einem 2m RX am Ausgang des Konverters das Meßsender-Signal oder das Signal der Engineering-Bake von Oscar 100.
Sollte noch gar nichts zu finden sein, kann man zunächst L5 und L6 auf maximales Grundrauschen einstellen.
Wenn dann ein Signal vorhanden ist, gleicht man zunächst das Eingangsfilter mit C16 und C19 auf Maximale S-Meteranzeige ab.
Das gleiche macht man mit dem Ausgangsfilter L5 und L6.
Nun kann man versuchen, den gesamten Abgleich noch mal zu durchlaufen und zu optimieren.
Dazu sollte dann das Gehäuse montiert sein, und der untere Deckel geschlossen sein.
Zum Schluss sollte die Durchgangs-"Verstärkung" ca. 0 dB betragen.
Überprüfen kann man das überschlägig mit einem RTL-Stick indem man mit und ohne Konverter empfängt.
Ich habe bereits mehrere Exemplare mit alten und neuen Bauteilen gebaut. Die Exemplarstreuung ist gering und lag innerhalb +/- 2 dB.
(mit kommerziellen Mitteln gemessen)So weit erst mal zu meinem neuen "oldschool Konverter".
Den Namen gab ich ihm weil die Schaltung und der Aufbau den klassischen Lehrmethoden der UHF-Technik entspricht.Wie auch bei meinen anderen hier vorgestellten Projekten, sind Kommentare und Anregungen sehr willkommen.
Wer diesen Konverter Nachbauen möchte, dem bin gern mit Tipps und der Beantwortung von Fragen behilflich.
In kleinen Stückzahlen würde ich auch ein paar Platinen in semiprofessioneller Qualität, gegen eine "Spende" in die Kaffeekasse, fertigen.
Sollte die Nachfrage sehr groß werden würde ich auch professionelle Platinen fertigen lassen.Ich hoffe mit meinem Projekt mal wieder ein paar OMs an den Lötkolben zu locken.
Das Design ist extra dafür gemacht.
Auch als OV-Bastelprojekt gut geeignet, besonders wenn einer zum Abgleich professionelle Messeräte mitbringt.So weit für heute ... ähhh und gestern und vorgestern ... es dauert doch eine ganze Weile bis man so einen Bericht ordentlich geschrieben und bebildert hat ...
VY73
Armin DF1QE -
Liebe Forumsgemeinde !
Bitte nicht wundern, dass hier einige Beiträge verschwunden sind.
Ich habe sie verschoben, denn sie bezogen sich alle auf die Version 2 dieses LNB, und dafür gibt einen extra Thread.Ihr findet sie jetzt unter : Umbau Diavolo Twin V2 LNB für externen Lo
Bitte in diesem Thread nur noch zur V1 posten.
VY73
Armin DF1QE
