Zendamateur.COM
http://zendamateur.com/

Es Hail, de up en down converter
http://zendamateur.com/viewtopic.php?f=18&t=19932
Pagina 1 van 2

Auteur:  pe1cmo [ 13 jul 2018, 19:46 ]
Berichttitel:  Es Hail, de up en down converter

Na de lezing van Remco, PA3FYM, over de geostationaire Es Hail satelliet zijn Remco en ik aan het brainstormen over een goede en stabiele up en down converter.
Al vrij snel na de lezing hebben we wat faseruis metingen aan de Optogon LNB gedaan. De faseruis van een oscillator wordt door veel componenten veroorzaakt. Door gebruik te maken van een low noise PLL referentie is probleem één getackeld. De LNB blijkt een redelijk schoon signaal te hebben, maar kan mogelijk nog beter. De voeding in de LNB, een 7805 (in SMD) staat er bekend om dat die veel ruis kunnen toevoegen aan de oscillator. De komende tijd gaan we dat onderzoeken of het beter kan om de ruis van die 7805 te gaan elimineren.

Het hele project bestaat uit vele kleine schakelingen, die ik de afgelopen dagen heb samengevoegd naar een print versie. Omdat er een mooie behuizing voorhanden was, is het ontwerp zo gemaakt dat het in de behuizing past. De eindtrap komt later aan bod, past uiteindelijk in dezelfde behuizing, omdat die twee kamers heeft. Eindtrap is ge-designt op 20 Watt.
Komende week worden er enkele printen besteld (gemiddeld 5 dagen levertijd via China) en gaan we de schakelingen stuk voor stuk nalopen.

Hier de opzet van de print:
Bijlage:
eshail pcb.JPG
eshail pcb.JPG [ 410.16 KiB | 5709 keer bekeken ]



Schema wordt nu aangepast, en zodra dit klaar is online gezet.
Uitgangspunten zijn 70cm naar 2400 MHz (TX) of 10489.5 naar 70cm (RX) achterset uitgaande van 431, 432, 433 en 434 eventueel in split frequency RX op 435, 436, 437 of 438 MHz. Dus met een 70cm ssb set kan je met deze converter werken over de satelliet.

(Met dank aan Micha PA1OKZ voor het beschikbaar stellen van de meetapparatuur)

Auteur:  PD5DJ [ 13 jul 2018, 19:51 ]
Berichttitel:  Re: Ea Hail, de up en down converter

Intressant rene!, ik heb hier al jaren die octagon LNB's in gebruik, en ze doen het echt heel erg goed. :-)

Ben benieuwd.. dit ga ik volgen :-)

Auteur:  pe1cmo [ 13 jul 2018, 19:56 ]
Berichttitel:  Re: Es Hail, de up en down converter

Dat zijn leuke LNB's ja, alleen met het standaard kristal oscillatortje op de print ga je het niet redden denk ik. Stel dat het kristal 10ppm is (onbekend maar 10PPm lijkt me een goed uitgangspunt.) dan verloopt de LNB een 100kHz op 10 GHz, en voor SSB met 2.4 kHz bandbreedte wordt het draaien. Dus vandaar een externe ruisarme referentie die we aan de GPS gaan locken.

Auteur:  pe1cmo [ 14 jul 2018, 09:58 ]
Berichttitel:  Re: Es Hail, de up en down converter

Omdat een print nog weinig zegt hier een blokschema.

In het ontwerp wordt rekening gehouden met de hoge frequenties. De stabiliteit is één van de belangrijke eigenschappen. Een kristal oscillator met een standaard heeft een stabiliteit tussen de 10 en 50ppm, en op 10 GHz betekend dat de frequentie afwijking een 10.000 x 10 a 50Hz = tussen de 100 en 500kHz. en dat voor SSB.
In het ontwerp gaan we uit van een GPS module die reeds een stabiel en ruis arm referentie signaal geeft, met dit referentie signaal worden de PLL systemen gelokt.

Een ander uitgangpunt is de faseruis (lees FM modulatie) uit de oscillatoren. In de LNB wordt het referentie signaal met 361 vermenigvuldig. Vanuit de lesstof voor zendamateurs weten we dat als je een FM signaal vermenigvuldigd, de modulatie ook groter wordt. 361x komt overeen met 52dB aan gain. Om nu een stabiel en ruisarme referentie te gebruiken (wordt extra gefilterd) ontstaat er een 9750 MHz signaal welke toch redelijk ruis arm is.

Een andere manier om ruis in een oscillator te krijgen is een voeding zoals een 7805 die zonder extra filtering aan de oscillator hangt. Dit is het geval bij de LNB. De voeding wordt vervangen door een 5V voeding in de transverter, en die voeding wordt extra gefilterd aangeboden aan de LNB. De LNB wordt gemodificeerd voor een externe LO en de ruisarme voeding.

Bijlage:
blokschema es hail 2 transverter.JPG
blokschema es hail 2 transverter.JPG [ 51.85 KiB | 5603 keer bekeken ]

Auteur:  PA3GNZ, Tjeerd [ 14 jul 2018, 12:07 ]
Berichttitel:  Re: Es Hail, de up en down converter

Dank voor de mooie uitleg en verwijzing naar de lesstof.

Ik blijf dit volgen.

Auteur:  pe5ed [ 14 jul 2018, 14:13 ]
Berichttitel:  Re: Es Hail, de up en down converter

Yups, ik heb ook wel belangstelling

Auteur:  pe1cmo [ 14 jul 2018, 18:52 ]
Berichttitel:  Re: Es Hail, de up en down converter

Ik zal de komende tijd meer publiceren. Mogelijk dat ik ook transverters ga uit brengen, een 15 a 20 jaar terug ook gedaan met ATV zenders.
Dus print gemonteerd of compleet in behuizing.
Mocht de satelliet de lucht in gaan, en het daarna ook doen, dan zullen we daar verder over denken.

Voorlopig schema 1. Morgen rond ik schema 2 af (TX deel) en de komende weken zal ik een proefprint opbouwen om de fouten er uit te halen cq te optimaliseren.
Bijlage:
schema es hail 2  transverter deel1.JPG
schema es hail 2 transverter deel1.JPG [ 103.57 KiB | 5505 keer bekeken ]


De download is scherper.
Bijlage:
eshail down converter met refer.pdf [29.58 KiB]
392 keer gedownload


TZT kan ik ook lezingen over dit project maken.

Auteur:  PE5HV [ 15 jul 2018, 12:44 ]
Berichttitel:  Re: Es Hail, de up en down converter

Zeer geïnteresseerd hierin. De Octagon PLL LNB heb ik al enige tijd 2 stuks.

Auteur:  pe1cmo [ 18 jul 2018, 10:46 ]
Berichttitel:  Re: Es Hail, de up en down converter

Leuk om te lezen dat er belangstelling is.

Vandaag de printtekening afgerond voor de eindtrap. Eigenlijk zit je op 13cm met de vraag, epoxy of R4350 print.
Epoxy is makkelijk, Roger beter maar veel duurder.
Omdat je de eindtrap niet vol open zet, maar juist op een 20 a 30% van zijn kunnen heb ik de gok gewaagd om het op 0.8mm epoxy te maken.
Dan kosten 10 printjes ongeveer 4 euro (5 dollar) en met Roger R4350 als substraat rond een 300 euro en tenslotte zijn we toch centamateurs.

Eindtrap is berekend op 40 a 50mWatt in en 20 Watt uit op 2400 MHz.

Bijlage:
eshail eindtrap pcb.JPG
eshail eindtrap pcb.JPG [ 211.59 KiB | 5313 keer bekeken ]

Auteur:  pe1mix [ 18 jul 2018, 12:06 ]
Berichttitel:  Re: Es Hail, de up en down converter

Zeer leuk project.
Ben benieuwd hoe het uiteindelijk gaat worden.

Groeten Eric PE1MIX.

Auteur:  pe1cmo [ 27 jul 2018, 16:22 ]
Berichttitel:  Re: Es Hail, de up en down converter

De proefprinten zijn binnen. Binnenkort maar eens wat onderdelen er op plakken.

Bijlage:
es-hail proefprint.JPG
es-hail proefprint.JPG [ 129.2 KiB | 5106 keer bekeken ]


Hier de printen in de behuizing die ik er nog voor had.

Auteur:  PE1NIL [ 28 jul 2018, 20:17 ]
Berichttitel:  Re: Es Hail, de up en down converter

pe1cmo schreef:
De proefprinten zijn binnen. Binnenkort maar eens wat onderdelen er op plakken.

Bijlage:
es-hail proefprint.JPG


Hier de printen in de behuizing die ik er nog voor had.



blijf project met belangstelling volgen
Cor
PE1NIL

Auteur:  Remco [ 05 aug 2018, 20:11 ]
Berichttitel:  Re: Es Hail, de up en down converter

Vandaag hebben Rene CMO en ik (FYM) de eerste stappen gezet met Rene's prototype print
kwa software voor de diverse (Analog Devices) PLL's.

De 27 (of 25) MHz referentie met ADF4001 ('clock generator') lijkt goed te werken.

In tegenstelling tot mijn prototype (met een (1) ADF4351 LO dat schakelt tussen RX en TX LO frequenties)
heeft Rene iets gewiekst bedacht. Hierdoor is wel een (1) extra PLL IC nodig, maar kan je wel kiezen
tussen 'full simplex' of 'full inband duplex' (voor degenen die zich terug willen horen).

Onze focus is om het ontvangstgedeelte van de transverter zo ruisarm (i.e. minimaliseren van de
faseruis van de LO's) mogelijk te maken om zo de Es'hail-2 transponder als 'amateurband' (met weliswaar
latency) te beschouwen. Dat vergt wat ontwikkeling en getweak (en veel versies (ontwikkelings)software ; -)

De launchdate schijnt (nu?) gepland te staan op 31 augustus ('fingers crossed') en in het weekend
van 13 en 14 oktober geef ik (FYM) een lezing over mijn ziens- en gebruikswijze van de Es'hail-2 satelliet
op het AMSAT-UK 2018 colloquium.

Ik ga er van uit dat ik daar, naast mijn prototype, ook Rene's zielenroerselen kwa transverter-approach
kan en mag presenteren.

Auteur:  pe1cmo [ 06 aug 2018, 08:11 ]
Berichttitel:  Re: Es Hail, de up en down converter

Zoals Remco al schreef, afgelopen dagen de eerste delen van de converters getest. De eerste down converter is de LNB, die doen we later. (LNB zet de 10489.5 om naar 739.5 MHz)

Het hele ontwerp proberen we zo goedkoop mogelijk te bouwen, zonder afbreuk aan de kwaliteit te doen.

De eerste stap was de 27 MHz referentie. Hiervoor gebruikte we de ADF4001 PLL IC. De PLL werkt goed, faseruis kan ik helaas niet meten maar volgens fabrieks specificaties rond de 132 dBc/Hz op 1kHz. (maar door het vermenigvuldigen met 361x in de LNB gaat daar nog een 52 dB af.)

We zijn begonnen met de 739.5 MHz naar 432 MHz. Het RF filter, de mixer en de verzwakkers daarachter doen precies wat we wilden. De local oscillator had wat meer voeten in aarde. Deze oscillator is opgebouwd met een CR (ceramische coaxiaal resonator). Oscillator reageerde vreemd op de PLL, maar met een externe afstemspanning goed. Na het aanpassen van de software kwamen we er achter dat de koppeling tussen CRO (oscillator) en het PLL IC niet goed was waardoor het IC verkeerde informatie kreeg. Nu dit gevonden is werkt het stabiel.
De faseruis kan mogelijk nog iets beter, hoewel we reeds op 96dBC/Hz zaten op 1kHz afstand. Mogelijk is daar nog wat te verbeteren.
(Faseruis is min of meer FM modulatie met ruis, en een slechte oscillator zou meer een aurora effect op het SSB signaal geven)

De volgende local oscillator gaf meer problemen. De 1968 MHz was ook opgebouwd met een ceramische resonator, maar nu een halve golf resonator. Zo goed als de 307 MHz VCO werkte, de 1968 wat compleet dood. Uiteindelijk gaan we hiervoor naar plan B, een compleet oscillator moduul. Ik had er nog één liggen die liep tot 1900 MHz, die wat aangepast voor 1968.
Dit moduul heeft een slechte faseruis, maar het juiste moduul (zelfde pinning) is verkrijgbaar, echter minimaal 25 stuks a 30 dollar en gaat me nu even te ver.
De upconverter kon zo met een loslopende oscillator getest worden en werkt uitstekend. een 20 mWatt uit op 2400 MHz.

De PLL om de 1968 MHz in lock te krijgen gaan we de komende dagen uit testen.

Met dan aan Remco voor de software.

Auteur:  pe5ed [ 06 aug 2018, 13:01 ]
Berichttitel:  Re: Es Hail, de up en down converter

zet 'm op, ziet er al goed uit.

Pagina 1 van 2 Alle tijden zijn GMT + 1 uur
Powered by phpBB® Forum Software © phpBB Group
https://www.phpbb.com/