Summa sidvisningar

fredag 8 april 2022

122GHz radio part 3 - signal quality concerns

Referenssignal 10MHz Sinus eller fyrkantssignal

UPDATERING 2022 Oktober
Denna squarer lösningen baserad på 74AC04 är inte lämplig att använda på VK3VC 122GHz kretskortet eftersom AC04 tillför en hel del fasbrus via 10.0MHz referenssignalen som sedan återfinns på 122GHz nyttosignalerna.
Den går att använda fortfarande i andra tillämpnignar  - men man bör hitta en annan kretslösning för 122GHz VK3CV 10.0MHz.

Låter nedanstående text finnas kvar som en del av historien och kunskapsinlärning i detta projekt ;)

I 122GHz radio ingår en ADF Fractional-N Frequency Synthesizer och den har normalt en egen 10MHz XO som är monterad på radiokortet. XO betyder kristalloscillator och den påverkas lätt av den omgivande temperaturen vilket leder till frekvensdrift

En del i lösningen i 122GHz radion är att istället använda en extern 10MHz OCXO.
OCXO har i mitt fall en sinussignal på utgången.

O i OCXO betyder OVEN, dvs. en temperaturkontrollerad miljö för kristalloscillatorn och därmed en bättre frekvensstabilitet, en egenskap som blir mer viktig i den här 122GHz radion där 10MHz signalen kommer att påverka en PLL VCO som i sin tur genererar signaler över 120GHz.

Den PLL VCO som används i 122GHz radio fungerar mycket mycket dåligt med en 10MHz sinussignal så man måste se till att 10MHz signaler är fyrkantsvåg - först då blir radiosignalerna användbara

En krets som kommer till nytta är 74AC04 som kan användas att omvandla en sinussignal till en fyrkantssignal. AC04 är en hex inverter med 6st inverter i kapseln


Man hittar material om 74AC04 som s.k Squarer krets i de tidiga H-mode mixer försöken där en bra LO signal nycklar analoga SPDT switchar istf. mixer dioder, typ FSA3157 m.fl SPDT kretsar



122Ghz kortet har en kontaktplats som kan användas efter en komponentmodifikation som en ingång för en extern referens


En typisk OCXO med sinusutgång


Tillverkade ett litet kretskort med en 74AC04 i SOIC14 format samt en +3.3V DC LP2951 i SOIC8 format , detta kretskortet placeras nära 122GHz radiokortet

Använder LP2951ACMA, en justerbar spänningsregulator, som fanns i junkboxen, med R1  och R2 sattes +3.5V samt ett par avkopplingskondensatorer på in och utgång (10nF och 2.2uF)

74AC04 krävs för att hantera 10MHz
I junkboxen fanns en 14pinnars IC och endast en grind används
De övriga grindarnas ingångar är jordade


220Kohm motståndet mellan IN och UT sitter på fel stället - det ska sitta direkt över pin1 och pin2 på SOIC14 - vilket syns i fotot


Bilden nedan visar det kompletta kretskortet
Använde tonertransfer metoden igen - snabbt resultat med dessa små kort


Återstår att provköra och mäta upp signalerna så dom ser korrekta ut
Det finns en risk att OCXO utsignalen är lite låg vilket kan påverka AC04 invertern negativt, 7404 ska ge 3.4V p-p med denna konfigurationen som i sin tur ska gå igenom kretsarna till
ADF4153 som vill ha 0.7V p-p på pinnen till referensingången..


Man kan ju utveckla referenssignallösningen på sikt med en GPS styrd 10MHz signal om man vi ha ännu mer frekvensstabilitet  - men med en utsignal som inte får ha justeringsryckande eller jitter - som åter försämrar 122GHz prestanda i radion

För den här 122GHZ radio kommer en SDR användas som RX och det betyder att man kommer att ha ett vattenfall med variabelt spektrumbandbredd och man kommer se motstationen ganska enkelt i vattenfallet vilket gör behovet av en GPS låst signal lite mindre intressant åtminstone för CW och foni signaler. 
Det finns redan MGM försök på 122GHz så på sikt kanske GPS låst maskin blir ett separat projekt.