25/27 MHz Indoor LO für LNBs

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DF1QE
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25/27 MHz Indoor LO für LNBs

Beitrag von DF1QE » Mi Mär 27, 2019 3:13 pm

Update : Ich biete Platinen und TCXOs auf ebay an https://www.ebay.de/sch/armin_graewe/m.html

Wie angekündigt hier nun ein indoor Local Oszillator für die auf externen LO umgebauten LNBs.

Achtung : Bitte bis Ende lesen ! Und NICHT die Fox TCXOs verwenden !
Ich habe mittlerweile eine neue Version (V1.1) mit Conner Winfield D75F TCXOs gebaut und getestet.
Ich habe diesen Artikel dahingehend geupdatet. Die alten Version steht aber in diesen Artikel auch noch zur Verfügung.

Gehäuse_zu_ob.jpg

Wenn man standard PLL-LNBs für SSB oder CW Amateurfunkzwecke nutzen möchte, ist es erforderlich den Localoszillator zu stabilisieren.
Bei den heute üblichen LNBs wird die Mischfrequenz zur Umsetzung auf die ZF-Ebene durch eine PLL erzeugt.
Als Referenz wird hierzu ein standard-Quarz von 25 MHz (Diavolo Twin) oder 27 MHz (Octagon) verwendet.
Diese Frequenz wird in der PLL ver 390 -facht (Diavolo Twin) bzw. ver 361,1 -facht (Octagon) auf eine Frequenz von 9,75 GHz.
Daraus resultiert, dass bereits eine geringe Abweichung der Quarzfrequenz, große Abweichungen der Mischfrequenz ergibt.
Schuld daran sind hauptsächlich Temperaturschwankungen, Betriebsspannungsschwankungen, Alterung und viele mehr.
Wenn man z.B. SSB- oder CW-Betrieb über OSCAR-100 machen möchte läuft dauernd das Signal weg und man muss ständig nachstimmen.
Das geht so weit, dass der Frequenzunterschied zwischen kühlen Nächten und warmen Tagen mehrere MHz betragen kann.

Um dem entgegen zu wirken gibt es mehrere Lösungsansätze.

1. Man kann den Quarz im LNB gegen einen TCXO (Temperaturkompensierter Quarzoszillator) austauschen.
Damit ist man bei hochwertigen TCXOs bereits auf einem guten Weg, aber der kalt-warm Unterschied macht immer noch einige 10-100 kHz aus.

2. Man verlagert den Quarzoszillator in einen gleichbleibend temperierten Raum und betreibt ihn mit einer gut stabilisierten Stromversorgung.
Diese Lösung ist für SSB- und CW-Betrieb völlig ausreichend. Sie ist einfach umzusetzen und sehr kostengünstig.
Der Nachteil, es ist ein zweite Koax-Leitung zum LNB erforderlich und man muss einen LNB mit zwei Anschlüssen verwenden oder eine Anschlussbuchse nachrüsten.

3. Man macht das gleiche wie Lösung 2, bindet aber zusätzlich den TCXO als VCTCXO (Voltage-controlled temperature-compensated crystal-oslillator) über eine PLL an ein GPS-Signal an.
Das ist dann die Luxus-Lösung mit der man auch digitale schmalband-Betriebsarten mit Genauigkeiten bis herunter auf einige Hz empfangen kann.

Dieser Bericht bezieht sich auf Lösung 2, also ein frei-laufender indoor TCXO.
Die Lösung ist sowohl für Octagon, wie auch für Diavolo LNBs geeignet, der einzige Unterschied besteht in der TCXO Frequenz.

Technische Daten :
Versorgungsspannung : 6-15 V (bei Verwendung eines L4940 Regelhalbleiter)
Stromaufnahme : ca. 30-40 mA (V1.1) ca. 50-60 mA (V1.0)
Ausgangsfrequenz : 25,0 oder 27,0 MHz, je nach TCXO Typ
Ausgangsamplitude : 1 Vss an 75 Ohm
Kurvenform : reiner Sinus
Oberwellenunterdrückung : >= 60 dB bei 27 MHz, >= 50 dB bei 25 MHz
Frequenzstabilität bei -30ºC bis +85ºC : ±2.5PPM (bei konstanter Raumtemperatur wesentlich weniger)

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Update : Neue Version V1.1 mit Conner Winfield TCXO
Das Schaltbild (V1.1):
TCXOsimpel 1.1_SCH.pdf
(97.25 KiB) 492-mal heruntergeladen
Das Layout 1:1(V1.1):
TCXOsimpel 1.1_KU.pdf
(11.95 KiB) 223-mal heruntergeladen
Bestückungsplan Oberseite (V1.1):
TCXOsimpel 1.1_BO.pdf
(23.98 KiB) 205-mal heruntergeladen
Bestückungsplan Unterseite (TCXO)(V1.1) :
TCXOsimpel 1.1_BU.pdf
(13.15 KiB) 178-mal heruntergeladen
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Alte Version V1.0 mit FOX TCXO
Das Schaltbild (V1.0):
TCXOsimpel 1.0_SCH.pdf
(99.48 KiB) 252-mal heruntergeladen
Das Layout 1:1(V1.0):
TCXOsimpel 1.0_KU.pdf
(12.02 KiB) 121-mal heruntergeladen
Bestückungsplan Oberseite (V1.0):
TCXOsimpel 1.0_BO.pdf
(24.14 KiB) 105-mal heruntergeladen
Bestückungsplan Unterseite (TCXO)(V1.0) :
TCXOsimpel 1.0_BU.pdf
(13.48 KiB) 120-mal heruntergeladen
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Schaltungsbeschreibung :
Hinter einer Verpolungsschutzdiode und einem L-C Eingangsfilter wird die Betriebsspannung mittels eines Lo-Drop Regelhalbleiters auf 5,0 V stabilisiert und versorgt die Leistungsendstufe.
Ein weiterer Lo-Drop Regelahalbleiter stabilisiert die 5 V auf 3,3 V zur Versorgung des TCXO.
Diesem Regelhalbleiter folgt noch ein L-C Tiefpass um Reststörungen aus dem Regelhalbleiter zu reduzieren.
Der Ausgang des TCXO hat HCMOS-Pegel und treibt direkt den Kleinleistungs-V-MOS Fet BS170.
Eigentlich ist die Eingangskapazität des BS170 mit 24 pF zu hoch für die zugelassene Last des TCXO mit 15pF.
Das schadet aber überhaupt nicht, denn dadurch wird das Ausgangssignal des TCXO etwas sinusförmiger.
Am Drain-Ausgang des FET stehen dann solide 3,5 Vss an, die schon recht sinusförmig sind.
Ein für 75 Ohm berechnetes 3-fach L-C Pi-Filter beseitigt restliche Oberwellen mit einer Unterdrückung von über 50 dB.
Hinter diesem Pi-Filter folgt noch ein Pi-Dämfungsglied angepasst auf 75 Ohm, das die Ausgangsspannung auf 1 Vss reduziert.

Ich habe alles auf 75 Ohm optimiert, damit man als Leitung zum LNB preisgünstiges Koaxkabel und F-Stecker verwenden kann.

Nahezu alle Bauteilewerte sind relativ unkritisch.
Man kann durchaus auch mit dem leben, was eine gut-sortierte Bastelkiste hergibt.
Nur beim 3-fach Tiefpass sollte man recht dicht bei den angegebenen Werten bleiben.
Als Verpolungsschutzdiode kann man natürlich auch eine 1N4007 einsetzen und als 1. Regelhalbleiter einen 7805 verwenden.
Dann erhöht sich aber die mindest-Betriebsspannung auf ca. 9 Volt.
Alle 100 nF Kondensatoren sind Vielschichtkondensatoren und alle Elkos sind Tantal Ausführungen um ein geringes ESR zu erzielen.
Der Wert der Drain-Drossel am FET und des Auskoppelkondensators sind ebenfalls unkritisch.

Testaufbau.jpg
So sah der erste Testaufbau aus.

PCB_oben.jpg
Und so dann die fertige Platine.

Obwohl ich mehr und mehr dazu übergehe, meine Projekte in SMD zu realisieren, habe ich bei dieser Platine (bis auf den TCXO) bewusst darauf verzichtet, um auch ungeübten OMs den Nachbau zu ermöglichen und die Bauteilbeschaffung einfach zu halten.
Alle Bauteile (bis auf den TCXO) sind handelsüblich und z.B. bei Reichelt oder Conrad verfügbar.
Das Layout ist bewusst 1-seitig gehalten um die selbst-Herstellung zu vereinfachen.

PCB_unten.jpg
So sieht die Platine im Berich des TCXO von unten aus.

Bei der Wahl des TCXO habe ich sehr lange nach passenden Typen gesucht.
Verfügbare TCXOs in bedrahteten standard-DIL-Gehäusen waren qualitativ wesentlich zu schlecht oder im "unbezahlbaren" Bereich.
Es gibt eine interessante Type aus Fernost, die aber nur in sehr großen Mengen zu beschaffen ist.
Komischerweise gibt es Angebote auf ebay.com, aber nicht auf ebay.de. z.B. :
https://www.ebay.com/itm/1pcs-TCXO-0-1p ... SwQItUF9Lw
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Update : Mittlerweile werden die auch auf ebay.de angeboten, sowohl in 25 wie auch in 27 MHz.
Ich habe mal welche bestellt und werde die zeitnah testen.
Update : Ich habe die "goldenen" China TCXOs getestet :
Sie sind völlig unbrauchbar für unsere Zwecke !
Sie basieren auf einer PLL die sehr viel Jitter erzeugt. Dadurch werden die Empfangenen Signale breit und unsauber.
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Da ich auch professionell Elektronik entwickele und fertige, habe ich mich auf Erfahrungen aus vorherigen Projekten gestützt.
Bisher habe ich sehr gute Erfahrungen mit TCXOs von Fox Electronics gemacht und nach etwas Recherche fand ich von denen auch standard TCXOs für 25 und 27 MHz. Allerdings nur in einem Keramik SMD Gehäuse von 5,0 x 3,2 mm mit 4 Lötpads an den Aussenkanten.
Die Type ist : Fox924B
FT5HNBPK 27,0-T1 für 27 MHz
und FT5HNBPK 25,0-T1 für 25 MHz
Der Preis liegt je nach Distributor und Stückzahl bei einigen, wenigen Euro.
Ich habe eine Kleinmenge von beiden Oszillatoren beschafft und bin durchaus bereit ein paar davon ab zu geben.

Hier mal ein Auszug aus dem Datenblatt :
Temperature Range
Operating (Topr) : -30ºC ~ +85ºC
Supply Voltage (Vdd) : 3.3V ± 5%
Input Current (Idd) : 6.0mA
Initial Frequency Tolerance @ 25ºC
(after 2 reflows) : ±1.5PPM
Frequency Stability
Over Temperature Range : ±2.5PPM
Over Supply Voltage Change (3.3V ± 5%) ±0.3PPM
Output Voltage (HCMOS)
(Vol) : 0.5V
(Voh) : 80% Vdd Min
Output Load : 15pF
Aging per year : ±1.0PPM
Startup Time (Ts) : 5mS Max

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Update : Bitte nicht die FOX TCXOs verwenden.
Sie sind zwar schön stabil, aber leider digital kompensiert und machen Sprünge von 1 Hz.
Das führt nach einer Ver-390-fachung zu 390 Hz Sprüngen. Nicht angenehm für CW und SSB.
Ich habe mittlerweile eine neue Version "Indoor LO V1.1" gebaut und getestet.
Ich verwende jetzt die bekannten und verbreiteten Conner Winfield D75F TCXOs.
Diese sind sehr stabil und analog kompensiert und machen keine Sprünge.
Außerdem ist der Ausgangspegel größer und der BS170 wird kräftiger angesteuert.
Das führte erfreulicher Weise auch noch zu Reduzierung der Gesamtstromaufnahme auf ca. 30 mA
Allerdings stieg damit auch der Ausgangspegel des BS170 auf ca. 4 Vss an.
Somit musste auch das Pi-Dämpfungsglied geändert werden um wieder auf die 1 Vss Ausgangsspannung zu kommen.
Es sind jetzt 2 x 120 Ohm nach Masse und 130 Ohm in serie.

PiDämpfung.jpg
Hier ein Auszug aus den Conner-Winfield Datenblatt :
Supply Voltage (Vcc) -0.5 - 6.0 Vdc
Input Voltage -0.5 - Vcc+0.5 Vdc
Frequency Calibration @ 25 °C -1.0 - 1.0 ppm 1
Frequency Stability vs. Temperature -0.5 - 0.5 ppm 2
Frequency vs. Load Stability -0.2 - 0.2 ppm ±5%
Frequency vs. Voltage Stability -0.2 - 0.2 ppm ±5%
Static Temperature Hysteresis - - 0.4 ppm 3
Aging -1.0 - 1.0 ppm/year
Operating Temperature Range: 0 - 70 °C
Supply Voltage (Vcc) 3.135 3.3 3.465 Vdc ±5%
Supply Current (Icc) - - 6 mA
Period Jitter - 3 5 ps rms
Integrated Phase Jitter - 0.5 1.0 ps rms 4
SSB Phase Noise ( Fo = 19.44 MHz)
@ 10Hz offset - -80 - dBc/Hz
@ 100Hz offset - -110 - dBc/Hz
@ 1KHz offset - -135 - dBc/Hz
@ 10KHz offset - -150 - dBc/Hz
@ 100KHz offset - -150 - dBc/Hz
Start-up Time - - 10 ms

TCXO_CW.jpg
So sieht dann der Conner Winfield TCXO auf einer modifizierten V1.0-Platine aus
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So schlimm wie sich das mit dem SMD-Gehäuse anhört, ist die Bestückung nicht, wenn man ein paar einfache Regeln beachtet.
Dazu benötigt wird :
gutes Lötzinn, ruhig bleihaltig (ist im Privatbereich ja immer noch zulässig)
Flussmittelpaste und einen gut geregelten Lötskolben mit feiner Spitze.
Ich verwende hier für diese Arbeiten eine runde Spitze mit 1,5 mm Durchmesser.
Die Löttemperatur sollte bei dieser Arbeit bei ca. 350°C liegen. (für bleihaltiges Zinn)
Ausserdem sollte der Arbeitsplatz den üblichen Antistatik-Regeln genügen.

Es ist durchaus sinnvoll, den TCXO als erstes zu bestücken, wenn die Platine auf der Oberseite noch leer ist und flach auf dem Werktisch liegt.
Es reicht überigens den TCXO an den 3 benutzten Pads zu verlöten
Dann geht man wie folgt vor :
Die 3 benutzten Pads dünn vorverzinnen, wobei die Betonung auf dünn liegt. Eine Zinnschicht von ca. 0,2 mm ist völlig ausreichend.
Die vezinnten Pads sollten eine glatte Oberfläche haben.
Dann etwas Flussmittel auf die 3 Pads geben und den TCXO vorsichtig aus dem Gurt nehmen und auf die Platine legen.
Dann den TCXO so positionieren, dass Pin 1 (kleiner Punkt auf dem Deckel) auf dem unbenutzten Pad zu liegen kommt.
Danach den TCXO so ausrichten, dass an allen Ecken die Lötpads gleichmäßig überstehen.
Dann etwas Zinn auf die Spitze geben und die Pads nacheinander, gegenüberliegend, neben dem TCXO aufheizen bis sich das Zinn etwas unter den TCXO zieht.
Fertig.
Das ganze hört sich komplizierte an als es wirklich ist.

Danach kann man mit der konventinellen Bestückung der bedrahteten Bauteile beginnen.
Der große 5V Regelhalbleiter ist bewusst ganz an den Rand gelgt, und kann beim Einbau in ein Weissblechgehäuse mit diesem verschraubt oder verlötet werden.

Frequenzanzeige.jpg
Der erste Test ergab sofort ein erfreuliches Ergebnis :
27,00000 MHz an einem GPS-Synchronisieren Frequenzzähler.

Spektrum_hi.jpg
Auch das Ausgangsspektrum kann sich sehen lassen.
Von 10-150 MHz kaum Oberwellen, 54 MHz ist bereits um 60 dB gedämpft.

Spektrum_lo.jpg
Auch im Nahbereich wenig Störungen.
Hier ein Span von 100 kHz abgebildet.

Ich habe zwei Platinen gebaut, eine für 25 MHz und eine für 27 MHz.
Beide Versionen arbeiten an den umgebauten LNBs einwandfrei und die Frequenzstabilität ist bei Raumtemperatur sehr beeindruckend.
Auch die initiale Frequenz trifft excellent, so dass kein Abgleich erforderlich ist, allerdings auch nicht möglich :-)

Ich warte noch auf die bestellten Weißblechgehäuse WB 1483730 mit 148 mm x 37 mm x 30 mm Gehäusemaß.
Was für die Platine genau passend ist.

Nachtrag :

Wichtig ! :
Für die endgültige Stabilität ist es esentiell wichtig die Platine in ein geschirmtes Metallgehäuse einzubauen !!!
Ausserdem sollte auch für die Betriebsspannungszufuhr ein Durchführungskondensator verwendet werden !
Einige OMs haben mittlerweile den indoor LO nachgebaut und Instabilitäten festgestellt.
Diese waren alle auf den Betrieb ohne Gehäuse zurückzuführen.
Nach Einbau in ein Metallgehäuse war alles ok.
Für die Platine genau passende Weisblechgehäuse gibt es z.B. im UKW-Berichte Shop :
https://stecker-shop.net/epages/27edac8 ... ID=3228768

Nachtrag :

Mittlerweile ist die 27 MHz Version in ein Weißblechgehäuse eingebaut.
Hier mal die entsprechenden Bilder :
Gehäuse_zu_ob.jpg
Gehäuse_offen_ob.jpg
Hier ist gut zu sehen, dass ich den Regelhalbleiter zur Wärmeableitung am Gehäuse angelötet habe.
Obwohl selbst bei maximaler Eingangsspannung von 15 V bei 60 mA und 5 V interner Spannung maximal 600 mW entstehen finde ich die Ableitung sinnvoll.
Ausserdem habe ich nach guter Väter Sitte zur Spannungseinführung einen Durchführungskondensator von 1 nF eingelötet und über den Lötnagel noch eine Ferritperle fallen lassen.

Gehäuse_offen_un.jpg
Es reicht völlig aus, die Platine punktuell mit ein paar Zinnklexen am Gehäuse an zu löten.
Man sollte aber darauf achten, dass unter der Platine genug Freiraum bleibt um Kurzschlüsse zu vermeiden.
Uns sie sollte gerade und verspannungsfrei eingelötet sein.

Ich hoffe mit diesem Bericht mal wieder ein paar OMs an den Lötkolben gelockt zu haben.
Wer dieses Projekt nachbauen möchte, dem helfe ich gern.
In geringen Mengen bin ich auch bereit ein paar Platine herzustellen und ein paar TCXOs habe ich auch auf Lager.
Sollte die Nachfrage sehr groß werden, würde ich auch eine Platinenserie fertigen lassen und Bausätze zusammenstellen.

In weiterer Planung und Vorbereitung ist ein Versuch mit einem VCTCXO und einer einzigen PLL die Frequenz direkt an GPS anzubinden.
Andere bereits veröffentlichte Konzepte gehen alle über eine zweite PLL mit 10 MHz.

So weit für heute
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Armin DF1QE
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Re: 25/27 MHz Indoor LO für LNBs

Beitrag von DF1QE » Mo Apr 08, 2019 1:16 am

Nun noch ein Update mit praktischen Erfahrungen :

Sowohl die 25 wie auch die 27 MHz Version spielen mit dem Diavolo und dem Octagon stabil.
Wobei man beim Octagon beim Start eventuell noch mal einen Reset machen muss, wegen den bekannten Rastproblemen.

einlaufen.jpg
So sieht das Einlaufen direkt nach dem Einschalten aus.

stabil.jpg
Nach ein paar Minuten ist das Signal dann absolut stabil und wandert in mehreren Tagen nicht aus dem Filterbereich.
Wobei ja auch die Stabilität des genutzten RTL-Sticks nur begrenzt ist.

Leider muss ich meine Aussage "absolut stabil" aber relativieren :cry:
Denn es treten gelegentliche Frequenzsprünge auf.

Sprung2.jpg
Die sehen dann so aus und betragen immer knapp 400 Hz.

Ich würde mal vermuten, dass es genau 390 Hz sind, also 1x Vervielfachungsfaktor des Octagon.
Und ich habe da einen ganz elendigen Verdacht ....
Könnte es sein, dass die TCXOs digital kompensiert sind ?
Und das mit einer Schrittweite von 1 Hz ?
Die 1 Hz fielen bei meinen bisherigen Messungen am Messplatz nicht direkt auf.
Hmmm, schade aber auch ... damit stirbt mein schönes Konzept mit den FOX TCXOs.
Also muss ich mich nach anderen TCXOs umsehen.
Ich habe da aber auch schon was in der Hinterhand :
Ich hatte nämlich auch noch von FOX TCXOs mit FrequencyControl-Pin bestellt um damit eine PLL zu realisieren.
Die werde ich mal zeitnah testen.
Ansonsten kann man aber auch mit den Sprüngen leben. Sie sind selten, alle paar Minuten bis evtl. 1x / Stunde.
Vermutlich abhängig davon wie er gerade dei Temperatur kompensieren muss.

Fazit : Nach kurzer Einlaufzeit sehr stabil. Leider Sprünge, mit denen man aber durchaus leben kann.

VY73
Armin DF1QE

Nachtrag : Test mit Siglent Funktionsgenerator

Siglent.jpg

Siglent Arbitärer Funktionsgenerator als 27 MHz Quelle.

Screen_siglent.jpg
Zwar nicht ganz so stabil wie mein Eigenbau, aber keine Sprünge zu sehen.
Mein Verdacht ist somit leider bestätigt.

Wer weis mehr über das Innenleben von solchen TCXOs ?
Sind die alle digital kompensiert ? *schauder*
Ich weis wohl, warum ich so gern in der analogen Welt löte.
Da läuft alles, auch Dienstags, bei Halbmond und Westwind :lol:

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Re: 25/27 MHz Indoor LO für LNBs

Beitrag von DJ2QZ » Di Apr 09, 2019 7:37 pm

Hallo Armin.

Analog tut,s sogar bei Neumond. :lol: Aber Du hast es schon richtig erkannt. Der "Fox" schaltet digital und macht da mal ganz unverschämt mit den innerhalb des Baustein eingebauten Thermistoren und daraus folgender Korrekturspannung wohl ein Hz dazu oder zieht es ab. Der "Fox" ist ein DTCXO. Ich hatte am vergangenen Wochenende eigentlich vor, so einen "Fox" DTCXO auch noch auszuprobieren aber ich hatte nur welche mit 25 MHz. Die passen zu den noch im Regal stehenden Ocatgon OSLO 1208 nicht, da die mit 27 MHz Quarz betrieben werden. Ich hatte von der digitalen "schalterei" irgendwo mal gelesen und wollte es quasi mal live selbst erleben. 361 Hz - das ist wohl schon unangenehm anzuhören. Wobei sich Deine Schaltung im Shack warscheinlich auf weniger als ein Hz stabilisieren wird und der "Fox" nicht schalten muß. Auf diesem Weg ein dankeschön, das Du das auch mit den Bildern anschaulich gepostet hast.
Ich habe gute Erfahrungen mit den analog arbeitenden "Conner "Winfield" ATCXO,s gemacht und selbst der Einbau innerhalb eines LNB bringt für die Ohren aktzeptable Stabilität.

Man könnte auch einen Quarzofen (OCXO) für 25/27 MHz aufbauen und den LNB,s zuführen. Ich habe das mal mit einer anderen Quarzfrequenz und viel Kupfer (hi) relalisiert. Die Veröffentlichungen von DF9LN sind recht spannend zu lesen und absolut analog.

Letzlich kann man sich aber auch an Schwankungen in der QRG gewöhnen. Mein 10G Transverter, mit dem ich in den Contesten "unterwegs" bin, macht locker 10 KHz Frequenzversatz nach Einschalten und ca. 20 Minuten. Ich habe mich dran gewöhnt, am IC-202 entsprechend zu korrigieren. Am Quarz habe ich da nur so einen kleinen Quarzheizer dran angeheftet, der die Temperatur auf ca. 40 Grad hält.

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Re: 25/27 MHz Indoor LO für LNBs

Beitrag von DF1QE » Mi Apr 10, 2019 2:11 am

Update :

Mittlerweile habe ich einen meiner indoor LOs auf einen anderen TCXO oder genauer gesagt VCTCXO umgerüstet.

VCTCXO_taitien.jpg
Für ein anderes Projekt hatte ich u.a. einige VCTCXOs von Taitien bestellt.
Ein VCTCXO ist ein Voltage-Controlled-Temperature-Compensated-Crystal-Oscillator.
Also ein Quarzoszillator den man mittels einer Gleichspannung in geringen Gerenzen abstimmen kann.
Leider hat der VCTCXO von Taitien ein kleineres Gehäuse als der Fox TCXO, somit musste ich auf der Platine etwas improvisieren.
Aber für einen Test reichts.
Leider ist auch der Ausgangspegel und der DC-Level des Taitien etwas geringer, so dass der BS170 nicht mehr richtig angesteuert wurde.
Also musste ich auch noch etwas Gate-Vorspannung erzeugen. Dazu die "fliegenden" Bauteile.

Poti.jpg
Der Steuereingang des VCTCXO musste natürlich auch angesteuert werden.
Dazu habe ich einfach ein 20-Gang Wendeltrimmpoti als Spannungsteiler der 3,3V eingebaut.

Stabil_Taitien1.jpg
Und siehe da, nach einer kurzen Einlaufzeit sehr stabil. (1 min Diagramm)

Stabil_Taitien2.jpg
Auch im Schmalbandfenster ein schönes Signal (1 min Diagramm) und über Stunden sehr stabil.

Was mir allerdings auffällt ist, das meine Konstruktion eine gewisse mechanische Mikrofonie zeigt.
Wenn man an das Gehäuse klopft entstehen Sprünge. Das kannte ich vom Fox TCXO garnicht.
Ich habe nicht herausfinden können, ob es der VCTCXO selbst oder mein etwas gewagter Aufbau ist.

Aber gut, das war eh nur ein Experiment.

Fazit : Mit analogen TCXOs läuft das Konzept sehr gut.

Ausblick: Ich habe ein paar Conner-Winfield TCXOs bestellt und werde, nach hoffentlich erfolgreichem Test, das Platinendesign darauf umstellen.
Wenn das fertig ist, werde ich es hier veröffentlichen.

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Re: 25/27 MHz Indoor LO für LNBs

Beitrag von DJ7WL » Mi Apr 10, 2019 9:35 am

Hallo Armin,
vielen Dank für deinen ausführlichen Bericht zum Thema LNB Stabilisierung, welchen ich bis zum Ende gelesen habe.
Das angedachte Konzept finde ich sehr gut und werde es hier verfolgen. Besonders interessant würde ich es finden wenn letztlich die LO Frequenz so gelegt werden kann, dass man einen 70 CM Tranceiver direkt nutzen kann. In meinem Fall wird das ein TR 9500 sein.
Freuen würde ich mich wenn du eine entsprechende Platine entwickelst und evtl. Spezialteile beifügen könntest. Die höchste Stufe der Freude wäre erreicht wenn die Anbindung an ein GPS Modul gelingt. Kann mir gut vorstellen, dass eine größere Gruppe von OMs daran interessiert ist.

VY 73 Joachim DJ7WL

P. S. Im Jahr 1983 habe ich den ersten zivilen GPS Empfänger in Deutschland eingeführt, viele Vorträge zu dieser neuen Technik
gehalten sowie verschiedene spezielle Anwendungen realisiert. Bei Interesse sende ich dir gerne den Artikel aus meinem Buch
zum Thema GPS/DGPS zu. Zum Beispiel habe ich den AATIS unterstützt bei der ersten Integration eines GPS Sensors in deren
Ballon Nutzlast. Später haben wir dann eine Treibboje für Bodensee und Nordsee auf Basis dieser Technik konzipiert.
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Re: 25/27 MHz Indoor LO für LNBs

Beitrag von DF1QE » Sa Apr 13, 2019 11:43 pm

Mittlerweile sind die bestellten Conner Winfield TCXOs eingetroffen und ich habe sie in meine Indoor LOs eingebaut.
Ein voller Erfolg ! Sehr schön stabil, keine Sprünge mehr.
Ich habe das Original-Posting geupdated, damit Nachbauer nicht alle Folgepostings lesen müssen.

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Re: 25/27 MHz Indoor LO für LNBs

Beitrag von DF1QE » So Apr 14, 2019 12:10 am

@DJ7WL

Hallo Joachim !
Danke für Deinen Beitrag.

>>Besonders interessant würde ich es finden wenn letztlich die LO Frequenz so gelegt werden kann, dass man einen 70 CM Tranceiver direkt nutzen kann.

Das ist grundsätzlich kein Problem, aaaaaaber ....

Es wird schwer sein passende TCXOs zu bekommen.
Das geht wohl nur über Sonderanfertigungen. Und da fragen die Hersteller natürlich gleich wieviel Tausend Stück man denn haben möchte.
Ein andere gangbare Alternative wäre einen guten, alten Quarzthermostat zu nehmen und sich bei den üblichen Quarzschleifern einen Thermostatquarz herstellen zu lassen. Der Thermostat müsse aber eine gute elektronische Heizungsregelung haben. Ganz alte, mit mechanischem Thermostat, würden ein ständiges auf und ab der Frequenz erzeugen.

Ein weiteres Problem ist der LNB :
Einige Typen gehen gut bis auf 70 cm herunter, einige fast garnicht, oder nur mit großen Verlusten der Empfindlichkeit.

Ich bin aber gerade dabei einen neuen LNB zu testen, der offenbar sehr breitbandig zu sein scheint.
Das wird ein sehr interessantes neues Projekt was ich hier veröffenlichen werde.
Mehr wird hier noch nicht verraten :-)

Allerdings bringt die Umsetzung auf 70 cm noch ein Problem mit sich, zumindest wenn auch sendeseitig QRV werden möchte.
Über OSCAR 100 sollte man Vollduplex Betrieb machen. Dazu braucht man einen zweiten Transceiver.
Wenn nun 70 cm schon mit dem Empfang belegt ist, bleibt den meissten OMs nur das 2 m Gerät zum senden.
Wenn ich aber nun auf 2 m sende, fallen die unweigerlich entstehnde 2. Oberwelle ins 70 cm Band und stopft den Empfänger zu.
Weiterhin ist es in einem 2m - 2,4 GHz Sendemischer viel aufwändiger unerwünsche Nebenaussendungen zu filtern als bei 70 cm - 2,4 GHz.
Also sollte man grundsätzlich das Konzept 2m zum Empfangen und 70cm zum Senden verwenden.

Ein Empfangskonverter für 739 MHz auf 144 MHz ist nun wirklich kein Hexenwerk und einfach zu realisieren.
Ich habe schon mal überlegt ob man nicht einfach alte, PLL-TV-Tuner dazu missbrauchen kann.

Ach mann, ich könnten mit meinen Ideen ganze Firmenlabore mit 100 Entwicklern beschäftigen.
Leider bin ich nur ein Mann, mit Familie, Haus und (kein Hund) :D aber einer eigenen Elektronik Firma mit der ich auch noch meine Brötchen verdienen muss.

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Re: 25/27 MHz Indoor LO für LNBs

Beitrag von DL9QJ » So Apr 14, 2019 11:41 am

Hallo Armin,

daher ist es wohl auch quasi Standard, daß für die TX-Seite 70 cm und für die RX-Seite 2 m verwendet wird, bspw. s. Empfangsmischer im Shop der AMSAT-DL. Für den WB-Transponder wird dort übrigens der LO zum Empfangssignal addiert, damit man im Frequenz-Bereich der üblichen Sat-Receiver landet (ob die allerdings die niedrigen SR können...?). Das AMSAT-Konzept finde ich grundsätzlich nicht schlecht... aber: es fehlt die externe Referenz für den LNB, und da bereits zwei Kabel für den NB- bzw. WB-Transponder belegt sind, müßte man entweder einen Quad-LNB verwenden (+ 1 weiteres Kabel) oder das Referenzsignal mittels Weiche auf die Eingänge geben. Da dieser Empfangsmischer bereits eine externe 10 MHz-Referenz vorsieht, müßte das doch mit wenig Aufwand machbar sein... Mit so einem Zusatz wäre das dann die eierlegende Wollmilchsau... und ließe sich dann vielleicht auch als Zusatz an die Käufer dieses Empfangsmischers verkaufen!? ;-)

Vy 73 Oliver
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Re: 25/27 MHz Indoor LO für LNBs

Beitrag von DJ7WL » So Apr 14, 2019 5:19 pm

Hallo Armin,
danke für deine Antwort. Du hast natürlich recht mit dem Zustopfen beim Duplex Betrieb. Werde zum Beginn sowieso mit einem SDR arbeiten, da stellt sich das Problem ja nicht. Ansonsten habe ich für die Empfangsseite einen TR 9000, das ist die 2 Meter Variante der TR Geräte. Habe mir die geänderte Schaltung vom Indoor LO angesehen und danach gesucht wo und wie ich Spezial-Teile für den LO Bau von dir bekommen könnte. Auch auf deiner kommerziellen Homepage konnte ich nichts finden.

Dort habe ich mir dann einige Projekte von euch angesehen, haben viel gemeinsames mit dem was ich mal gemacht habe. Musste auch mal ein System entwickeln um Wasserstände zu messen und an eine Zentralstation zu übertragen. Allerdings war das in China und ein UKW Funkübertragungssystem der Daten war nicht möglich. Deshalb habe ich die Daten von 10 Messstationen via geostationären Inmarsat Satelliten mit Inmarsat Standard C Geräten eingesammelt und dargestellt. BGAN Projekte für Universitäten und Offshore System habe ich auch entwickelt sowie ein System für die Uni Bremen um Oberflächen Wasser mit 10 Messbojen im einem DGPS System zu erfassen und darzustellen etc. Habe gesehen, dass ihr euch auch mit Schiffsfunk beschäftigt, war 41 Jahre bei der Debeg tätig allerdings wechselten die Namen im Laufe der Zeit über AEG, Mercedes .... und jetzt heißt die Firma Wärtsila SAM Electronics. Für diese Firma habe ich viele Projekte durchgeführt, letztlich habe ich ein Buch darüber geschrieben. Bei Interesse kannst du eine Übersicht unter www.seefunk-gmdss.de finden. Z. T. habe ich dort auch kleine Videos mit eingebunden.

Bitte schreibe mir evtl. eine direkte Mail ob und welche Teile ich für einen Indoor LO von dir bekommen kann. Alternativ geht auch eine Nachricht an rufzeichen@gmx.de

VY 73 Joachim
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Re: 25/27 MHz Indoor LO für LNBs

Beitrag von DM5TU - sTef » Mi Jun 12, 2019 9:44 am

Ahoi Armin,

nur fix ein kurzes Lebenszeichen von mir sTef, DM5TU aus Weimar.
Habe mit großem Interesse Deine Ausführungen zum MEGASAT LNB und Indoor TCXO für den QO100 gelesen.

Ich werde mit Deiner freundlichen Genehmigung mich an den Nachbau wagen. LNB ist bereits eingetroffen und ja natürlich ist das Platinenlayout wieder anders als beschrieben. Bei mir ist ein 25 MHz Quarz verbaut.
Bildschirmfoto 2019-06-12 um 11.38.49.jpg
Die 25/27 MHz TXCO Platine werde ich bei DH4YM machen lassen.
Evtl gleich zwei für einen weiteren OM hier in Weimar.

Also nun damit Du weißt das Deine tolle Arbeit auch gelesen und geschätzt wird ein kurzes "Hallo" ..

bis dahin vy 72/73 de sTef DM5TU / VY1QRP
72 de sTef
… -.-
DM5TU / VY1QRP - DL-QRP-AG *GM* - GQRP #8769 - CalQRP #034 - NAP #1607
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