Poslední aktualizace červenec  2021

      
 

   QRP vysílač malé stanice pro provoz přes  QO-100, transpondér NB
Modernizace po roce 2020

Začátkem roku 2021 jsem níže popsaný setup považoval sice za dobrý, ale morálně zastaralý. Náhrada transceiveru SDR rádiem Adalm Pluto změnila též koncepci vysílače. Vysílač byl realizován SDR rádiem Adalm Pluto.  Kmitočty Pluta jsou řízeny OCXO oscilátorem s vysokou stabilitou. Použitý referenční kmitočet je 25 MHz s ohledem na budoucí plánovanou koncepci zařízení pro vyšší pásma. Úvahy o koncepci zařízení pro 10 GHz jsem popsal zde, včetně blokového schématu, kmitočtového plánu a použitých základních dílů.
V roce 2024 jsem definitivně nahradil malou parabolickou anténu pro uplink (TX) anténou plochou - popis zde.

Při provozu setupu jsem si oblíbil pro vysílání malou 40 cm prarabolickou anténu s vertikální polarizací - viz záložka níže. Oblíbeným koncovým stupněm se stal laciný čínský zesilovač osazený obvodem SZM-2166. S tímto PA jsem zrealizoval většinu spojení s využitím digimódů a většinu měření. S malou parabolou tento PA nedoporučuji pro provoz SSB. Takový signál by byl slabý, přestože by ho stanice s dobrým RX spolehlivě četly.

Pro provoz SSB používám další dva zesilovače, jeden je osazený obvodem MW7IC2725NR1, což je dvoustupňový obvod určený pro buzení výkonových zesilovačů vysokých výkonů. Protože je moje konstrukce amatérská, nemám nijak precizně vyřešen odvod tepla a zesilovač odevzdává trvale výkon kolem 10 Wattů, což je pro SSB s malou parabolou a lineární polarizací dostatečné. Druhý zesilovač je osazen výkonovým LDMOS od výrobce Ampleon, typ BLP9G0722, který pracuje se ziskem asi 16 dB a je buzen MMIC v pouzdře SOT-89, typ MMG30271, což je MMIC schopný odevzdat na kmitočtu 2.4 GHz asi 0.5 Wattu výkonu, pokud je dobře připájen k desce s chladičem. Nevýhodou tohoto typu je, že při přebuzení se tento MMIC velmi snadno zničí. Nicméně, tento PA je schopen odevzdat stejný výkon, jako předchozí PA, tj. 10 Wattů a ve špičce 20 až 25 Wattů.

Oba zesilovače jsou použitelné rovněž pro digimódy. Musel jsem však udělat drobnou úpravu na zařízení, protože klidové proudy PA spínám pomocí vf VOXu. To je dobré pro SSB. Při provozu FT8 však VOX spínal jen při vysokých úrovních přijímaného signálu. Takže jsem měl dvě možnosti - nechat PA trvale zapnutý, což jsem využíval u PA SZM-2166 nebo u PA vypínat buzení, aby šly klidové proudy na 0, což jsem dělal u desetiwattových PA dálkově ovládaným spínačem (od PTT z programu WSJT-X). S vf VOXem lze vysílat na digimódech se zbytečně vysokými úrovněmi (kolem 0 dB). Mnoho stanic však vysílá s úrovněmi i 10 x vyššími. Aligátoři nevymřeli, hi ....

druh provozu

nastavení DRIVE (SDR console)

dekódovaný report

spínání PA

       
SSB 90 úroveň (spektrum vizuálně) = střední maják VOX
SSB 80 úroveň = střední maják - 3 dB VOX
FT8 50 report 0 až - 1 dB VOX
FT8 40 -4 trvale zapnutý
FT8 30 -8 trvale zapnutý
FT8 20 -12 trvale zapnutý
FT8 10 -16 trvale zapnutý
FT8 0 -20 trvale zapnutý

Texty s původním tématem, staršího data:
 

Úvod

Nedávno jsem zde popsal přijímamací mini setup pro provoz na satelitu QO-100.

Blokové schéma zařízení

Pro pásmo 2.4 GHz nemám žádný hezký setup, takže jsem transvertor doslova ubastlil z toho, co dům dal. Abych z toho něco měl, vyzkoušel jsem si několik směšovačů a jeden jsem si koupil hotový.
 

 
Co bylo třeba vyřešit

1. Všiml jsem si, že v dnešní době už se na satelitu QO-100 nenosí dolaďování přijímače na telegraficky dávané tečky naším vysílačem. Protože jsem použil jako oscilátor transvertoru levný čínský generátor, nebyl jsem spokojen jednak s přesností nastaveného kmitočtu (dle použitých kusů se kmitočet lišil o 18 až 34 kHz, což mi vadilo) a se stabilitou kmitočtu. Krystalový TCXO normálně ujížděl. Takže jsem ho zavěsil na GPS DO, popis zde.

2. Bylo třeba dostat výkon k anténě. Mezi hamovnou a anténou mám asi 10 m koaxiálního kabelu H155. Ten má na 2.4 GHz slušný útlum kolem 5 až 6 dB. Takže jsem rychle zapomněl na přenos výkonu od vysílače z hamovny a použil zesilovač v boxu.

3. Aby byl PA dobře buzen, použil jsem jeden MMIC zesilovač přímo před vstupem PA, tj. za koaxem z hamovny.

4. Na tomto up konvertoru jsem vyzkoušel měření úrovní supervidláckým udělátkem s obvodem AD8317.

Poznámka: Desek generátorů jsem měl více. Jeden jsem předělal na synchronizaci GPS DO. Ze tří kusů jsem vybral jeden, který měl sice nejvyšší odchylku kmitočtu, musím nastavovat 2256.038 MHz, ale má největší stabilitu, jak krátkodobou, tak dlouhodobou. Výrobce asi nepoužívá stejné TCXO u všech přístrojů. Odchylka mi nevadí. S tímto generátorem lze pracovat v hamovně (venku jsem to nezkoušel)  na pásmu 2.4 GHz SSB, resp. 2256 MHz. Kmitočet nikam neujíždí.
 

Funkční vzorek

Funkční vzorek jsem zbastlil za jeden večer. Podle toho taky vypadá. Použil jsem kus kuprextitu, na kterém jsou připájené všechny moduly, s výjimkou oscilátorů. Ty jsou zvlášť. Neděste se nevábnou fotografií. Vždy, než vyrobím finální výrobek, experimentuji, měřím, nastavuji úrovně :
 

 
Vysílací antény


1. Maličká WiFi Yagi. Moc nefunguje, protože má tyto nedostatky:

- Napájecí kabel s tuhým dielektrikem. Většina pracně vyrobeného výkonu se přemění ve ztráty.
- Anténa je vyrobená nepřesně. Určitě nemá zisk 25 dBi. Své dělají i izolační krytky na koncích prvků.
- Anténa je lineárně polarizovaná. Satelit QO-100 používá kruhovou polarizaci.

Anténa vyžadovala PA o výkonu asi 40 W (mám pro EME experimenty), abych měl středně silný signál. Anténa je na fotografii dole (anténa vlevo).

2. Parabolická anténa pro WiFi, průměr 40 cm:

- Napájecí kabel je typu RG-213. Není pro 2.4 GHz ideální, ale je jen půl metru dlouhý.
- Lineární polarizace.
- Zisk daný ozařovačem Andrew a průměrem paraboly je cca 19 dBi. To odpovídá měřené realitě.

Anténa fungovala s výkonem 1 Watt. Signály byly slabé, ale spojení SSB se dala dělat. Své signály jsem slyšel spolehlivě nad šumem a S metr mého Kenwoodu TS-2000 poskakoval viditelně nad úroveň šumu.
Anténa je na fotografii dole - středová parabola. Mám tuto anténu docela rád. Funguje vždy stále stejně, i za silného deště. Velmi mě nahlodává pokušení, zda ji nemám považovat za standard pro NB komunikaci a úroveň signálů dohnat výkonem. PA by nemusel být nijak náročný (5 až 10 Wattů).
 

 

   
 
Shrnutí

1. Antény pro vysílání na pásmu 2.4 GHz nejsou zanedbatelných rozměrů. Krátké yagi potřebují poměrně vysoký výkon PA, což se nehodí do mé koncepce.
2. Rovněž se mi nehodí delší antény, například smyčkové nebo dlouhé helix antény. Ale určitě si nějakou pro porovnání časem vyrobím.

Takže moje zjištění - přes QO-100 lze pracovat SSB s výkonem 1W a s malými parabolickými anténami. Problémy s komunikací jsem neměl.
Dva tipy na QRP PA jsem popsal zde.
 
 
   TU 73, Mira, ok1ufc