Poslední aktualizace 2021 

      
 

   Stabilní OCXO pro mikrovlnný transvertor s Adalm Pluto a s oscilátorem ADF 4351
 

Pro současnou verzi koncepce malé MW stanice zkouším úspěšně OCXO, typ OH300 od Connor Winfield. Jde o extrémně stabilní provedení OCXO (stabilita Stratum 3E, určeno pro telekomunikační zařízení), s nízkým jitterem. Použitý OCXO se celkem dobře pájí jako SMD součástka na PCB desku. Použil jsem typ 25 MHz, výstup CMOS, ořezaná sinusovka. Foto Pluta SDR s namontovaným OCXO.

PCB desku jsem vybavil:

1. Samostatným napájením OCXO (+3.3V) a oddělovacího zesilovače s NPN tranzistorem (+3.3 V nebo 5 V).
2. Oddělovacími invertory, pokud bude z desky napájen oscilátorovou injekcí také PLL v LNB. VFO a Pluto tak velkou úroveň signálu nepotřebuje. Na fotografii není IO osazen.
3. Více pájecími ploškami pro SMA, pokud by měl OCXO řídit více zařízení. Pro první pokus byly osazeny jen 2 SMA konektory. Třetí verze PCB pro OCXO se liší pouze tím, že na výstupu OCXO není žádný zesilovač a nad OCXO je osazen stabilizátor 3V3:


Měření kmitočtu, sice GPS DO kalibrovaným, ale podstatně méně přesným čítačem je opravdu symbolické, hi. OCXO s Adalm Pluto a s VFO ADF4351 hezky funguje.

 

 

 

Poslední úpravy před trvalou montáží do zařízení

Při zkouškách se ukázalo, že výstup OCXO za kondenzátorem 10 nF spolehlivě vybudí jak Adalm Pluto, tak LO ADF4351. Proto byly z desky (viz foto nahoře) odpájeny všechny komponenty oddělovacího zesilovače, bylo osazeno více SMA konektorů a všechny výstupy byly propojeny. Montáž do experimentálního zařízení (zatím jen Pluto SDR, stabilizátory napětí).

Pro finální verzi jsem překreslil plošný spoj. Verze z 5.7.2021 odpovídá schématu - viz obrázek vpravo. Deska je osazena lineárním stabilizátorem 3.3 V v pouzdru TO-220, protože odběr OCXO po zapnutí je více než 0.8 A. V ustáleném stavu je odběr kolem 300 mA. Výstup OCXO je vyveden na 2 SMA konektory.

 
Zkoušky po montáži (3. července 2021)

Běžná stabilita RX s OCXO

OCXO se ohřívá poměrně rychle. Asi po jedné minutě klesne odběr (3.3V) z 0.8 A na 0.2 A, což signalizuje, že se OCXO ohřál na provozní teplotu a začíná se ustalovat regulovaný proces řízení teploty krystalového oscilátoru. Venkovní teplota byla 25.1°C a v hamovně jsem měl 23.5 °C. Otevřel jsem okna, snažil se docílit proudění vzduch kolem OCXO, které nemám nijak zakrytované. A provedl jsem kontrolní vysílání s monitorováním vlastních signálů. V oválu - pravé okno, zelená barva jsou vidět diference, s jakými byly dekódované mé relace. Také vidíte, jak jsem v čase od cca 14.31 do 14.34 snižoval výkon při zkoušce. Na pásmu se objevily stanice, nechtěl jsem, aby mě při testu volaly. S výkonem jsem šel několik dB nad spolehlivou hranici dekódovatelnosti, za kterou považuji -18 dB a při takové úrovni dekóduji všechny relace, pokud nejsou rušené. Potom jsem výkon vrátil na hodnotu - 5 až -7 dB, což je report, který odpovídá výkonu, který většina stanic dekóduje. Nemám možnost měřit jitter svého oscilátoru, proto pouze srovnávám, zda se mi nezhoršila dekódovatelnost a také, zda bych protistanici udělil report horší nebo lepší, než který běžně dostávají. Dnes jsem dekódoval stanici 4Z5CP s repostem -1 až -2 dB - viz sloupec vlevo. Jak dopadlo moje Pluto s malou parabolou 40 cm a standardním LNB vidíte též v tomto obrázku.

Studený start RX s OCXO

Zkoušku jsem udělal se studeným OCXO i SDR Pluto. Pouze PC jsem měl nastartované a připravené. Postup - viz obrázky. Než jsem nastartoval potřebné aplikace (snažil jsem se kroky udělat co nejrychleji), bylo již OCXO téměř na svém kmitočtu. Asi po 4 minutách regulační smyčka OCXO regulovala velice pomalu a po cca 6 minutách jsem mohl považovat OCXO za zcela usazené, schopné pracovat jako při předchozím testování. První relace, kterou jsem byl schopen dekódovat, je v levém okně. Ostatní už jsou pod sebou v okně pravém. Přijímaný kmitočet "ujel" na 10 GHz o cca 21 Hz z 1521 Hz na 1500 Hz a potom již driftoval s ohledem na vlastnosti použitého OCXO. 

Závěr k OCXO OH300 od Connor Winfield

Zkoušené OCXO mě svými vlastnostmi mile překvapilo. Považuji ho za velice slušnou alternativu k GPS DO oscilátoru s malým jitterem.

 

   TU 73, Mira, ok1ufc