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Umbau Diavolo Twin V3 LNB für externen LO

Verfasst: Di Mär 10, 2020 11:17 am
von 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 V2

Noch ein Hinweis : Alle Bilder können durch anklicken vergrößert werden. Der Browser "Back" Button kehrt zurück zum Text.
02_Offen.jpg
So sieht V3 aus. Dafür gilt dieser Umbaubericht.

DiavoloTwinV2_open.jpg
Der Vollständigkeit halber : Das ist V2

DiavoloTwinV1_open.jpg
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=11

Zunächst 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.

01_Zu.jpg
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.

02_Offen.jpg
Danach hat man die ganze "Pracht" vor sich.
Gut zu erkennen, der HC49 Quarz zwischen den beiden Buchsen.

03_Deckel.jpg
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.

04_PLL_BlockShematic.png
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.

05_Quarz-Osc_L_DC.jpg
Linker Pin mit knapp 400 mVss und 2,2 V DC

06_Quarz-Osc_R_DC.jpg
Rechter Pin mit ebenfalls knapp 400 mVss und keinem DC Pegel

07_Quarz-Osc_L_AC.jpg
Hier noch mal linker Pin mit AC-Kopplung und 100 mV / Teilung

08_Quarz-Osc_R_AC.jpg
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.

09_QuarzOut.jpg
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.

10_1stTest.jpg
So sah dann der erste Test der Trafokopplung aus.

12_Mod_shem.png
12_Mod_shem.png (10 KiB) 2280 mal betrachtet
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.

11_extOsc_L.jpg
Das Signal Oszillator Pin links
sehr sauber und kaum vom Original zu unterscheiden.

13_extOsc_R.jpg
Das Signal Oszillator Pin rechts
ebenfalls sauber

Nun interessierte mich natürlich noch die Phasenbeziehung.
Deshalb habe ich mir dann noch mal die beiden Signale gleichzeitig angeschaut.

14_extOsc_RL.jpg
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 :

15_L_mount1.jpg
16_L_mount2.jpg
17_L_mount3.jpg
18_L_mount4.jpg
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.

19_Spektrum.jpg
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 abdrehen :-(

20_Mod_zu.jpg
Man 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

Re: Umbau Diavolo Twin V3 LNB für externen LO

Verfasst: So Jun 21, 2020 12:50 am
von 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.
Diavolo_V3_Deckel.jpg

Auf dem Bild sind die Aussparungen zu erkennen.

Vy 73 de Manfred, DK2ZM

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Danke für den Hinweis.
VY73 Armin DF1QE