Motivací pro zhotovení prototypu místního oscilátoru pro mikrovlnné transvertory bylo více důvodů:

1. Stabilizace kmitočtu pomocí GPS. Jde o přesnou metodu s jednoduchou realizací a výbornými výsledky. V textu jsem popsal synchronizaci GPS generátorem Leo Bodnar, v dalším článku jsem popsal několik funkčních vzorků jednoduchých GPS DO oscilátorů. Pro kmitočet 27.000000 MHz např. zde. Číňan prodává levné GPS DO, řízené od signálu 1pps, které jsou osazené velice slušným VCXO, které pracují na kmitočtu 10 MHz. Tento kmitočet lze samozžejmě použít k synchronizaci prvního VFO Si5351 - viz poznámka na konci článku.

2. Koncepce transvertoru s různými kmitočty pro TX a RX cestu. Hodí se jak pro satelitní provoz, tak pro ostatní druhy provozu.
3. Možnost využívat pro příjem modifikované LNB.
 

Oba generátory jsem popsal dříve, včetně jednoduchých úprav, které umožňují stabilizaci jejich kmitočtů pomocí GPS DO. Modifikace GEN 1 je popsána zde a modifikace GEN 2 je popsána zde.

Stabilizace kmitočtu při použití rozdílných typů generátorů GEN 1 a GEN 2

Pokud použijeme rozdílné typy generátorů (jedná se o širokopásmové syntezátory s PLL a integrovaným VCO), tj. Si5351 a ADF4351 (označen také jako VFO4351), lze je stabilizovat z jediného kanálu GPS DO, který pracuje na kmitočtu 27.000000 MHz.

Při takto jednoduché konstrukci lokálního oscilátoru musíme počítat s omezením, které plyne z kvantizace kmitočtů, které jsme schopni vygenerovat. Vysvětlím na následujících třech tabulkách řešení oscilátoru pro příjem (10 GHz) satelitního signálu QO-100 pomocí LNB.

Stabilizace kmitočtu s pomocí vynikajícího oscilátoru od Leo Bodnar je jednoduchá. V následující tabulce uvádím příklad transpozice kmitočtu BPSK majáku satelitu QO-100 na kmitočty klasického TCVRu z pásma 70 cm. Vyberu si takové kmitočty, které mají za desetinnou tečkou stejné číslice. Tedy např. kmitočet 10489.750 MHz bude transponován na kmitočet 432.750 MHz (řádek č. 3 v tabulce). Na GPS DO Leo Bodnár nastavím kmitočet 25.787179 MHz. Přijímaný kmitočet bude 10489,749810 MHz, tedy budeme o 190 Hz přijímat níž. Což nám při SSB provozu prakticky nijak nevadí. Poznámka: Nejmenší diference přijímaného kmitočtu - viz řádek č. 7, pouze + 30 Hz.

Oscilátor LEO Bodnar nám umožňuje nastavit kmitočet kolem 25 MHz s přesností na 6 desetinných míst. To však není možné u jednoduchého oscilátoru Si5351, kde máme možnost nastavit pouze 4 desetinná místa. Musíme tedy požadovaný kmitočet zaokrouhlit dolů nebo nahoru. Kmitočet s v PLL LNB násobí 390x. Přijímač nám při zaokrouhleném kmitočtu bude poslouchat "vedle" - viz další tabulky:

Pokud zaokrouhlíme kmitočet dolů, tj. nastavíme např. pouze 25.7871 MHz, bude náš přijímač přijímat o 31 kHz níž, resp. dle druhé tabulky o 3 až 37 kHz jinde. Obdobně, pokud zaokrouhlíme kmitočet nahoru, např. na 25.7872 MHz, bude RX poslouchat o 8 kHz výš, resp. dle třetí tabulky o 2 až 36 kHz jinde. Kmitočty však budou přesné, dané GPS stabilizací, pouze s tímto faktem musíme počítat. Např. na mém Kenwoodu jsem BPSK maják přijímal na 432.742 MHz (o 8 kHz níž - viz řádek č. 3 poslední tabulky) a XIT vysílače musel být naladěn o 8 kHz výš. Pro SSB jsem nastavil XIT cca 7.550 kHz podle ucha a příjmu vlastního signálu.
 

Nastavujeme kmitočty v tomto pořadí:
I. GEN 1 nastavujeme jako první, aby generoval 25 MHz pro stabilizaci GEN 2):
1.: 25.7872
2.: 25.0000
II. GEN 2: 2256.000 MHz

Praktické zkoušky

1. S popsanou sestavou jsem realizoval celou řadu spojení na QO-100NB. Téměř pravidelně se účastním technického kroužku OK/OM stanic, který začíná každé pondělí před 19.00 místního času. Používám malý setup (odkaz v úvodu stránky a zde) s maličkými 40 cm parabolickými anténami. Signál SSB stanic přijímám čistě, k vysílání stačí do tak malé antény výkon 5 Wattů (experimentálně jsem provozoval po dobu cca 2 měsíců výkon pouze 1 Watt). Modulaci označují protistanice za čistou.

2. Sestavu jsem vyzkoušel také jako místní 10 GHz maják. Na GEN 2 jsem nastavil kmitočet 3496.592 MHz a na přijímači jsem sledoval 3 násobek, tj. 10489.776 MHz. Přijímaný signál byl rovněž čistý, na poslech příjemný.

Zkouška oscilátoru Si5351 s GPS DO 10 MHz

Dne 27. března 2021 jsem vyzkoušel generátor Si5351 s hodinovým kmitočtem 10.000000 MHz. Generátor pracoval dle očekávání a generoval kmitočty 2.7 x nižší. Takže např. pro kmitočet 25 MHz na výstupu jsem musel nastavit 67.5 MHz, pro kmitočet 25.7871 jsem nastavoval 69.625 MHz.