An odd "divide by 8th" 10Ghz Prescaler for 10Ghz testbench

I radiolabbet saknas en frekvensräknare som klarar frekvenser över 2GHz  - så hur gör man för att bestämma frekvens på t.ex 10GHz?.

Många använder en prescaler före frekvensräknaren vilket är en enkel och överkomlig lösning

Tanken med det här lilla projektet är att bygga ihop en prescalerlösning själv.
Det svåraste, eller snarare den del som tar mest tid är att ta fram ett kretskort för de ingredienser som prescalern behöver.
Den snabba vägen är att använda surpluskretskort och göra mindre modifieringar.

Val av prescaler är inte helt enkelt, jag vill t.ex inte ha en programmerbar prescaler, inte heller en ytmonterad kapsling som inte går att löda fast på kretskortet i hemma labbet.
Många moderna IC/prescalers använder 4x4 mm eller 2x2mm kapslingar med upp till 24st anslutningar, vilket gör att tillverkning av kretskort och montering av kretsen blir en utmaning.
Pris och tillgänglighet (köpa enstaka exemplar) spelar också in.
Hittade inte någon statisk, prisvärd och tillgänglig/lagerförd dela med 10 prescaler!.
Så då blev det till att ta second best, vilket blev en statisk prescaler som delar med 8 istället.

Det uppstod ett tillfälle att införskaffa en lite större mängd elektronikkomponenter, passade då på att skaffa ett exemplar av HMC363S8G prescaler i SOIC-8 kapsel.
HMC363S8G kostar drygt 200SEK/st, mycket prisvärt och den klarar DC till 12GHz.
Det finns andra prescaler som klarar upp till 40GHz, men dom kostar drygt 3000SEK/st.


Det som är udda är att HMC363S8G är en en dela med åtta prescaler, så man får använda kalkylatorn när man räknar ut den riktiga frekvensen!
Ingen stor sak eftersom alla? radiolabb har en kalkylator lätttillgängligt!

Aktiva komponenter på kretskort:

1st HMC363S8G i SOIC-8 - Prescaler
1st LM78L05ACM i SOIC-8 - +5V DC regulator

Passiva komponenter på kort:

Komponentvärden är tagna från respektive datablad, består mest av kondensatorer och nåt enstaka motstånd.
Alla komponenter är ytmonterat, gärna så litet som möjligt eller snarare så blir det de komponenter som finns i junkboxen.

Krets schema på Prescaler

Från databladet togs prescaler grundschemat - men adderade två tillägg för att:
- Minska självsvängningstendenser utan insignal, man adderar ett 65kOhm (blev 57k) motstånd till jord på ingång 2.
- Addera ett 50ohms (blev 47ohm) motstånd till jord på utgång 2 - eftersom det krävs bara en utgång så terminerar man utgång 2.

Färdigt Prescaler kretskort med HMC363S8G

Tunn semirigid koax med en SMA kontakt förmonterad i en ända - ansluts till in och utgångarna.
Man måste separera ingången från ev. DC via en seriekondensator,  nåt som verkar gälla alla in och utgångar överlag.

 

En SOIC-8 HMC363S8G i mikroskopet, med keramiska högfrekvenskondensatorer och korta lednings banor. På bilden syns hur ett modifierat surpluskretskort ger plats för ytmonterade 0603 kondensatorer samt två 1206 motstånd.
Med en liten skalpell kniv har ledningsbanor mellan lödöarna tagits bort och gett plats för ytmonterade komponenter.

Färdigt DC/DC regulator kretskort med LM78L05ACM

Kretsen har redan erforderliga kondensatorer på in och utgång samt en EMI genomföring på ingången. Dessa kondensatorer behövs så fort ledningslängderna blir långa.

En SOIC-8 LM78L05ACM i mikroskopet, 100mA ska räcka  till prescalern som enligt databladet vill ha som mest 70mA/5V

Låda med Prescalernoch DC regulator

Redigt gör-det-själv förpackat i en liten förtennad metalllåda med ett bärande kretskort och två semirigida koaxer med SMA hanar. Adderade en genomföringskondensator på 3.3nF i lådans vägg - för 8-20V DC matning.

Provkörning och Resultatet

I databladet för presacler finns en grafik på vilken ineffekt som krävs lite beroende hur många GHz som ska mätas upp. En grov regel är att ingången kan matas med mellan -15 och 0dBm insignal på de flesta frekvenser. Max insignal är +10dBm och den nivån ska man undvika och istället använda dämpsatser.

Matar man på med för låg insignal kan man få problem med falska utsignaler till frekvensräknaren, vilket stämmer i mina tester. Man får en utfrekvens men den är inte stabil vilket är en bra indikation.

Utan insignal är otroligt nog prescaler lugn och fin, min frekvensräknare är visserligen inte så känslig men den visar inga falska signaler på den -6dBm signal som kommer ut från prescalern.

Provar mata in en känd frekvens från signalgeneratorn och mäter med frekvensräknaren


En 800Mhz signal blir 99.99987MHz

En 1296.200MHz Signal blir 162.02495MHz

En 3GHz signal blir 374.99988MHz

10GHz

Sen kommer det stora provet, jag matar in en 10GHz signal från min hemgjorda 10GHz signal test generator, en s.k "radar" detektor med DRO oscillator som är ansluten till ett 10-12GHz matarhorn som kommer från en LNB som slaktats.

En 10.447GHz signal blir 1305.9012MHz

En s.k HB100 radarmodul kopia, lite moddad för att svänga på 10.4GHz. En liten pickup loop i koaxkontaken på ingången till prescalern räckte för att få igång prescaler och frekvensräknaren.

HMC363S8G klarar från DC till 12GHz, finns en snarlik version som klarar 13Ghz.
I slutändan så belastade denna prescaler min radiobudget med cirka 220SEK - väldigt prisvärt!

Alternativa lösningar

Om man nu vill ha en dela med 10 prescaler, vilka alternativ finns då med SOIC-8 kretsar för att kunna hantera kretsarna själv på kretskortet.

så kan man ta en HMC361S8GE som klarar upp till 10GHz och som delar med två,

sen seriekopplar man en HMC438MS8GE som klarar upp till 7GHz och som delar med 5

Troligen krävs nåt anpassningsnät mellan dessa två, men inget komplicerat.

361 kostar strax under 200SEK

438 kostar strax under 350SEK

Så även 550SEK är prisvärt alla gånger, får se som om jag tar den vägen lite längre fram....vore najs att ha ett kretskort klart med två soic-8 platser + anpassningsnäten på in/ut samt emellan.

432MHZ BPF measurement

432MHZ BandPassFilter mätningar

En mätning från min filter mätare weekend

Resultatet efter omtrimmning

Helt klart ett användbart filter på en mottagare eller efter en LNA

Gammalt surplus, men välgjort, troligen japansk design, ursprungligen gjord för 320-380MHZ men svarade bra på trimförsök till 432MHz.

1296MHz cirkulator surplus

RF cirkulator - omtrimmning

En mätning från min filter mätare weekend

Man kan ändra frekvensomfången på en cirkulator med lite fulhack, man adderar magneter utanpå lådan och frekvensomfånget flyttas uppåt i frekvens

En två-stegs cirkulator med två 50ohms termineringar, en inbyggd och en kontakt för 50ohms terminering.TNC på in och utgång

Totalt 8st magneter fastlimmade med snabblim

3dB loss på 1296, det är inte bra, men man kan använda denna cirkulator efter en LNA där -3dB inte spelar så stor roll.

13cm BPF measurements

13cm BPF measurements

En mätning från min filter mätare weekend

Första filtret

Surplusfilter, orginal avsedd för passband 2.1Ghz med 60MHz bandbredd

Omtrimmat fitler, blev inte OK, det finns problem utanför passbandet med låg dämpning

Nästa filter

Ett till surplus filter för 90Mhz bandbredd på 2GHz

Omtrimmat för 13cm, helt klart användbart för 2400.0MHz

144MHz BPF measurements

144MHz 2st filter uppmätta

En mätning från min filter mätare weekend

Gammalt surplus, men vad gör det, två helixlindade spolar med en mässnings tuningskruv på toppen

Mer gammalt surplus, tre helixlindade spolar med tuning skruvar på toppen

50MHz LPF measurements

50MHZ LågPassFilter - uppmätta data

En mätning från min filter mätare weekend

Ett LPF jag gjorde för många år sedan till ett slutsteg

En snabb koll i nätverksanalysatorn, vilken dämpningar har den slopande kurvan överr 50Mhz

-20dB loss vid 92MHz (0.01 )
-30dB loss vid 125MHz (0.001)
-28dB loss vid 104MHz
-44db loss vid 203MHz (på bilden står markören rätt, över (mer än 0.0001)

ICOM IC-9700 CW VOICE memory external key pad

En yttre låda för för IC-9700 röst och CW minne 1 till 4

Dax att prova med den externa funktionen via mikrofonkontakten, man kan tydligen ha en låda med fyra knappar för de första fyra minnen M1 - M4 (CW) T1 - T4 (voice) .
Minnen 5-8 går inte aktivera annat än på touch displayen - men fyra minnen räcker gott för de flesta tillfällena i NAC för CW och SSB

principen

Lite ingredienser

Lite mekaniskt arbete

Det man bör tänka på är att man bryter upp mikrofonkabeln med extra kontakter, extra kabel och en extra låda, vilket är ett grundrecept för att få RFI att läcka in till IC-9700 via mikrofonkontakten

För att minska risken för RFI

• Använd helskärmad metalllåda 
• Använd 8 ledad kabel med en rejäl skärmstrumpa
• Skärmen ansluts till lådan direkt vid intaget med så kort fläta som möjligt, se till att skruvförbandet håller ihop ordentligt. 
• Vid mikrofonkontakten som ska sitta på IC-9700 ansluts/kläms skärmen så den ansluter till metallhöljet på kontakten
• Locket ska ha bra metallkontakt med lådan (om man målar lock och låda före, ta bort färgrester runt tätningen lock/låda

Skärm ansluten direkt till lådan med kortast möjliga anslutning, om man har en lång jordanslutning på insidan av lådan finns risken att RFI induceras inne i lådan och på de oskärmade kablarna. Jag använde en gängad distanshylsa som mutter eftersom den går att dra åt skruvförbandet hårdare, samt ett dubbelsidigt taggbricka för bra metallkontakt.

Dax att provköra!

För att aktivera knappsatsen i IC-9700

MENY -> SET -> CONNECTORS -> EXTERNAL KEYPAD

• Trycker man en gång på en knapp aktiveras minnesinnehållet på den knappen en gång
• Håller man en knapp nere mer än 1 sekund, kommer minnesinnehållet på den knappen att aktiveras en gång och sen repeteras innehållet

50MHz SM0NCL JO66

Barfota station QRV från SM7 dvs. SM0NCL/7 i JO66JI

Antennen är från förra året, samma delta loop med en 75ohms anpassare till 50 ohm

I år var grejor för FT8 med, så det gick att få flera kontakter än förra året då jag endast hade CW och SSB med mig och körde då inte ett enda QSO under 50MHz NAC  - väldigt konstigt.

Enklast möjliga med kopplingslist och strapband som avlastning över skarvarna

Inte den bästa DX antennen  men för sommar Es är det helt OK då det mesta strålar i höga elevatonsvinklar

Stationen IC-706 med 30A PSU och radiointerfacet till WSJT-X FT8

Kylskåps-QRM på 50MHz :(

Det finns två saker med WSJT-X och att köra NAC

1. signalrapporterna justeras kontinuerligt under QSO sekvenserna, så om man plockar ur signalrapporterna manuellt ur WSJT-X GUI't så blir det alltför lätt fel signalrapporter i efterhand, använder man loggen i WSJT kan man ta data därifrån i efterhand för att skapa en NAC logg i t.ex N1MM
   
2. /7  /P  /QRP eller andra tillägg  - hur gör man det i WSJT-X ?
   I NAC är man ibland utanför sitt eget distrikt och kanske bara portabel 

Rese-PSU +13V

IC-706 ger 50W uteffekt till antennen

EMI RFI från Samsung RB37J5000WW Kylskåp på många radiofrekvenser

Köpte nytt kylskåp och sen dog många amatörradioband av höga QRM nivåer!

Ett systematiskt mönster av oändliga övertoner från 4 till 50MHz- kraftiga sådana!
Otroligt svårt att komma undan dessa övertoner eftersom dom är så tätt belägna!!!

Började slå av säkringar efter säkringar i huset.
Kökssäkringen löste problemet, alla störningar försvann

Källan till EMI och RFI mellan 1-70MHz - det är bredbandigt!!!!!
Ett Samsung kyl&frys skåp

Enligt tillverkarens fakta sida så har denna produkt en Digital Inverter Compressor och avger RFI, som starkast är RFI på 7MHz men återfinns i stort sett på alla band när invertern är igång.
Styrkan och frekvenserna ändras eftersom invertern går på olika effektuttag (enligt tillverkaren) .

Troligen har Samsung inga eller dåliga filter mellan inverter och nätuttaget......en gissning och ledningsburen RFI är resultatet.

Det blir väl en bättre affär för tillverkaren om dom inte installerar RFI/EMI filter på nätkablarna.

Försöker man köpa ett EMI/RFI filter så är dom långt ifrån gratis, vissa filter är mkt. dyra.

Dåligt! Riktigt dåligt.

Den lilla FM transistorradion som står i köket med sin teleskopantenn får även den svårare att avge svagare FM radiostationer eftersom kylskåpet ger ifrån sig RFI via nätkabel och kanske även runt metallhöljet

144MHz activity wsjt-x ft8 radiointerface issues and SSPA keying

Ute i landet QRV med en liten 50/144Mhz station

IC-706 för 6m och 2m trafik, SSB och CW men....inget digitalinterface

Så det blir att använda det externa radiointerfacet - hembygge med isolationstransformatorer för mic och högtalare samt en extra tråd för att nyckla ett extert slutsteg eller liknande
Dom här egna interfacen brukar bli RF känsliga - så många avkopplingskondngar samt ferriter finns i denna låda - men den är fortfarande känslig för höga effekter på korvågen dock inte 28-50-144-432-1296 bruk.

Mitt lilla rese-SSPA för 144MHz, +28V och max 150W uteffekt, har alltid nycklats manuellt med en vippomkopplare på fronten, funkar rätt OK med SSB och CW men när man kör digitalt blir det mindre kul.

Slutsteget är äldre surplus med en NPN transistor SD1485-2 och kretskortet har modifierats för att ge gain
även på 144MHz. SD1485-2 är avsedd för hög-linjära klass AB 170 - 230 MHz signaler vid max
 32V och 200W och har 11dB gain vid 32V. Jag kör denna NPN med lägre effekt och vid 28V och vid
 Pin 7W ger den 150W ut vid 2x250mA Idq och 28V.
Två koaxreläer och en fläkt som går långsamt och tyst har adderats samt DC/DC regulatorer för bias och fläktreglering

Somarstugelödstationen ;) blir kraftavbitare, 1.5mm2 kabel och en 230V 30W lödkolv, RC hona inköpt över disk på Kjelle

Mission Completed - extern T/R styrning av de båda +24V Tohtsu CX-121B-24 koaxreläerna

Fint!

Nu rullar FT8 på fint med WSJT-X och extern PA nycklat  - via USB-RS232 som styr radiointerfacet, som i sin styr IC-706 T/R via ACC1 samt har ett extra relä för SSPA

Körda stationer på 144MHz FT8 med 100Watt och 3 el yagi blev ett antal DL6, DL3, DH8, PE1, LA8, SM1, SM7, OZ, SP1 - Fyrarna LA8VHF, SK6VHF, OZ7IGY var alla lite starkare med tropo

Det finns två knepigheter med WSJT-X och att köra NAC

1. Signalrapporterna justeras kontinuerligt under QSO sekvensen, vilket gör att det blir lätt fel rapport i det NAC loggprogram man matar in data manuellt med, t.ex N1MM.
   Kanske blir det bättre om man använder WSJT-X logfunktionen och hämtar signalrapportdata här.
2. /7 /P /QRP - hur gör man med dessa tillägg i WSJT-X ?
   Om den egna signalen har ett sånt tillägg eller motstatonen - så blir testmeddelandet i NAC inte konsekvent om man jämför med att köra QSO via WSJT-X eller via CW/SSB,
   På WSJT-X finns inga tillägg, på CW/SSB är tilläggen inga hinder.

Small LDMOS wideband HF linear BLF1046. part 3

Kan man köra LDMOS på 12V ?

Svaret är nej, men det går ju att använda en DC step-up converter och köra 12V till 24V.

Två kretskort nu i PA't, en köpemodul för step-up DC och mitt hemgjorda LDMOS 

20W ut vid 23V med setp up modulen

Konvertermodulen ska klara upp till 3A om den har en kylfläns

Induktorn och schottkydioden blir varma efter några minuter med 1.1A / 23V last. Själva regulatorn blir inte särkilt varm.

Med som lägst 11.9 volt in så fungerar fortfarande DC konvertern

OM man som mest sätter utspänningen till 23V.

Det som inte framgår när man köper modulen är vilken Vin minimum man måste ha vid en viss Vut, det verkar finnas ett gräns på Vin -  men det är tydligt att man inte ska ha 24V Vut med endast 11V Vin.

Om jag sätter Vut på 24V och drar ned Vin under 11.5V så stänger DC modulen av sig självt.

Nu satte jag Vut på 23V och klarar då lite under 11.5 Vin innan DC modulen stänger av sig självt.

Jag sätter Vut till 22.5V och hoppas att mina 12V ackumulatorer inte kommer att dala allt för långt ned i spänning.

Den aktiva komponenten är en XL6009E1,  och ska klara upp till 4A enligt databladet men begränsas av valet av schottkydioden som är max 3A enligt data på den kompletta modulen.

Hur mycket ström modulen tål är lite oklart, tittar man på databladet för XL6009E1 så anger den upp till 4A MEN den schottkydiod som är vald och sitter på kretskortet , en SK34 schottkydiod, klarar enligt SK34 databladet av 3A vid 50% dutycycle.

När jag drar 1.1A vid 24V så drar modulen 1.7A vid 12V - och SK34 dioden blir varm rätt fort.

Så låt säga att man kör SSB på slutsteget är detta inget stort problem, vid CW blir det värre och digitala moder lär det bli mkt varm.
Man kan ju tänka sig att byta Schottkydioden till en diod som tål 5A 50% och sen ta ut 2.5A.



Den fasta 400kHz switchfrekvensens i XL6009 och dess påverkan på LDMOS slutsteget är nästa test.
Hur mycket måste man undertrycka på DC matningen.