Nederlands English

Inhoud:	Introductie	Opzet PI7GOE	Planning	Realisatie	Foto's	Ontvangstrapporten

Introductie

Het 10GHz baken PI7GOE staat al een aantal jaren vermeld op diverse bakenlijsten. Echter het baken PI7GOE was nog steeds niet QRV. Daar is nu verandering in gekomen: Enkele SHF-enthousiasten binnen de Radioclub hebben medio september 1998 het plan opgevat om aktief te worden op 10GHz met smalband SSB / CW. Dit om de aktiviteit op 10GHz in de provincie Zeeland te bevorderen. Er zal worden begonnen met het bouwen en operationeel maken van het baken PI7GOE op 10368.075MHz. Dit baken komt uiteindelijk op de Kerktoren in Kapelle (locator JO11XL) te staan, tevens lokatie van de repeater PI3GOE op 145.725/145.125MHz. Verder zal op initiatief van de Radioclub een gezamenlijk transverter-bouwproject worden gestart. Meer informatie hierover op de Veron A33 bijeenkomst van 30 oktober 1998 in de Radioclub (zie infopagina).

Opzet PI7GOE

De opzet van het 3cm baken PI7GOE ziet er (voorlopig) als volgt uit: Local Oscillator: G4DDK004 2-2,6GHz LO module: Xtal oscillator op 108.00078 Mhz, output: 10mW op 2592,01875 MHz Deze module wordt gebruikt bij diverse bakens. Het ontwerp is beschreven in o.a. RSGB Microwave Handbook, volumes 2 & 3 en in DUBUS Technik IV. Het kristal wordt met een Murata kristal verwarmings-clip op een constante temperatuur van 40°C gehouden. 2,5GHz naar 10GHz multiplier/PA G3WDG001: Het signaal uit de LO-module wordt in deze module vermenigvuldigd tot de gewenste zendfrequentie 10368.075MHz. De output bedraagt dan naar verwachting 100-150mW. Deze module wordt eveneens gebruikt bij diverse andere 3cm bakens. Het ontwerp is beschreven in o.a. RSGB Microwave Handbook volume 3 en in DUBUS Technik IV. 1Watt 10GHz Power Amplifier G3WDG007: In eerste instantie ligt het niet in de bedoeling deze module te gaan bouwen en te gebruiken voor PI7GOE, totdat wij een middelen hebben om deze module of tenminste voor de dure MGF2430A power GaAs FET te betalen. Mocht blijken dat het bakensignaal onvoldoende hoorbaar is kan deze module alsnog worden toegevoegd. N.B. De vijf deelnemers aan het 10GHz projekt hebben hun "korting" op de bouwkits ter beschikking gesteld om hiervan de PA voor het baken te financieren, zo is er f 300,- voor beschikbaar. Met dank aan de deelnemers PA5KT PA3GCU PE1PTS PE0HWZ en PE9GHZ, ex.PE1CIG Slotted waveguide antenne: Het signaal van de 2,5 naar 10GHz multiplier wordt direct aan de uitgang via een SMA-Waveguide overgang omgezet in een golfpijp (WR90) die meteen als (rondstralende) antenne dient. De antenne is berekend d.m.v. Waveguide Slot Antenna Calculator van Stephen Bell KB7TRZ, een in Mathcad geschreven calculatieprogramma wat ik vond op de Tech-tips page van Bryan W6BY. Deze slotted waveguide antenne krijgt een lengte van ongeveer 35cm en wordt op beide brede kanten van de golfpijp voorzien van een 18tal sluiven (in totaal dus 36 slots) van 14.5mm x 1.87mm op een afstand van 18.7mm. De gain van deze antenne wordt gescaht op ruim 12dBd. Vraag: Is dit nu een 18-slot waveguide antenne of een 36-slot waveguide antenne ? Mail het antwoord naar Eddy PE9GHZ, ex.PE1CIG Klik hier voor een afbeelding van een slotted waveguide. Download Excel spreadsheet met de volledige maatvoering van de slotted waveguide antenne in WR90. Baken CW keyer: Ten behoeve van de identificatie van het baken is door OM. Willem PA7WLH (ex PE1FYO) een CW-keyer ontwikkeld. Deze keyer wordt uitgevoerd in de vorm van een 87C51 microcontroller, het programma (de firmware) ervoor is eveneens geschreven door Willem, op zijn webpage vind je uitgebreidere informatie en het schema van de keyer. Op deze manier is het mogelijk om met een gering aantal componenten een veelzijdige CW-keyer te maken: 8 Jumpers bepalen o.a. de CW-speed, polariteit van het CW-signaal, keuze uit een aantal messages en andere functies. Tevens is een 600Hz audio signaal aanwezig, t.b.v. o.a. repeater identificatie. De keyer moduleert het LO-signaal in FSK, met een uiteindelijke shift van 850Hz op 10368.075MHz, dit betekent een shift van slechts 9Hz op de Xtal oscillator frequentie! Tijdens de implementatie is nog toegevoegd: de mogelijkheid voor een stuursignaal t.b.v. omschakelen van het zendvermogen, zodat men het baken afwisselend met hoog/laag vermogen kan beluisteren. Te denken valt aan 10 of 12dB reductie.

Planning

De bijgestelde planning van dit project is: 4-11 september 1998: Ontwerp van de Baken CW keyer. september 1998: Bouw CW-keyer door Willem PA7WLH (ex PE1FYO). september-december 1998: Bouw G4DDK004 2.5GHz LO module, door Eddy PE9GHZ, ex.PE1CIG. oktober 1998: Frezen van de slotted waveguide, door Arjen Verhaar (die ook onze 13cm 2C39-cavity heeft gebouwd). Zie de Fotogalerij voor enige plaatjes van de slotted waveguide antenne. december/januari 1998: Bouw G3WDG001 2,5 naar 10GHz multiplier module, door Eddy PE9GHZ, ex.PE1CIG. april 1999: Testen van het baken. Proefopstelling op tijdelijk QTH (Middelburg JO11TL). juni 1999: Opstelling baken op definitieve QTH: Kerktoren Kapelle JO11XL.

De realisatie

oktober 1998: Het oscillatorsignaal van de 2.5GHz LO module is niet stabiel genoeg, het klinkt bibberig/jankend wanneer de 12e harmonische op 1296.0093MHz, wordt beluisterd met een 23cm SSB ontvanger. Luister naar een opname van dit signaal in WAV formaat. Na overleg met Sam G4DDK zijn een aantal onderdelen (w.o. het kristal) gecontroleerd. Uiteindelijk bleek een onstabiele koolweerstand R4 (470ohm) over de oscillatorspoel L1 een van de veroorzakers. Nadat deze weerstand is vervangen door een metaalfilm exemplaar klinkt het signaal iets stabieler, maar nog onvoldoende. 1 november 1998: De 2 BFY90 transistoren (TR1 en TR2) uit het oscillator en buffer circuit vervangen door andere exemplaren. Op advies van Sam G4DDK de huisjes bijna direct op de print, met zo kort mogelijke aansluitdraden en de huisjes aan het massavlak gesoldeerd. Helaas levert dit nog steeds geen verbetering van de stabiliteit van het signaal. 4 november 1998: Een ander xtal (106.5MHz) geprobeerd in de schakeling. De 12e harmonische (nu op 1278MHz) klinkt nu wel stabiel. Hieruit valt te concluderen dat het originele 108.00078MHz kristal de instabiliteit moet veroorzaken. Hierover is inmiddels Email verstuurd naar de leverancier van het kristal. We wachten af... 11 december 1998: Een envelop met daarin een nieuw 108.00078MHz kristal viel vandaag in de brievenbus. Helaas kan ik dit niet meteen testen - mijn zoon Julian viert vandaag zijn 1e verjaardag! 13 december 1998: Het nieuwe kristal in de 2,5GHz LO gemonteerd. Na grof afregelen op frequentie vielen twee dingen op: het signaal is prima stabiel, geen jitter meer. Bovendien levert de LO module nu ruim 6dB meer output power (bijna 20mWatt) dan met het vervangen onstabiele kristal. Duidelijk een verbetering! 17 december 1998: Een aantal dagen lang heeft de LO module nu aangestaan. Het frequentieverloop is nagenoeg nihil (slechts een paarhonderd hertz op 1296.009 MHz!). Hierbij was de LO module wel gesloten, maar was nog niet thermisch ingepakt. Tijdens de kerstvakantie volgende week hoop ik de G3WDG001 2,5 naar 10GHz multiplier module te bouwen. (NB: Tijdens de kerstvakantie kreeg ondergetekende griep waardoor dit plan niet doorging). 2 januari 1999: Door een financiële meevaller kreeg ik de mogelijkheid om te investeren in een bij deze hobby zeer gewenst meetinstrument: Ik heb een (2e hands) spectrumanalyser aangeschaft, die tot 22GHz bruikbaar is. Nu kan het signaal van de 2,5GHz LO-module en later van de multiplier module echt goed beoordeeld worden. (Plaatjes hiervan in de fotogalerij). 8 januari 1999: Door onbekende oorzaak (waarschijnlijk een spanningspiek op de voeding) blijkt de 2,5GHz LO module nagenoeg geen uitgangssignaal meer te leveren. Na enkele avonden meten en successievelijk vervanging van de transistoren en een paar trapezium-C's waarvan de capaciteit sterk temperatuurafhankelijk bleek, is het uitgangssignaal weer terug op het juiste nivo. Zelfs meer dan dat: Er komt nu ruim +13dBm uit (schoon). 22 januari 1999: In de afgelopen week heb ik enige avonden besteed aan het bouwen van de G3WDG001 2,5GHz naar 10GHz multiplier/PA module . De eerste meetresultaten zijn hoopgevend: +16dBm op 10.368 GHz en het spectrum is redelijk schoon. Ik vermoed dat dit nog wel wat beter kan: Als laatste trap is niet een MFG1302 GaAsFET toegepast (zoals de ontwerper heeft bedoeld), maar een ATF-26884 die volgens de specificaties +18dBm kan leveren op 12GHz en dit op 10GHz dus zeker moet kunnen halen, misschien zelfs wel +20dBm. Op de (teflon)print zijn ingangs- en uitgangs "Lumped element C'tjes" geïntegreerd, die waarschijnlijk geen optimale aanpassing geven voor de toegepaste ATF-26884. De komende tijd ga ik proberen of hier nog wat verbetering te behalen is. 29 januari 1999: Na wat experimenteren met kleine stukjes koperfolie als C'tjes op de microstriplines rondom de laatste versterkertrap is inderdaad even +20dBm uitgangsvermogen gemeten. Helaas werd door een ondoordachte soldeer-actie met in werking zijnde module de ATF26884-fet meteen verwoest. Het was mijn enige exemplaar dus tijdelijk maar een MGF1302 er in geplaatst en tzt. een paar nieuwe ATF's bestellen. Met de MGF1302 is het vermogen slechts +15dBm (32mWatt). 26 maart 1999: De ATF-26884's zijn in back-order. Daarom maar verder met het mechanische werk: De modules in een waterdichte en geïsoleerde behuizing bouwen. De slotted-waveguide antenne voorzien van een dunwandige kunststof omhulling (valpijp van toilet, naar een idee uit Electron van April 1999). 31 maart 1999: Het baken heeft nu een paar dagen buiten op mijn schuur gestaan, in de regen - Geen problemen ontstaan. Vanavond heb ik het baken bovenin de antennemast (12m ASL) op mijn home-QTH (JO11TL) gehangen. Als alles blijft werken zoals het behoort dan zal op of na 12 april a.s. het baken op een hoger tijdelijk QTH worden geplaatst. Misschien worden in de tussentijd de ATF-fets geleverd... 2 april 1999: De eerste ontvangstrapporten zijn binnen van de tests vanaf mijn home-QTH: Het baken is gehoord in Goes, Katwijk en Breda. 4 april 1999: De zendfrequentie van het baken ruim 10kHz bijgesteld, omdat de ontvangstrapporten vermeldden dat het baken uitzond op 10368.055 - 10368.059. Het zou nu rond .070 moeten uitzenden. 7 april 1999: Vandaag vielen de bestelde ATF-26884 fets in de brievenbus. 's Avonds was het droog en er was weinig wind, dus meteen het baken uit de mast gehaald om later op de avond de laatste versterkertrap te vervangen door een ATF-26884. Na enig optimaliseren met een paar kleine stukjes folie langs de microstriplines werd uiteindelijk een uitgangsvermogen van 19-20dBm (80-100mW) uit de G3WDG001 multiplier/PA verkregen, ruim 4dB meer als met de oorspronkelijke MFG1302 fet. Daarna werd het circuit voor de hoog/laag vermogen omschakeling ingebouwd in de module, zodat door de CW-keyer module het vermogen kan worden omgeschakeld. De vermogensreductie is ingesteld op 12dB, zodat wordt omgeschakeld tussen 80mW en 6mW. De zendfrequentie van het baken is nog enkele kHz'en naar omhoog bijgesteld. 8 april 1999: Het baken wordt voor een weekje testen weer terug in de antennemast geplaatst (12m asl) op mijn home-QTH . Over 1 a 2 weken wordt het baken dan verplaatst naar de testlocatie JO11TK, 20m asl. 9 april 1999: Willem PA7WLH heeft de definitieve versie van de Baken CW-keyer overhandigd aan PE9GHZ, ex.PE1CIG. Daarin zijn een paar nieuwe features toegevoegd: Stuursignaal voor normaal/lowpower na elke 5 cycli, met CWtext. Jumper-programmeerbaar zijn: Call-ID CW-speed, Infotext CW-speed, Selectie Normaal QTH / Test QTH (met aangepaste Infotext). De nieuwe CW-keyer wordt in de loop de week ingebouwd, waarna het baken door Rob PE1KHX zal worden gemeten op zijn QRL, waar Rob de beschikking heeft over een Frequentieteller en Powermeter tot 18GHz. 29 april 1999: Het baken is vandaag geplaatst op het test-QTH in Middelburg-zuid (JO11TL) op 35m asl. Wij zijn Paul PE1RJV zeer dankbaar voor het beschikbaar stellen van zijn qth op de bovenste verdieping van de torenflat.

Fotogalerij

De 2,5GHz oscillator module en de 2,5 naar 10GHz multiplier module Een 'blik' in de G3WDG001 multiplier module: klik De koperzijde, met voedingsprint en cavity. rechtsonder: de SMA/Golfpijp overgang. Een 'blik' in de G3WDG001 multiplier en G4DDK004 oscillator modules: klik Midden: de sporenzijde, onderaan: de Oscillatormodule G4DDK004. Geheel rechtsboven: SMA/Golfpijp overgang. Slotted waveguide antenne voor 10,368 GHz De slotted waveguide antenne, gemaakt door Arjen Verhaar: foto 1 foto 2 foto 3 foto 4 Nog meer slotted waveguide antenne foto's: foto 5 foto 6 foto 8 Deze 8 foto's werden gemaakt met een Creative Webcam en daarom van iets minder hoge resolutie. Spectrum analyse van de signalen uit de modules: Het frequentiespectrum van de G4DDK004 2,556GHz LO module: Fc=2,5GHz, 200MHz/div Fc=2,5GHz, 300kHz/div Frequentiespectrum uit de G3WDG001 2,5 naar 10Ghz multiplier module Fc=10,3GHz, 500MHz/div Fc=10,8GHz, 500MHz/div Meer foto's volgen nog..

Ontvangstrapporten

Uw ontvangstrapporten van PI7GOE worden met grote belangstelling tegemoet gezien! QSL PI7GOE via PI4ZLD, Regio 33 (via het DQB of direct). Eventueel kunt ook dit via het onderstaande reaktieformulier doen. Ontvangen rapporten tijdens test op locatie JO11TL, Power=30mW, antenne op 12m asl: date time call locator QRG RST 19990402 20.00Z PI4ZLD JO11WM .075 519 - 529 19990402 21.00Z PA0WWM JO22FE .055 519 - 549 19990403 09.00Z PA3DYS JO21JO .059 53RS 19990405 10.20Z PA0WWM JO22FE .065 52RS QTF 220° Ontvangen rapporten tijdens test op locatie JO11TL, Power=80mW, antenne op 12m asl: date time call locator QRG RST 19990410 16.45Z PA0WWM JO22FE .067 52RS QTF 220° - 195° Ontvangen rapporten vanaf testlocatie Middelburg JO11TL, Power=100mW, antenne op 35m asl: date time call locator QRG RST 19990501 PA0WWM JO22FE .076 529 - 539 19990501 07.00 PA0BAT JO31FX 579 19990503 G3LQR 19990503 19.10 G4DDK .070 10dBn

Deze pagina werd sinds 30 maart 1999 keer bekeken.

Terug naar Homepagina Radioclub de Bevelanden

Andere Radiozendamateur WWW Pagina's

Eddy van Loo , PE9GHZ, ex.PE1CIG
Email: eddy@eeland.nl
Laatst gewijzigd:

Validated with