TOPlist CB Jilemnice-Ikonka pro Vás






Free PHP Scripts from the PHP Junkyard

www.weblight.cz

Powered by phpBB2

Parabola.cz

Hostuji na Otoman.cz

Zive.cz

Meteocentrum - vše o počasí

pirane.xf.cz

PicoSearch.com




Maják OK0EA pro 24 GHz řízený rubidiovým normálem
____________




Majáky jako živé pomůcky poskytují aktivně pracujícím radioamatérům neocenitelné služby. Provázejí nás na KV i VKV již desítky let, stále dokonalejší zařízení i metodika provozu vyžadují i dokonalejší pomůcky a to znamená stálé zlepšování jejich technických parametrů. Na stránkách našich časopisů bylo o této problematice již hodně napsáno, investice do těchto pomůcek se vyplatí a vrátí se nám v podobě dobrých výsledků při experimentech i při soutěžích. Nakonec se o tom můžeme přesvědčit ve výsledcích z posledních několika let.

Klikněte pro zvětšení

V časopise PE A Radio 3 a 4/2010 je popsána rekonstrukce 3- a 6cm (10 a 5,7 GHz) majáku OK0EA pro řízení rubidiovým normálem. Přesný kmitočet je parametr v konzumně provedených přístrojích nesnadno dosažitelný. Uživatelé si toho jsou vědomi, vždy se s tím počítalo a neznalost absolutního kmitočtu nebyla překážkou pro to, aby majáky sloužily. Jestliže je maják umístěn v prostorách, kde se teplota mění v rozsahu i větším než 50 °C, může být změna kmitočtu již nepříjemná. Toto se právě děje v prostorách umístění OK0EA a část pro 3 a 6 cm, která prochází zkušebním povozem, již doznala potřebné zlepšení. Udělat něco podobného i pro pásmo 24 GHz bylo nevysloveným přáním, a tak Mirek, OK2AQ, zhotovil potřebný oscilátor a Milan, OK1VHF, zakoupil příslušný rubidiový normál FE-5680A. Zbývalo už jen několik dalších „krabiček“ zakomponovat do stávajícího majáku sloužícího již několik let. V případě zcela nových konstrukcí je vhodné použít univerzálního rubidiového oscilátoru s výstupním kmitočtem 10,0 MHz a pro jednotlivá pásma zhotovit samostatné DDS oscilátory, jak to udělal Zdeněk, OK3RM, u majáku OK0EW, který je v provozu na QTH J060RN od října loňského roku. Funkce rubidiového oscilátoru FE-5680A je popsána v souvislosti s rekonstrukcí majáku pro 3 a 6 cm v literatuře [1]. Zde alespoň pár řádků k jednotce pracující na 105,474 MHz od OK2AQ. Základem je krystalem řízený oscilátor v Buttlerově zapojení. Podobný oscilátor používá rovněž DF9LN. Jeho oscilátor (opatřen termostatem) je základní částí všech posledních konstrukcí transvertorů i majáků, do nichž je postupně vyrobil Milan, OK1UFL. Krystal tedy kmitá na páté harmonické. Výstupní signál je rozbočen, jedna část je zesílena obvodem MAR7 na výstupní úroveň +10 dBm, druhá je dě-ličkou deseti MC12080 vydělena na 10,5474 MHz. Přes Schmittův klopný obvod je signál přiveden na fázově citlivý detektor 4046D, kde se srovnává se stejným kmitočtem z DDS rubidiového normálu FE-5680A. Oscilátor je navržen tak, aby i bez synchronizace pracoval v okolí středního kmitočtu. Po připojení synchronizačního signálu VCXO „zaskočí“ a drží dlouhodobě stabilní frekvenci. Přesnost je potom i v pásmu 24 GHz řádu jednotek, maximálně nízkých desítek hertzů.

Schéma zapojení je na následujícím obrázku:

Klikněte pro zvětšení

Vlastní kmitočet 24 GHz je vygenerován v jednotce, které se také říká DMC modul. Jedná se o fázově řízený oscilátor (DRO-PLL) z inkurantního směrového spoje pro 23,5 GHz. Je několik provedení, liší se mechanicky i elektricky a rozdíl je pak i v řídicím kmitočtu. Základem je oscilátor s dielektrickým prvkem na polovičním kmitočtu 12 024,025 MHz, který lze mechanicky šroubovákem přeladit. Řízení je možné elektricky rozpojit (přepínač nebo „klema“ uvnitř) a na výstupu měřit kmitočet celkového přeladění.
Rovněž měříci techniku obstaral Milan OK1VHF a zprovoznil Jarda OK1DSO (viz. následující obrázek).

Klikněte pro zvětšení

V tomto případě to bylo 23,366 až 24,833 GHz. Na vyvedeném měřicím bodu (MB) je možné měřit ladicí napětí, zde je to 3,5 V pro střed ladicího rozsahu. Některé typy mívají i vývod (test správného zavěšení), odkud může byt ovládán obvod, který mechanicky uzavře vlnovod, aby falešný signál nebyl vysílán. Signál z DRO jde přes filtr a zesilovač na zdvojovač, za kterým je oddělený zesilovač pro LoRx a LoTx, které jsou vyvedené na konektorech SMA. Oba „porty“ dávají výkon asi 10 – 15 mW. K napájení koncového stupně (přes útlum) je možné použít kterýkoliv, druhý zatížit odporem 50 Ohmů. Za zesilovačem DRO je také odbočeno na děličku osmi s předzesilovačem. Obvyklé jsou typy uPG506 od NEC, příp. G5036. Údajně fungují až na 14 GHz.

Na blokovém schématu (na následujícím obrázku) je patrná sestava dalších obvodů, fázový detektor vytváří příslušné ladicí napětí pro varikap umístěný mechanicky v blízkosti dielektrického rezonátoru (v jeho poli) a tím řídí jeho kmitočet.

Klikněte pro zvětšení

Součástí úpravy byla i změna klíčování z F1 na klasickou A1. Zdánlivě komplikovaná záležitost vyšla nakonec jednoduše, výkonový Fet spíná v rytmu značek z klíčovače napájecí napětí na stabilizátor MA7805, čímž je zajištěno, že se na koncový stupeň s BA2160B nedostane větší napětí, a nezbytné kondenzátory na vstupu i výstupu MA7805 ošetří zároveň náběžnou a sestupnou hranu napětí a nejsou produkovány kliksy. Výkonový zesilovač Toshiba BA2160B je přes izolátor a útlum redukující budicí výkon asi na 1 mW napájen z kteréhokoliv výstupu z DMC modulu. Výstupní výkon je asi 1 W, mezi anténou typu slot (štěrbinová anténa) je zařazen izolátor ve vlnovodovém provedení (R220). Je důležité zamezit pronikání různých signálů z vnějšku, které by se na koncových tranzistorech smíchaly s naším kmitočtem 24 048 MHz a v nějaké kmitočtové kombinaci opět pronikly anténou ven a případně rušily okolní zařízení. Maják je od září 2011 ve zkušebním provozu, kmitočet 24 048,050 MHz. První zkušenosti přinesl UHF/SHF contest v říjnu téhož roku. Vědět přesný kmitočet je skutečně pohoda, a že takovou vymoženost budeme na tomto perspektivním pásmu jednou mít, asi málokoho napadlo. V této souvislosti alespoň pár řádků o výsledcích OK stanic na UHF a mikrovlnných pásmech. Pro radioamatérskou veřejnost to možná zatím zůstalo bez povšimnutí, že naše stanice dosahují během několika posledních let pozoruhodných umístění v mezinárodních soutěžích. Časem jistě někdo povolaný udělá v tomto směru nějakou hlubší analýzu. Věnujme tomu zde alespoň několik stručných myšlenek. V radiotechnice i podobných oborech byly minulé generace odjakživa velmi šikovné. Stačí prohlédnout písemné publikace z těch minulých let, kdy se toho dalo již hodně zajímavého přečíst [2, 3, 4, 5, 6, 7]. Po šedesátých létech to byly pravidelné VKV semináře pořádané kolektivem OK1KIR u příležitosti radioamatérských setkání. Byli jsme jednou z mála zemí (spolu s bývalou NDR), kde probíhalo v šedesátých až osmdesátých létech „masové bastlení“. Vzdor nedostatku moderních součástek lidé tvořili, dobré výsledky byly zveřejňovány v radioamatérských časopisech, vycházel i Radioamatérský zpravodaj, který stál jen pár korun a byl přečten celý „jedním dechem“ i s tiráží. Byla tu velká aktivita i na převaděčích, kde probíhala přímo školení, a každý si rád poslechl ty zkušenější a byl vděčen za informace, které by jinak těžko kde získal. Převaděče „hrály“ jako zvuková kulisa mnohdy i na místech, kde byla i neamatérská veřejnost, a byl i případ, že se celá dílna pracovnic dobře bavila a některé aktéry obdařila i trefným pseudonymem. Další zdokonalení přinesl i internet, který umožnil rychlou komunikaci – až nezdravě usnadňující domluvu při závodech, ale hlavně poskytuje všechny možné informace okamžitě, levně a všem. Po devadesátých letech bylo také možné se vybavit měřicími přístroji, zakoupit součástky i celá zařízení za přijatelné ceny jak u nás, tak kdekoliv ve světě. Velmi užitečné byly i testy kolektivně prováděné v praktickém provozu. Jednalo se o umístění několika stanic vedle sebe a okamžité srovnání např. poslechem vhodného majáku či protistanice. Humorně jsme je nazývali „kontrolními dny“ a ukázaly se jako velmi produktivní.

Foto z kontrolního dne je na následujícím obrázku.

Klikněte pro zvětšení

Když se účastníci rozcházeli, měl každý na zařízení samolepku s vyznačeným začátkem pásma od 1,3 do 24 GHz. Dvakrát proběhl takový kontrolní den na 122 GHz i při příležitosti BBT setkání v Sankt Englmar přímo na parkovišti před hotelem. Zúčastnilo se 5 stanic – OE5VRL, OE3WOG, DJ9BU, DL2AM a OK1AIY. Rovněž tak při setkání na Třech studních a několikrát na Kozákově. Dík dobře připraveným seminářům, publikacím v knihách, časopisech a na stránkách internetu, taktéž dík důmyslným pomůckám a hlavně několika jedincům, kteří na všem hodně pracovali a dokázali to v amatérských podmínkách i profesionálně udělat i těm ostatním, jsme se dopracovali k funkčním zařízením i na ty nejvyšší kmitočty. Že to konečně – jak se říká „nese ovoce“, je potěšující skutečnost; všichni víme, že věci mohu dopadnout i jinak. Všechno má ale i svoji stinnou stránku. Je škoda, že v soutěžním deníku není zavedena ještě jedna rubrika, ve které by byl uveden i věk soutěžícího. Další komentář by už nebyl potřeba…

Celkový pohled na sestavený maják:

Klikněte pro zvětšení



Literatura:
[1] PE A Radio 3 a 4/2010. [2] Weber, Antonín: Velmi krátké vlny. SNTL 1957. [3] Šimon, I.: Centimetrové vlny a jejich užití. Elektrotechnický svaz čsl. – ESČ. [4] Petr, Mir.: Superreakční přijímače. Naše vojsko 1957. [5] Pacáková, L.; Hyťha, M.: Velmi krátké vlny a jejich použití v moderní technice. SNTL 1962. [6] Rambousek, Ant.: Amatérská technika velmi krátkých vln. Naše vojsko 1961. [7] Martin, F.: První kniha čs. radioamatéra. Vydáno vlastním nákladem v komisi obchodní družstvo. Praha, 1926.


Tento článek vyšel také v tištěné podobě v časopisu Praktická elektronika ARadio a zde byl zveřejněn se souhlasem redakce.


Související články:



Zdroj informací: OK1AIY