Introduzione:
Esistono in commercio diversi transverter acquistabili sia come apparati già montati e tarati sia come kit di montaggio ma, non volendo mai abbandonare l’idea di essere un hobbista e un radioamatore soddisfatto più dall’ ”home made” che dall’acquisto delle apparecchiature ho intrapreso la strada per me più giusta.
Non essendo la mia laurea attinente all’elettronica e non essendo quindi un addetto ai lavori, ho sempre sperimentato in maniera empirica in perfetto stile radioamatoriale ed essendo in possesso di pochi strumenti di misura ho scelto sempre di realizzare i progetti suddividendoli in moduli che possano essere in qualunque momento sostituiti o migliorati senza dover modificare l’intero progetto.
Il transverter è costituito dunque da 4 moduli dei quali uno è il transverter vero e proprio che viene connesso a quello dell’oscillatore locale a 1152 MHz, poi abbiamo il modulo preamplificatore RX e il finale RF in trasmissione. Tutti i moduli sono stati racchiusi in scatole metalliche tranne il finale TX; tutti sono realizzati su supporto FR4 doppio rame da 1,6mm tranne il preampli RX che è montato invece su laminato in teflon Rogers Duroid RT5870 da 1,52mm con spessore del rame di 0,5 OZ. Credo che si capisca già dalle prossime righe che con questa realizzazione non si vuole raggiungere prestazioni di massimo livello; le tarature sono semplici e non richiedono nessuna strumentazione particolare se non un frequenzimetro, una sonda RF autocostruita e un ricevitore scanner provvisto di
S-meter che copra la frequenza compresa tra le VHF e le UHF fino a 1300 MHz.
IL MODULO DEL TRANSVERTER
Il modulo deriva in parte da un transverter progettato da W1GHZ, la cui realizzazione prevede, come consultabile nel suo sito,uno stadio amplificatore a larga banda in ricezione e due stadi amplificatori in trasmissione sempre a larga banda che fanno capo ad uno splitter e quindi ad un filtro hairpin e al mixer.
Analizziamo comunque il circuito a partire dal lato del ricevitore in figura 1:
il segnale proveniente dal preamplificatore viene applicato all’ingresso di un amplificatore monolitico INA10386 che sui 1300 MHz dovrebbe avere un guadagno
di circa 26dB ed è alimentato con una tensione stabilizzata di 8V che viene fornita da uno stabilizzatore di tensione 78L08 più che sufficiente per un assorbimento di circa 45mA. Il segnale amplificato passa attraverso uno splitter e raggiunge il filtro elicoidale e il mixer.
Vengono così esclusi con lo splitter i circuiti di commutazione post mixer. Sono stati aggiunti rispetto al progetto originale i circuiti di commutazione RX-TX dal lato del ricetrasmettitore e il filtro hairpin è stato sostituito con quello elicoidale Toko che riduce di molto lo spazio necessario, l’impegno di realizzarlo e di verificarne la bontà con un analizzatore di spettro che non possiedo e la perdita di inserzione dello stesso in quanto quella del filtro elicoidale è di soli 3dB mentre quella dell’hairpin è sicuramente più alta. Come mixer ho utilizzato un RMS-30 che avevo disponibile perché adoperato a suo tempo per la costruzione di un converter a 2,4 Ghz per la ricezione dell'Oscar 40. Dopo il mixer il segnale viene ulteriormente filtrato con un filtro passa-basso che “taglia” a circa 180 MHz e ha una impedenza di ingresso e uscita di 50Ω. A questo punto abbiamo una regolazione di livello tramite il trimmer TR1 da 100Ω che nel mio caso è stato regolato a metà corsa per poi trasferire la frequenza ricevuta all’apparato RTX attraverso un relè a due scambi in posizione RX e cioè normalmente chiuso. Sono presenti inoltre sulla linea rx anche due diodi al silicio in antiparallelo come protezione per eventuali scariche e picchi di segnale molto forti. Vediamo ora la sezione TX:
il circuito di commutazione all’ingresso è stato realizzato in modo classico prelevando una parte di radiofrequenza con un condensatore da 2,2pF in modo da produrre una tensione, tramite i due diodi 1N4148 e relativi condensatori di filtraggio, che manda in conduzione il darlington BC517 il quale pilota un relè ad uno scambio che commuta la tensione di alimentazione tra la sezione trasmittente e ricevente.
Lo scambio delle tensioni agisce ovviamente anche sul suddetto relè che si eccita con la tensione in TX scambiando l’ingresso del transverter sul carico fittizio. Il condensatore elettrolitico di ritardo sullo “sgancio” in SSB si trova fuori dalla scatola ed è attivabile con un interruttore posto sul pannello frontale del contenitore dove è alloggiato tutto il transverter. Avevo pensato di usare una commutazione a diodi PIN, ma ho preferito rimandarla ad un successivo transverter con conversione sui 70cm.Il carico è costituito da tre resistenze in parallelo da 150Ω 2W che tengono bene 5W di potenza senza scaldare tanto dando come risultante i 50Ω richiesti per l'RTX a 144 MHz.Dal carico fittizio viene prelevata una piccola parte di RF tramite un condensatore da
0,5 pF che viene livellata al valore di 200mV su 50Ω dal trimmer TR2 da 100Ω che corrisponde grosso modo al valore richiesto alla porta IF del mixer e cioè di 0dBm.
(aumentando il livello non corrisponde un aumento del livello di uscita sulla porta RF!). Sulla porta LO dell’RMS-30 il livello RF dell'oscillatore locale è di +7dBm e proviene dal modulo dell’oscillatore locale di cui parlerò più tardi. Dopo il mixer ritroviamo il filtro elicoidale, che una volta tarato in ricezione non va ritoccato perché risulta allineato anche in trasmissione. Il segnale viene successivamente amplificato dai due stadi successivi costituiti da un amplificatore monolitico MAR-6 che gli dà una botta aggiuntiva di circa 20dB per poi incrementare ulteriormente con l' ERA-5 capace di amplificare di altri 20dB circa. Entrambi sono alimentati a 8V, questa volta stabilizzati da un 7808 in quanto i due stadi assorbono complessivamente più di 100mA non più erogabili dal fratello minore 78L08.
In uscita ho preferito aggiungere un altro filtro elicoidale per ripulire ancora il segnale prima di mandarlo allo stadio finale. Il livello di segnale disponibile può variare dai 14dBm ai 15dBm cioè, espresso in mW, tra 25mW e 30mW giusto il tanto
per pilotare lo stadio successivo. Beh, finora mi sembra di una semplicità disarmante, eppure siamo già a buon punto.....Come si può vedere dalle foto allegate (foto 1,2), i componenti SMD sono sistemati sul lato delle piste, mentre i trimmer, il carico fittizio, gli stabilizzatori di tensione, i filtri elicoidali sono montati dal lato massa e sono disegnati in rosso nella figura 2. I fori passanti sono indicati con delle piazzole nere, i fori con le piazzole rosse sono svasati dal lato massa. Il contenitore ha quindi due coperchi ed è in lamierino stagnato da 0,5 mm con dimensioni in mm 74 x 74 x 30. Come si vede dalle immagini i connettori usati per l’ingresso, l’uscita e l’oscillatore locale sono del tipo SMA, reperibili a poco prezzo come componenti surplus. Anche i cavi di collegamento tra i vari moduli vengono dal surplus e sono quasi tutti del tipo UT-141 e UT-085, alcuni già intestati con la loro lunghezza originale, altri sono stati accorciati riutilizzando gli stessi connettori maschi. Gli SMA femmine sono stati fissati in funzione della altezza del circuito stampato a sua volta condizionata dalla altezza dei componenti, soprattutto quelli montati dal lato massa che sono i più ingombranti e quindi a 15 mm dal lato dei componenti SMD dove il conduttore centrale viene saldato sulle piste corrispondenti.
Il modulo dell' oscillatore locale:
Pur avendone realizzati diversi, per motivi di spazio semplicità costruttiva e costi di realizzazione, questo mi è sembrato il migliore, anche se dal punto di vista della taratura è un pò più impegnativo, ma non difficile. Altri tipi da me realizzati e basati sul principio della estrazione della dodicesima armonica direttamente dall’oscillatore necessitano di filtri molto selettivi a 1152 MHz, amplificatori monolitici costosi e con assorbimenti di corrente più elevati. Nel nostro caso l'assorbimento è basso, non ci sono componenti che scaldano, il livello di uscita senza attenuatore è di +13dBm, quindi utilizzabile anche con un mixer diverso che richieda questo livello di RF dall'oscillatore locale. La stabilità è buona, migliorata successivamente con l'aiuto di un termostato per quarzi acquistato da RF elettronica di Franco Rota, mentre il quarzo in 5° overtone a 96MHz è stato acquistato dalla ditta tedesca Eish-Kafka-
Elektronic GmbH. Lo stadio oscillatore è un classico, fatto con la versione SMD dell’U310, ha il pregio di utilizzare pochissimi componenti e di funzionare sempre al primo colpo. Non è quindi critico a patto che si rispettino i dati costruttivi della
induttanza e che il compensatore di sintonia non sia inferiore a 10pF. Non avendo
utilizzato una induttanza con nucleo ho aggiunto un compensatore da 1-5pF SMD in parallelo al condensatore da 68pF per avere una centratura più fine;
c’è da dire anche che essendo l’induttanza montata sul lato massa come anche il quarzo e le induttanze del primo stadio moltiplicatore (di colore rosso come descritto nell’altro modulo), la frequenza di oscillazione e il resto delle tarature non si modificano dopo aver messo il coperchio della scatola metallica sul lato componenti. La scatola è dello stesso tipo della precedente con misure 37x74x30.
Lo stadio oscillatore è seguito da uno stadio amplificatore separatore con un BFR91,
quindi il segnale a 96 MHz viene triplicato nello stadio successivo realizzato con un transistor BFR520. Il segnale a 288 MHz così ottenuto viene trasferito induttivamente ad un altro circuito risonante perfettamente uguale al primo che provvede a ripulirlo da segnali indesiderati per poi essere duplicato a 576MHz con un altro BFR520.
I circuiti risonanti in questo stadio sono disegnati sul circuito stampato e sono anch’essi accoppiati induttivamente come nello stadio precedente; sul secondo LC il trasferimento RF avviene tramite una presa intermedia per un migliore adattamento di impedenza con l’ingresso sullo stadio successivo.
I 576MHz diventeranno 1152MHz con una ulteriore duplicazione di frequenza operata da un altro BFR520 che potremo considerare un valido sostituto del notissimo 2N5179 (vedere Datasheet) soprattutto a chi si è dedicato tempo addietro alla autocostruzione nelle VHF e UHF.
Quest’ultimo stadio ha tre circuiti accordati sui 1152 MHz necessari per eliminare le frequenze indesiderate che sono i multipli di quelle generate dagli stadi precedenti e che sono molto vicine alla frequenza di uscita dell’oscillatore locale.
Avendo necessità di un segnale di ampiezza di +7 dBm ho dovutoaggiungere fuori dallo stampato una piastrina con un attenuatore a T di 6dB.
L’alimentazione è stabilizzata a 9V per tutti gli stadi con un 78L09.Un altro stabilizzatore è stato inserito successivamente come si vede nella foto 4 del lato massa per alimentare il termostato.
La sonda RF:
Per poter effettuare le misure relative all’ampiezza del segnale in uscita dall’oscillatore locale e dal transverter è stata utilizzata una sonda appositamente costruita con componenti SMD. In particolare le resistenze scelte sono da 100Ω
e hanno la sigla TN-K14 nel catalogo di RF Elettronica, ma possono essere usate anche due resistenze normali da ¼ di Watt con reofori ridotti quasi a zero che su queste frequenze potrebbero andare ancora bene. Il diodo è uno Schottky siglato HSMS2810 sempre reperibile dalla stessa ditta, che può lavorare fino oltre i 3GHz.
E’ stata montata in un contenitore di lamierino stagnato di dimensioni 20x20x55.
Il connettore di ingresso è un SMA, quello d’uscita un RCA che verrà collegato ad un normalissimo tester analogico. In figura… è riportato lo schema della sonda e una possibile realizzazione del circuito stampato.
Montaggio e taratura dell' oscillatore locale:
Il primo passo per la realizzazione del transverter è quello dell’oscillatore locale, anche perché con questo si possono misurare le nostre capacità realizzative su frequenze così elevate.
Il circuito può essere montato tutto in una volta, ma in tal caso consiglio di non connettere tra di loro i vari stadi moltiplicatori non montando i relativi condensatori di accoppiamento. Questa operazione va eseguita prima del montaggio nella scatola.
Si consiglia di procedere come di seguito:
● collegare l’uscita della sonda al tester sulla portata dei 2Vcc e l’ingresso all’uscita del BFR 91;
● dare tensione e ruotare il compensatore CV1 da 10 pF fino a vedere la lancetta dello strumento che si sposta verso l’alto
● tarare per la massima uscita e accendere il ricevitore per sentire il segnale a 96MHz
● collegare il condensatore da 1nF alla base dello stadio successivo
● togliere l’antenna al ricevitore, sintonizzarlo a 288 MHz e ruotare CV 3 fino a vedere il massimo del segnale sullo S-meter. Se il segnale è troppo forte allontanare il ricevitore o disporlo in modo da ridurre la sensibilità.
● collegare ora la sonda tra CV4 ed L3 e ruotare CV4 per la massima ampiezza del segnale, poi ritoccare anche CV3 e nuovamente CV4. Attenzione perché la sintonia
di questi due compensatori è molto delicata e un minimo spostamento può azzerare
il segnale in uscita.
La stessa identica operazione si deve eseguire per la taratura dello stadio successivo, naturalmente collegando lo stadio triplicatore al duplicatore successivo e sintonizzando il ricevitore sui 576 MHz. Una volta fatta la taratura con i
compensatori CV5 e CV6 si dovrà collegare il condensatore da 3,3 pF all’ultimo stadio. Questo stadio dovrà duplicare il segnale e poi filtrarlo.
Sono presenti perciò tre circuiti risonanti che verranno allineati in successione sempre con lo stesso sistema:
● collegare la sonda RF all’uscita corrispondente (vedi paragrafo oscillatore locale) con un condensatore da 1pF e verificare se il tester con la sonda legge già qualcosa. Fare attenzione al fatto che la capacità di accordo per tutti e tre è a compensatore quasi tutto aperto
● provare a ruotare lentamente il CV7 e se non è presente alcun segnale ruotarlo per la massima deviazione dello S-meter del ricevitore
● ruotare quindi CV8 e CV9 fino alla massima deviazione dell’ago del tester.
● ritoccare successivamente i tre compensatori per la correzione finale.
L’ampiezza ottenuta potrebbe superare 1V ; nel mio caso era un pelo meno di 1V, quindi circa +13dBm sulla sonda con carico di 50Ω.
Una volta tarato può essere inscatolato e riallineato stando attenti a non montare il contatto centrale del connettore SMA troppo vicino a L8 perché potrebbe essere
necessario aggiungere un attenuatore fatto con resistenze SMD del quale riporto lo schema. Il connettore d’uscita è stato saldato fuori e il contatto centrale entra nella scatola con un foro di 3mm a 7mm di distanza dal margine superiore della scatola.
Una volta sistemato all’interno del contenitore, verificare la frequenza di uscita con un frequenzimetro ritoccando eventualmente CV1 e CV2 fino a leggere i richiesti 1152 MHz. Il termostato per il quarzo può essere montato successivamente e alimentato con una tensione stabilizzata con un altro 78L09 posizionati sul lato massa dello stampato ovviamente all’interno della scatola. Può anche non essere montato ottenendo una stabilità leggermente inferiore.
Montaggio e taratura del transverter:
Anche il transverter deve essere montato prima fuori dalla scatola ed inscatolato a fine montaggio e collaudo. E’ necessario preparare per primo il circuito di commutazione con il Darlington, i due relè e il carico fittizio; dare tensione e verificare se va tutto bene provando a iniettare i 5W di uscita dal TX a 144MHz. Montare poi il mixer e tutta la sezione del ricevitore. A montaggio ultimato collegare l’oscillatore locale all’ingresso del mixer ; collegare poi all’ingresso rx un pezzetto di filo lungo 5cm per fare la prova in ricezione e tarare
il filtro elicoidale. Se non si ha un generatore che possa dare in uscita la frequenza dei 1296MHz si può usare la terza armonica di un portatile a 432MHz sintonizzando l’RTX sui 144MHz. Se il segnale è troppo forte ruotare verso massa
il trimmer TR1, e mettere un carico fittizio sul connettore d’antenna del portatile. Per ridurre ancora il segnale trasmesso spostare il portatile assieme ad un amico radioamatore in un’altra stanza oppure usare un “servoradioamatore” che consiste in un elastico che blocca il PTT di un microfono esterno dello stesso portatile. A questo punto ruotare i nuclei del filtro elicoidale fino ad ottenere il massimo del segnale sullo S-meter dell’RTX sui 2m.
Una volta montata la parte TX, togliere il ponticello P e collegare sul lato del relè
RL2 la sonda e il tester fino a leggere 200mV di tensione quando si va in trasmissione. Ricollegare il ponticello P, assicurarsi che gli stadi TX col MAR-6 ed ERA-5 siano alimentati e collegare la sonda RF all’uscita. Andare in trasmissione e tarare per la massima uscita il secondo filtro elicoidale. Il livello di segnale in uscita dovrebbe essere tra 1,1V e 1,3V corrispondenti a circa 14dBm e 15dBm. La taratura è finita.
Il Preamplificatore Low Noise:
Nel mercato del surplus si possono trovare spesso dei componenti con delle caratteristiche interessanti come nel caso di una scheda venduta dalla ditta
RF elettronica che, ad un costo decisamente conveniente, può essere acquistata
per il recupero di vari componenti come il GaAs Fet del tipo Hemt NE32584C della NEC. Questa scheda era usata come preamplificatore low-noise nella ricezione TV-Sat ed è stata utilizzata da vari radioamatori non solo per il recupero dei
componenti ma anche di sezioni di circuito stampato per realizzazioni
varie come ad esempio dei preamplificatori per i 10 Ghz e 24 Ghz.
Comunque sia la scheda contiene quattro di questi GaAsFet e nel sito del rivenditore compare una ampia documentazione che riguarda sia i possibili utilizzi della scheda
ma anche le caratteristiche del componente in questione. Posso dire brevemente che
si potrebbero raggiungere a 10GHz i 14dB di guadagno con una cifra di rumore
di 0,7dB mentre sono dichiarati nei datasheet 0,29dB di noise con un guadagno di 20dB a 2 Ghz. Carino vero?
Il circuito risonante d'ingresso è stato realizzato con una tubetto di ottone del diametro esterno di 6mm che è stato tagliato da una astina per tendine a vetro, e di 22mm di lunghezza sul quale è stato innestato un compensatore a pistone Stettner da 05-5 pF; il tutto è racchiuso dentro un box a sezione quadrata che ha le seguenti dimensioni : 28mm di altezza per 15mm di larghezza e profondità.
Questa soluzione, anche se ingombrante, riduce notevolmente come tutti i circuiti LC montati in aria il livello di rumore. L'ingresso d’antenna a 50Ω va dal connettore SMA al tubetto di ottone a 5mm di distanza dalla saldatura a massa e l'uscita ad alta impedenza si trova nella giunzione tra il compensatore e il tubetto. Qui il circuito LC è disaccoppiato con un condensatore da 1 pF che porta il segnale al gate del GaAsFet che è alimentato con la tensione negativa di bias generata da un SL7660 e regolata dal trimmer da 10K. Attraverso questa regolazione si stabilirà in fase di taratura il livello di guadagno e di rumore: dovrebbe essere di circa -0,25V.
In uscita, sul drain, il segnale amplificato viene filtrato da tre circuiti risonanti
accoppiati induttivamente. La presa d’uscita si trova a 2,5 mm dal lato massa e i compensatori sono del tipo SMD da 1-5 pF.
Non ho provato ad usare un filtro elicoidale , ma visto che ne è stato inserito uno dopo il secondo stadio amplificatore ho preferito questa soluzione
(non per fare il tirchio ma ogni filtro elicoidale equivale a 9 euro di spesa…..)
L'NE32584C è alimentato con una tensione stabilizzata di 5V attraverso un condensatore passante da 1nF.
Montaggio e taratura del Preamplificatore Low Noise:
Come si può vedere nella foto 7, che mostra il box da dietro senza il coperchio inferiore (il fondo)della scatola, il box a sezione quadrata è stato realizzato forando prima un lamierino quadrato di 15mm per lato. Su questo vi è un foro da 6mm al centro sul quale è stato saldato il tubetto di ottone con il condensatore a pistone già innestato e saldato ad una estremità (circuito risonante di ingresso). Due lati del lamierino quadrato sono stati poi saldati sul fondo della scatola e sulla parete sinistra che formano le due pareti inferiore e laterale del box a 28mm di distanza dal lato superiore. Tutto questo, naturalmente dopo aver inserito l’altra estremità del condensatore all’interno del foro corrispondente praticato sulla parete superiore della scatola che dista esattamente 7,5mm dal fondo e dal lato sinistro. In questo modo il tubetto e il condensatore sono centrati all’interno della cavità che verrà chiusa con altri due lamierini: laterale destro con un foro da 2 mm per collegare l’ingresso del circuito amplificatore,superiore che è il coperchio e andrà fissato per ultimo dopo aver collegato l’ingresso e l’uscita al circuito risonante. Lo schema di montaggio è visibile in figura 8. Il circuito stampato è stato montato in una scatola metallica di lamierino stagnato da 37mm x 55mm x 30mm e come detto in precedenza è su laminato in teflon Rogers Duroid RT5870 da 1,52mm con spessore del rame di 0,5 OZ. Il connettore di ingresso è stato montato anche qui all’esterno attraverso un foro praticato a 21mm di altezza dal margine superiore e a 5 mm dal lato saldatura del tubo di ottone.
La taratura è abbastanza semplice e può essere fatta prima con un segnale forte col quale più facilmente si possono regolare non tanto il compensatore a pistone ma i tre compensatori in uscita che verranno ritoccati in seguito.
Procedere come segue: collegare l’uscita del LNA all’ingresso del transverter già tarato, posizionare il cursore del trimmer vicino all’estremità sinistra e sintonizzare un segnale forte allineando in sequenza i tre compensatori. Successivamente sintonizzare un segnale debole ritoccando di nuovo i compensatori e girando lentamente il trimmer TR1 del preamplificatore per avere il massimo del segnale col minore rumore di fondo. Per aumentare o diminuire il guadagno complessivo si può agire successivamente sul TR1 del transverter che era stato posizionato a metà corsa.
Lo stadio Finale TX:
Inizialmente ho usato un modulo RA18H1213G della Mitsubishi, montato su un circuito stampato realizzato dal collega americano W6PQL dal quale è stato acquistato in kit; andava discretamente con una potenza in uscita di circa 15W col solo pilotaggio del modulo del transverter e ROS 1,5:1.
Dopo averlo provato su carico fittizio e fatte alcune prove il modulo è defunto, anzi ha cominciato a dare in uscita solo 1,5W e da lì non si è più schiodato (sicuramente è defunto solo il finale del modulo). Turbato per questo evento infausto, “obtorto collo” mi sono dovuto organizzare diversamente anche perchè ormai giunto al termine era assolutamente necessario concretizzare!
Sul sito di RF Elettronica viene venduto un componente molto interessante che è un amplificatore monolitico siglato MAAMSS0049 della Macom montato su case plastico SOT-89.
Ha un guadagno sufficiente (vedi datasheet) per portare il segnale a nostra disposizione all’uscita del transverter ad un livello di circa 28dBm che ci servono
per pilotare un modulo Mitsubishi M57762 sempre reperibile presso la stessa ditta.
I due stadi, pilota e finale sono stati montati su un circuito stampato FR4 seguendo uno schema suggerito dalla stessa RF Elettronica sul sito e dai datasheet forniti all’acquisto del MMIC.
Il dispositivo MAAMSS0049 viene alimentato con 5V stabilizzati e presenta come componenti esterni in ingresso e in uscita solo dei condensatori ad alto Q mentre viene alimentato tramite una induttanza per alte correnti con la suddetta tensione.
Il contatto di massa che sta sul piedino centrale si estende al di sotto del componente su una piastrina sul lato superiore e tramite questa viene saldato su un piano di massa dal lato componenti. Per la dissipazione del calore è stato fatto un foro posto a fianco alla saldatura della piastrina attraverso il quale una vite autofilettante fissa tutto il circuito stampato sul dissipatore nel quale viene fissato anche il modulo.
Questo è in grado di erogare una potenza di circa 15W con 13,8V di alimentazione e
poco meno di 700 mW di pilotaggio provenienti dallo stadio pilota col MMIC. La tensione di alimentazione viene fornita da un fast switch che utilizza un Fet di potenza non fatto da me ma acquistato dal sito di W6PQL; detto switch è pilotato direttamente dal sequencer. La tensione di bias è di 9V e viene fornita dal 7809 inserito nel circuito di alimentazione. L’uscita RF è stata prelevata direttamente dal rispettivo piedino e collegata ad uno spezzone di cavo UT-141 per andare poi al connettore del relè coassiale d’antenna. Infine le induttanze da 17nH sono state acquistate sempre come suggerito dal laboratorio di RF Elettronica (code BCQ 17n5) e sono costituite da solenoidi avvolti in aria con filo da 0,5mm su diametro di 1,5mm della lunghezza di 6mm.
Lo stadio pilota e finale non hanno bisogno di tarature.
Il Sequencer:
Dopo averne realizzato uno alla maniera classica con un quadruplo amplificatore
operazionale e aver scartato la possibilità di farne uno programmabile con
microprocessore (purtroppo non ho ancora imparato a farlo), ho optato per questo
circuitino che utilizza l’integrato LM3914 che viene usato normalmente per accendere in sequenza una barra di diodi LED che possono sostituire l’indicazione di uno strumento analogico come VU-meter, Voltmetro ecc.
L’integrato,che richiede pochi componenti esterni, ha dieci uscite per altrettanti
diodi LED che possono essere collegati direttamente sui relativi piedini, tra questi e la tensione di alimentazione. Nel suo interno sono presenti 10 amplificatori operazionali che funzionano come comparatori di tensione disposti in cascata.
Essi danno in uscita un livello logico 0 quando la tensione presente sugli ingressi invertenti supera quella di riferimento sugli ingressi non invertenti che si trova sul piedino 7 e 6. Scollegando il piedino 9 dall’alimentazione i led si accendono singolarmente quindi non formano la barra accendendosi in successione.Nel caso specifico, visto che l’obiettivo è quello di far eccitare dei relè, ho utilizzato 3 uscite collegate a dei 4N25 con un transistor NPN BC 547 in configurazione darlington con i fototransistor contenuti all’interno degli optoisolatori che pilotano i tre relè per le commutazioni. Per evitare di far scaldare l’integrato ho preferito utilizzare una tensione di 8V stabilizzata con il solito 7808 e aggiungendo una resistenza da 1K in serie ad ogni LED. La sequenza prevede che il primo relè tolga l’alimentazione allo stadio preamplificatore,il secondo scambi l’antenna dal LNA allo stadio finale quando questo è già spento, il terzo attivi il PTT del Fast Switch mettendo il contatto a massa e dando così tensione solo allo stadio finale. Gli altri stadi del transverter si commutano separatamente e autonomamente. La tensione di pilotaggio del sequencer viene dal modulo del transverter quando questo si commuta in trasmissione e viene prima stabilizzata perché la eventuali variazioni di tensione di alimentazione fanno variare la velocità di commutazione. Man mano che il condensatore elettrolitico da 10uF all’ingresso si carica tramite la resistenza da 10KΩ la tensione sul piedino 5 dell’integrato aumenta fino a portare in conduzione tutte le uscite in successione. La resistenza a massa da 4,7KΩ è stata inserita per aumentare la velocità di scarica del condensatore. Ovviamente, aumentando o diminuendo la capacità del condensatore o il valore della resistenza, la velocità di commutazione diventa rispettivamente minore o maggiore.
I moduli non autocostruiti:
Per completare il progetto sono stati utilizzati, come accennato prima, dei moduli dei quali uno serve per l’alimentazione dello stadio finale che funge da switch perl’alimentazione di quest’ultimo e un altro che è un survoltore per ottenere la tensione di alimentazione dei relè coassiali che funzionano a 28Vcc. Questi moduli
sono stati acquistati entrambi in Kit dal sito del collega americano W6PQL e hanno dato dei risultati soddisfacenti: il circuito dello switch è stato montato su un dissipatore di circa 20cm quadrati che scalda pochissimo non mostrando quindi segni di sofferenza e pare che possa sopportare una corrente fino a 30A, mentre il survoltore riesce a pilotare tranquillamente i due relè che assorbono a 28V circa 100mA ciascuno. Devo precisare che i relè coassiali sono due perché originariamente intendevo bypassare le VHF su un altro connettore d’uscita a transverter spento, anche se ancora il by-pass non è stato realizzato. Il circuito del boost 12- 28V non è montato su dissipatore e lavora nelle suddette condizioni senza problemi di temperatura. Questo utilizza un LM2585 della National Semiconductor ed è realizzato con componenti a montaggio superficiale mostrando dimensioni molto contenute. Lo switch monta un FET di potenza siglato FQP47P06, il resto dei componenti sono anche qui degli SMD in un supporto un po’ più piccolo del precedente. I due kit si sono stati molto utili e hanno contribuito notevolmente a velocizzare la realizzazione.
Foto del Transverter completato:
Ringraziamenti:
Vorrei ringraziare il mio amico Mariano IS0RDY, per avermi incoraggiato anche nelle fasi più difficili ed anche per essere stato sempre disponibile ad effettuare qualsiasi prova durante la realizzazione e la taratura.
73 a tutti de IS0UNO
