Infotex Мир Хобби
Hard&Soft => Радиолюбителю => Цифровые виды радиосвязи => Тема начата: Koshak от 13 Августа 2023, 11:15:44
-
Начинаю интересную тему передающего конвертера диапазона 2400MHz.
Схемотехника данной конструкции классическая PLL 1967MHz + MIX + IF 432MHz > GainBlock > 2400MHz
Во многом повторяет различные проекты на просторах интернета :-)
В качестве источника опорной частоты для PLL ADF4351 использую модуль LEA-M8F.
На "борту" данного модуля имеется генератор VCTCXO с частотой 30.72 MHz, стабильность частоты в автономном режиме 100ppb в режиме GPSDO 5ppb.
В качестве контроллера управления использую ESP8266, ну очень они мне нравятся :-) Обновление ПО по воздуху.
На следующей неделе надеюсь доделаю линейку усилителя, приехали "левые" TQP7M9103.
Что касаемо кода. В текущем варианте у меня привязано к статическому IP, если используется DHCP необходимо удалить следующие строки:
IPAddress ip(192, 168, 0, 13); //static IP address
IPAddress ip_gate(192, 168, 0, 1);
IPAddress ip_subnet(255, 255, 255, 0);
IPAddress ip_dns1(8, 8, 8, 8);
IPAddress ip_dns2(8, 8, 4, 4);
и
WiFi.config(ip, ip_gate, ip_subnet, ip_dns1, ip_dns2);
В аттаче прикладываю текущие файлы проекта и даташиты.
PS: Все комплектующие с aliexpress! Поэтому проблемм с приобретением комплектухи не должно быть.
(http://infotex58.ru/infot/2400/in_progress.jpg)
Настройки ADF4351, думаю стоит ещё заузить петлю PLL...
(http://infotex58.ru/infot/2400/pll_set.jpg)
-
Продолжил сборку. Так как адекватных TQP7M9103 у меня нет я применил MMIC YG602020 китайского производителя.
На выходе конвертера получил +15 dBm, этого вполне хватает для раскачки китайского усилителя.
Доработки указанны на фото.
(http://infotex58.ru/infot/2400/dorabotki.jpg)
Блокировочный конденсатор 150pF пришлось поставить ввиду избыточной индуктивности дросселя "змейки" :-) и необходимый коэффициент усиления каскада я не мог получить. C38 и C43 по 27pF, забыл указать на фотке.
Фото компоновки на радиаторе, под основной платой положил кусок термоинтерфейса, под платой усилителя обычная термопаста.
(http://infotex58.ru/infot/2400/top.jpg)
Выходной усилитель выполнен на паре сборок SKY65174, линейный режим сборки на уровне +27dBm с двух сборок можно снять честных 30dBm в линейном режиме. Правда китайцы лукавят и указывают выходную мощность 4W :D
Сигнал 432.3MHz WSPR маяка ослабляю с помощью внешнего аттюнеатора 10dB до уровня 4-5dBm и подаю на вход конвертера
(http://infotex58.ru/infot/2400/face.jpg)
Измерения...
(http://infotex58.ru/infot/2400/level_432.3.jpg)
Спектр сигнала 432.3MHz подаваемый на конвертер (span 100MHz)
(http://infotex58.ru/infot/2400/level_out_2.4G.jpg)
Спектр сигнала 2.4G на выходе усилителя, на входе анализатора подключен аттюнеатор 30dB (span 100MHz)
(http://infotex58.ru/infot/2400/level_harmonic_out_2.4G.jpg)
Гармоники выходного сигнала 2.4G на выходе усилителя. Очень очень неплохо :$
(http://infotex58.ru/infot/2400/spur_out.jpg)
Спектр сигнала в полосе 10MHz - 3 GHz
Маркер 1 основной сигнал 2400MHz
Маркер 3 просачивование сигнала опорного генератора LO, решение я вижу в применении двухбалансного смесителя и применении более узкополосных фильтров. На текущий момент в наличии нет, проверить не могу :po:
Маркер 5 эта спурина формируется по формуле LO+2*IF, грешу на фильтры.
Маркер 2, 4, 6 природа этих спур не понятна...
Занятия с СВЧ техникой ну очень увлекательные :-)
Антенна...
(http://infotex58.ru/infot/2400/Patch-feed-Detail.gif)
За основу взял размеры K3TZ, необходимо только развернуть пластину излучателя на 180 градусов для получения RHCP поляризации антенны. Я пока изготовил антенну как у автора LHCP поляризацией.
(http://infotex58.ru/infot/2400/patch_2.4G.jpg)
Две пластинки и антенна готова!
(http://infotex58.ru/infot/2400/patch_meas.jpg)
Попал в участок Wi-Fi с КСВ ~1 :D на частоте 2400 MHz КСВ ~1.4 хороший результат, работать будет.
-
Настройки LO PLL для участка WSPR
(http://infotex58.ru/infot/2400/set_pll.png)
Теперь о грустном :'( не удаётся заставить корректно работать модуль LEA-M8F, референсная частота 30.72MHz на выходе "плавает" такое ощущение что встроенный генератор VC-TXCO не синхронизируется от сигналов спутников а находится в свободном плавании...
(http://infotex58.ru/infot/2400/drift_30.72.jpg)
Сигнал F6BIR слева, мой справа. Вообщем нужно разбираться с настройками модуля ??? Модуль довольно редкий и инфы по нему очень мало. На крайний случай заказал с али референсные OCXO генераторы 30.72MHz если не получится победить LEA-M8F.
(http://infotex58.ru/infot/2400/qo-100_wspr.jpg)
Контролирую свой сигнал через WEBSDR http://websdr.is0grb.it:8901/ на частоте 10489568.00 kHz закладка F6BIR WSPR BCN
Текущий скетч и несколько даташитов прилагаю.
-
Добрые люди подарили несколько генераторов OCXO :-)
(http://infotex58.ru/infot/2400/ocxo_random.jpg)
Споты WSPR декодятся!
(http://infotex58.ru/infot/2400/spot_2400.jpg)
(http://infotex58.ru/infot/2400/spot_2400_1.jpg)
На текущий момент работает генератор FE-180 10MHz. Даташиты на генераторы приложил.
Перешёл на другой приёмнк https://eshail.batc.org.uk/nb/ Частота 10489567.94 kHz
Пришёл к выводу что мой модуль LEA-M8F неисправен или я не смог его настроить... :(
Сбрасывал его к заводским настройкам... не помогло...
Более жёсткие настройки UBX-CFG-SMGR так же не помогли(((
Встроенный GPSDO живёт своей жизнью...
Резюме.
Экспериментируя с данным конвертером я получил неоценимый опыт в работе с SHF техникой.
Вообщем для разработки SHF WSPR маяка теперь я знаю какую нужно обеспечить мощность, стабильность частоты и антенну :xexe:
Следующий проект автономного маяка планирую на базе LMX2572 :po:
-
Разобрался с модулем LEA-M8F, вообщем пришёл к выводу что для адекватной работы GPSDO требуется не менее 10 спутников.
(http://infotex58.ru/infot/2400/sky.png)
Зона радиовидимости спутников с моего QTH, открытый небосвод в азимуте 90-180 градусов.
(http://infotex58.ru/infot/2400/ubx-cfg-smgr.png)
Мои настройки SMGR отключил проверки для внешнего опорного генератора.
(http://infotex58.ru/infot/2400/ubx-cfg-sbas.png)
Включил DGNSS
(http://infotex58.ru/infot/2400/ubx-tim-vcocal.png)
Сделал рекалибровку VCO в качестве источника выбираем GNSS!
(http://infotex58.ru/infot/2400/ubx-tim-smeas.png)
Внутренний мониторинг показывает что всё хорошо :-)
(http://infotex58.ru/infot/2400/smeas_intfreqoffset.png)
Так же очень сильно помогла кардиограмма диаграмма с отображением изменения референсной частоты.
Погрешность за 12 часов измерений составила порядка +- 1ppb.
(http://infotex58.ru/infot/2400/spot_gpsdo.png)
(http://infotex58.ru/infot/2400/spot2_gpsdo.png)
-
Добавил дисплейчик, изначально не планировал :94:
Дисплей на базе контроллера SH1107, подключение пинов описано в скетче.
Резисторы PullUP не требуются они имеются на плате дисплея.
Покупал на али https://aliexpress.ru/item/1005005473564682.html
Прошивка включает в модуле только протокол UBX и переводит модуль в "стационарный" режим работы.
Сам модуль сыплет в порт пакеты UBX-TIM-SMEAS (0xB5 0x62 0x0D 0x13) вот их и парсим :-)
Скетч в аттаче.
(http://infotex58.ru/infot/2400/led_gme64128_up24.jpg)
(http://infotex58.ru/infot/2400/led_up24_1.jpg)