Měření na 70cm transvertoru

První úprava 70cm transvertoru se dělala v červenci. Po Polním dnu 2022 jsem dovezl do klubu měřicí vybavení a změřil jsem šumové číslo na jednotlivých anténách. Výsledek nebyl úplně povzbudivý, při příjmu ze sektorových antén (8x9el) jsem naměřil šumové číslo cca 4 dB, otočné antény 8x22el a 32x9 el poslouchaly správně. Vzhledem k tomu, že přijímací řetězec začíná kontakty relé CZX3500, na něj navazuje čtyřobvodový filtr designu VK3UM s útlumem 0,3 dB a následuje předzesilovač s PGA-103+ se šumovým číslem cca 0,5 dB, mělo by být výsledné šumové číslo celého stroje okolo 1 dB. Někde se ztrácejí 3 dB a ty, zejména ve druhé polovině závodu, chybí. Analýzou jsem zjistil, že příčina je v transvertoru, který po poslední úpravě, kdy do něj byl instalován výkonnější přijímací směšovač, má menší zesílení, výstupní kontrola se s tím spokojila a nezkontrolovala vliv na šumové číslo celku. Náprava spočívá ve výměně zesilovacího stupně na vstupu transvertoru za jiný, s větším zesílením. Původně byl na vstupu zesilovací modul s BFR90, který pochází z roku 2008 a má nastavené zesílení asi 10 dB. V dnešní době, kdy jsou k dispozici MMIC, které mají jasně definované parametry a jsou přizpůsobené na vstupu i na výstupu, nemá smysl řešit zesilovací stupeň s použitím diskrétních součástek, tak jsem použil polotovary pro výrobu předzesilovače s PGA-103+, kterých je k dispozici zásoba. Zesilovač v originálním osazení obvodem PGA-103+ má ale v pásmu 432 MHz příliš velké zesílení. Proto náš účel se lépe hodí obvod PHA-1+, který má menší zesílení, větší výstupní výkon pro 1 dB kompresi a v neposlední řadě ho mám v šuplíku. Desku jsem upravil pro tento obvod, změna spočívá v úpravě napájení, protože PHA-1+ vyžaduje 9V napájecí napětí. Horší šumové číslo MMIC PHA-1+ ( < 2 dB) pro tuto aplikaci nevadí. Po tomto zásahu jsem transvertor vrátil do provozu a tak se na něj odjel, kromě Provozních aktivů a NACů, i UHF contest 2022.

Koncem října šel transvertor na operační sál podruhé, tentokrát s cílem doplnit chybějící zesílení ve vysílací cestě. Transvertor je navržený a vyrobený pro budicí výkon 0 dBm na 21 MHz, ale transceiver IC-756PRO3, který ve spojení s transvertorem používáme, dává na transvertorovém výstupu jenom asi -6 dBm. Transvertor je tedy o 6 dB nevybuzený, chybějící zisk v buzení 21 MHz se dá nahradit nastavením proměnného atenuátoru v budiči 432 MHz, ale zhoršuje se tím odstup postranního šumu, naopak velmi dobře vychází potlačení IMD produktů 3. řádu. Pro výrobu TX předzesilovače 21 MHz jsem použil opět polotovary určené pro výrobu předzesilovačů s PGA-103+, tentokrát jsem desku osadil obvodem GALI-84+. Ten, na rozdíl od PGA-103+, který má dolní mezní kmitočet 50 MHz, funguje již na 21 MHz a má tady zisk asi 26 dB. Zesilovač jsem doplnil SMA atenuátory 10 dB, jedním na vstupu a druhým na výstupu a tím byl zisk nastaven na potřebnou hodnotu 6 dB. MMIC GALI-84+ je navržen pro napájecí napětí 6V, v tomto smyslu je nutno modifikovat napájecí část desky.

Měřením se potvrdilo, že když je Schottky diodový směšovač ve vysílací cestě (typ s +7 dBm oscilátoru) vybuzený signálem 21 MHz na úrovni 0 dBm, pak má intermodulace 3. řádu potlačené o cca 30 dB, když je 21 MHz buzení o 6 dB menší, pak vycházejí IMD produkty 3. řádu potlačené asi o 40 dB, měřeno v obou případech na výstupním konektoru transvertoru 432 MHz při 10W PEP. Měřením v několika měřicích bodech v transvertoru bylo prokázáno, že IMD produkty vznikají již na směšovači vysílače a zbytek transvertoru již odstup IMD produktů 3. řádu nezhoršuje.

Otázkou je, co je v praxi lepší, jestli upřednostnit lepší odstup postranního šumu na úkor zhoršení intermodulací v TX cestě, nebo naopak. V provozu lze pomocí regulačních prvků na transceivru a transvertoru zvolit obě varianty včetně jakéhokoli nastavení mezi zmíněnými mezními stavy.

V budiči transvertoru je použit hybridní modul BGD602D, který je určený pro televizní kabelové rozvody a měl by být etalonem linearity a na PA hybridní modul RA60H4047M1. Modul použitý pro PA je v MOSFET provedení, umí výstupní výkon 60W lineárně a provozuje se v A třídě. Reálně se v provozu používá výstupní výkon transvertoru max. 5W, výstupní výkon z BGD602D je asi +16 dBm (změřeno).

výstupní spektrum transvertoru při vybuzení směšovače úrovní 0 dBm na 21 MHz a výstupním výkonu 10W PEP na 432 MHz

výstupní spektrum transvertoru při vybuzení směšovače úrovní -6 dBm na 21 MHz a výstupním výkonu 10W PEP na 432 MHz

Oba obrázky mají vertikální měřítko 10 dB na dílek, horizontální měřítko není stejné, ale to není podstatné. Pro měření byly použity kmitočty 21,000 MHz a 21,210 MHz.