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.
|