Transverter ombygning til 2400 MHz

Hits: 1448

De første erfaringer med 2400 MHz, af OZ2OE

Siden 1. januar 2019 er 13 cm båndet i Danmark blevet indskrænket. Området 2300 til 2400 MHz er sat til salg og vi må ikke mere sende der. Tilbage er området 2400 til 2450 MHz.

Jeg har derfor været i gang med at prøve, i hvilket omfang eksisterende 2320 MHz udstyr kan bruges direkte – eller nemt kan opjusteres/modificeres til 2400 MHz. Frekvensændringen er bare 3,4%, så det burde være muligt.

Transverter:

Den kendte DB6NT 13 cm transverter har en lokaloscillator frekvens på 2176 MHz som skal ændres til 2256 MHz (144 MHz IF). Så første opgave var at skifte krystalfrekvens fra  120,888 MHz til 125,333 MHz. Jeg har købt nye krystaller i Tyskland (Eisch-Kafka), men andre leverandører kan selvfølgelig også anvendes.

Krystallet ses ikke på billedet, da jeg bruger en ekstern referencelåst oscillator.

Fig 1. DB6NT 13 cm transverter ver 1.

 

Udfordringen ved DB6NT transverteren er, at den er bygget med en række helical filtre, der har begrænset tuningsområde. Imidlertid viser det sig, at de alle kan justeres til højere frekvenser.

Omjustering er udført på 3 forskellige transvertere, alle version 1 bygget i 1990’erne. Nyere versioner af transverteren kan have andre helical filtre? – så jeg ved ikke, om det går ligeså nemt på dem.

Der kan være et problem med de grønne SKY trimmere – 2 stk ved LO filter på 2256 MHz og 3 stk som tilpasning ved udgangstransistorerne. De er alle på det nærmest helt uddrejet, og for LO filterets vedkommende er tuning kritisk aht. tilstrækkelig injektion til mixer.

Fig 2 Placering af de to kritiske LO-trimmere

Fig 3. Placering af tre trimmekondensatorer ved udgangstransistorer.

 

Oprindeligt har transverteren haft et output på ca. 1 W, men efter opjustering er der på de tre transvertere målt henholdsvis 0,7 W 0,6W og 0,3 W.

Støjtal har jeg ikke udstyr til at måle, men man kunne høre at egenstøjen steg, da helical filteret i modtageren blev justeret.

PA trin:

Jeg har testet 3 forskellige trin. Det første, en forstærker af fabrikat TELIA  S.A. (ikke det svenske Telia), består af 5 trin, hvor udgangen er bestykket med 2 stk MGF0912 (gæt, da transistorer ikke er mærket). På 2320 MHz er output 15 W og på 2400 MHz 12 W. Forstærkeren kører klasse A og trækker uden udstyring 6 A ved 12 V. Med fuld udstyring er strømforbrug over 8 A.

Fig. 4. TELIA S.A. 2,0 – 2,4 GHz forstærker.

Fig. 5. Gain TELIA S.A. forstærkere

 

TELIA forstærkeren fungerer fint i området 2,0 til 2,4 Ghz. Gainkurven er optegnet med 58 dB ekstern dæmpning, så forstærkning ligger omkring 50 dB.

Næste test var 2 stk. DK2DB forstærkere. Trinnet består af 2 stk MGF 0905 med en Branch Line Coupler på ind- og udgang. Konstruktion fra 1994. Giver 8-9 W ud på 2320 MHz og kan på 2400 MHz umiddelbart give 6-7W. Jeg har ikke forsøgt yderligere optimering, og der kan måske hentes 1-2 W mere, ved at flytte rundt på kobberfaner.

Fig. 6. DK2DB 13 cm PA

Det viste sig at begge forstærkere havde samme ”besynderlighed” – nemlig selvsving, når udstyringen lå imellem -2dB til -8dB i forhold til fuld effekt. Selvsvinget lå i begge tilfælde på ca. 315 MHz og havde den effekt, at output på 2400 MHz faldt, samt ikke fulgte styresignalet dB for dB. Desuden ændrede DC strømforbrug sig drastisk.

Jeg fjernede selvsvinget ved at ændre på to kondensatorer imellem Branch Line Coupler på indgangen og de to gate forbindelser. Oprindelig værdi var 2 x 470 pF, som jeg ændrede til 2 x 8,2 pF (der er ingen mening i at bruge 470 pF på så høj en frekvens). Samtidig erstattede jeg den 10 pF overføringskondensator, der sidder ved indgangsstik, med et lille stykke kobberfolie. Ingen grund til at have DC adskillelse mere end én gang!

Endelig har jeg testet det ”store” Ericsson PA, der oprindelig er konstrueret for 2,0 til 2,2 GHz.

Fig. 7. Ericsson trin (foto fra byggefasen)

Trinnet består af 3 stk 120W transistorer MRF21120, der på ind- og udgang er forbundet med 3-port kombinere. På 2320 MHz giver trinnet op til 250 W med et strømforbrug på 30 A ved 28 V. Overraskende viste det sig, at trinnet umiddelbart kunne give 80 – 90 W ud på 2400 MHz ved et strømforbrug på ca. 15 A og samme styreeffekt som på 2320 MHz. Da lavere effekt også resulterer i lavere strømforbrug, kan trinnet muligvis yde mere, ved blot at udstyre lidt hårdere. Det er ikke afprøvet endnu.

Ericsson trinnet indeholder også to andre – identiske – forstærkere. De ses på hver side af PA transistorerne på Fig. 7. Jeg har brugt den ene som driver og har sweep’et trinnet i sin oprindelige tilstand. Se fig 8. Forstærkningen et størst ved 2,0 – 2,2 GHz og falder ca. 10 dB på både 2320 og 2400 MHz. Det var lidt overraskende at se, da jeg har brugt trinnet i årevis uden at vide, at det kører udenfor max. gain området.

Fig. 8. Gain af Ericsson drivertrin.

 

Efterfølgende ville jeg prøve at trimme drivertrinnet til mere forstærkning på 2400 MHz. Der er 2 trimme kondensatorer på printet; men uheldigvis gik opstillingen i selvsving da jeg startede trimningen, og én af transistorerne lyste kortvarigt op under keramikhuset! – og jeg har ingen reservetransistor. (og jo – jeg havde både belastning og strømbegrænsning tilsluttet under testen)

 

Forforstærker:

Fig. 9. DJ9BV 13 cm LNA.

 

En LNA har normalt stor båndbredde, og dem jeg har målt kan sagtens dække 2400 MHz. Er den optimeret for 2320 MHz, bliver støjtal sikkert nogle tiendedele dB højere og gain måske 1 dB lavere på 2400 MHz – det kan jeg sagtens leve med, indtil jeg får forstærkeren i masten ned til opjustering. Det betyde ikke det store mht. systemets følsomhed på 2400 MHz.

Jeg har kraftige signaler på 1800 MHz og 2150 MHz fra en basestation nogle hundrede meter væk. De bliver forstærket i LNA’en, så jeg har derfor et 10 MHz bredt båndpasfilter imellem LNA og transverter. Der er selvfølgelig blevet efterjusteret til 2400 MHz.

 

Antenne:

Min antenne til 13 cm er en parabol designet til trådløse netværk på 2400 MHz – af nogle kaldet en grillrist antenne. Den er fra starten konstrueret til 2400 MHz, så fødeantennen passer perfekt.

Fig. 10. 2400 MHz parabol.

 

På et tidspunkt har jeg bygget mit feed om til en logperiodisk antenne, for at kunne dække både 2320 MHz og 3400 MHz på samme parabol (og dermed også 2400 MHz)

Fig. 11. Logperiodisk PCB antenne.

 

Udgangspunktet var en printantenne fra WA5VJB. Men da de tynde printbaner/-elementer bliver varme og kan brænde af ved stor effekt, har jeg modificeret antennen ved at lodde kobbertråde af varierende diameter oven på printbanerne.

Fig. 12. Modificeret til høj effekt 2,3 – 3,4 GHz

 

Jeg har tidligere brugt yagi antenner på 13 cm med gode resultater. Men da yagi’er i princippet er smalbåndsantenner, og gain falder hurtigere opad i frekvens end nedad, kan man komme i problemer, også selv om frekvensforskellen kun er 3,4%.

 

Når det er sagt, så skal det retfærdigvis tilføjes, at nogle kommercielt fremstillede yagi’er, f.eks. WiMo’s 13 cm antenner  type 1340 og 1367, er specificeret til hele området 2300 – 2450 MHz og derfor bør kunne bruges uændret.

 

Støj fra WiFi netværk:

Det har været frygtet, at en flytning til 2400 MHz ville betyde store problemer med støj fra WiFi netværk, routere mv. Her hvor jeg bor, i et villakvarter uden for Horsens, har det vist sig ikke at være tilfældet.

WiFi i området 2400 til 2500 MHz ligger i kanaler med 5 MHz afstand, med laveste kanal på 2412 MHz. Bredden af signalet er +- 11 MHz. Derfor vil de 2 MHz fra 2400 til 2402 MHz være nærmest uforstyrrede.

WiFi udsendes i pulser og lyder lidt som radar QRM. Når jeg lytter nede fra 2400 MHz og opad, hører jeg de første spæde pulser omkring 2401,500 MHz, men ikke noget kraftigt signal før 2403 MHz eller deromkring.

Det er dog sådan, at når jeg sætter en indendørs antenne på transverteren her i shack’et, hører jeg min egen router med 59+, og under de forhold har jeg også QRM nede på 2400,000 MHz. Men forstyrrelsen på 2400 MHz forsvinder, når jeg sætter den udvendig antenne på transverteren.

 

Konklusion:

Det er enkelt at skifte fra 2320 MHz til 2400 MHz og jeg har allerede lavet den første indenlandske QSO. Hvordan udviklingen kommer til at gå i vores nabolande, skal jeg ikke spå om. Nu vil jeg bygge en 2320/2400 MHz transverter med mulighed for at køre ”krydsbånd” QSO. Det kunne være at andre amatører ude i Europa gjorde tilsvarende, så der fortsat kan laves DX og point i NAC.

Og en ekstra bonus: – når man har modificeret udstyret til 2400 MHz, har man også uplink signalet til den kommende Es’hail-2 geostationære satellit.

Vy 73 OZ2OE

 

 

Print Friendly, PDF & Email

Comments

Transverter ombygning til 2400 MHz — 2 Comments

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

*

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.