Weltz SP-350 E-tuna loppis - vilket fynd?

 Plockade upp lite prylar på årets radiomässa i E-tuna

En av prylarna var en äldre, begagnad och modifierad SWR/Wattmätare

Modifieringen (som antydes vara en bra grej) var att man bytt från SO-239 till N-hona på 500MHz sensorn.

Det lät ju bra ? 8/

Väl hemkommen så kopplades mätare in på 432MHz och ..........?

Efter modifieringen till N-kontakter har verkar det som fel införts på Weltz orginalkonstruktion

Petar man på koaxerna när dom är anslutna på den modifierade 500MHz sensor så är utslagen på mätaren över hela skalan - totalt glapp nånstans

Well - plockar av locket och börjar titta. Det ser ju bra ut tills man känner på hur sensorn var monterad, sensorlådans väggar flexar när man har koaxkablar anslutna och böjer lite på koaxkablarna. 

Montaget av N kontakterna har gjort sensorlådan ännu mer känslig för yttre påverkan genom koaxkontakternas dåliga montering

Superglapp

Man har försökt bättra på jordanslutningen mellan kretskortet och lådan genom att addera två kopparbleck mellan kretskort och låda och försökt löda fast dom på en galvad plåt 8)))

En s.k kalllödning på galvat plåt.......8/

Noll RF avkoppling

Båda genomföringskondensatorerna i lådan för DC signalerna från fram och back detektorerna har gått sönder, tar av dom och mäter på dom men där finns nästan inga nF kvar att koppla av RF till jord med.

Superglapp II

Plockar isär lådans innehåll och ser att den gängade mittledaren på N-kontakterna är lös och har lossnat i sin lödning

Lös mittledare, den föll av

N-kontakterna sitter med 2 av 4 skruvar och dom 2 satt lösa....

Jorå....

OK

Vad göra?

N-kontakterna är av nåt kvalitetsmärke - så dom behålls men rengörs kemiskt

Nya genomföringskondensatorer

4.7nF genomföringskondensatorer 2st

Sensorlådans innehåll

Sensorkretskortets komponenter - det är symmetriskt så man kan köra den åt vilket håll som helst eftersom DC regleringen sker i det andra kretskortet på frontpanelen

Alla vippomkopplare rengörs två gånger med oxidlösare och alkohol

Lådans montering måste bli helt stum samt även stumt monterad mot den stora yttre lådan

En 5mm tjock aluminiumplåt blir en ny stum gavel att montera N-kontakterna i samt fästa lådan mot

Försänker N-kontakterna i plåten, försänker även de fyra skruvarna som håller kontakterna, nu får man en helt plan och stum yta mellan detektorlådan och bakstycken på mätarens låda - som inte belastar innehållet på kretskortet eftersom det inte rör på sig

Försänker 2.5mm för flänsen på chassikontakten

Klart!

Det finns tre effektskalor och därmed tre potentiometrar som man kalibrera med.

Potentiometrarna sitter på kretskortet på frontpanelen

Provar även den andra original och o-modifierade sensorn på 144MHz och kalibrerar den också, med mitt retro-PA på 200W uteffekt vid 4W driveffekt är det fullt skalutslag på 200W läget.

4W blir 200W med ett 4CX300A vid 2kV

part 3, TS-790 CAT interface & audio

I part 2 så hoppade CAT kontrollen igång fint med TS-790 ACC1 kabelanslutningar till FTDI USB adaptern i datorn och med WSJT så kördes de första QSOna.

Eftersom orginal IF-232C från Kenwood redan nämner oljud från datorsidan som ett problem och som löses med optokopplare samt separation av dator respektive radio jordarna - SÅ gjorde jag ett prototypkort med lite olika kretsar på.

Kretskortet i sin nuvarande och fungerande version syns här med sina optokopplare och DC/DC krets.
Varje signalledare har avkopplingskondensator samt s.k through hole ferrite, i nuläget så har inte
+5V från FTDI dessa åtgärder - vilket är nåt att lägga till på kortet om det blir tillfälle.

Det stora problemet var att få igång alla fyra logiksignalerna igen.

Men tillslut listade även jag ut att den optolösning som nu används är en inverterande logik och det innebär att den modifiering av Sparkfun FTDI kretskortet där alla HW logiksignaler sattes till INVERTED nu måste plockas bort med FT-PROG och en ny template utan invertering som laddas på EEPROM i FTDI kretsen.

Efter denna förändring så hoppade CAT igång omgående :)  .

Den stora vinsten hördes i 144MHz mottagaren, men en lokal mobilantenn bredvid radion och datorn så reducerades USB oljudet om man jämför med en lödd sammankoppling utan optokopplare!

WSJT är konfigurerat enligt följande

Man kan använda endast TXD och RXD mellan dator och radio och på radiosidan i ACC uttaget koppla ihop CTS med RTS - på det viset kommer RXD/TXD kommunikationen alltid vara igång. 
I WSJT får man då ändra "Handshake" till "None".

Men nu när jag fått ihop en lösning med alla fyra signaler + jord så låter jag mjukvaran sköta RTS och CTS men i WSJT ställer man in "hardware handshake.
Antalet fel i CAT kommunikationen, som hörs som pipmeddelanden i TS790, reduceras mycket om man använder alla fyra signalerna mellan dator och radio istf. endast TXD & RXD och RTX/CTS ihoplödda.

Här är mitt prototypkortsschema med diverse extra komponenter
Layouten efter kretskortet tillverkades fick handändras runt dc/dc convertern där pinkonfigurationen ändrades efteråt.

Det finns andra FTDI kretskort där även RTS och DTR finns framdragna till stiftlist - vilket öppnar för T/R kontroll via DTR också. I schemat finns en extra optokopplare med en N-ch switch som kan dra t.ex ett +5V SMD relä som i sin tur nycklar PTT. På mitt FTDI kort finns såklart DTR i IC men jag har ju modifierat så RTS finns istället för DTR på stiftlisten.

På prototypen finns även en DC/DC isolerande krets som matas av FTDI +5V USB spänningen och ger en galvanisk isolerad +5V 0.2A på radiosidan. Tanken var att det skulle krävas fler kretsar på radiosidan och att slippa ha två separata och isolerade nätaggregat mellan radio och dator.
Nu krävs inte en separat +5V med egen jord - så det delen blev oanvänd nu.

Genomgående finns 10nF resp. 6.8nF samt ferriter på signalledarena för att reducera RF känslighet och kanske reducera RFI från FTDI kortet.

Nästa steg är den mest kritiska - att få in detta i en låda ;) tillsammans med FTDI kortet.

Yaesu FT-780R 70cm QRV

QRV igen på 432MHz med FT-780R för SSB/CW

Äldre s.k all-mode radio fungerar fortfarande som bra station för SSB och CW bruk i lokala radiotester.

Denna radio har knappt några features förutom en SAT funktion som innebär att man kan ändra TX frekvensen

Hursomhelt, hur är prestanda ? Behöver radion gås igenom ? Finns det fel och brister ?

En riktigt bra manual med mycket information om justeringar och kretslösningarna.
Yaesu var mycket bra på den tiden med sina manualer.

Här har vi GUI't och man kan Hacka hur mycket man vill här :)

Det finns 16+3 knappar och 8 av knapparna kommer jag aldrig mer att använda!

Första testen med mottagarkänsligheten
visar att mottagaren fungerar som den ska och har bra känslighet.
Ska man tangera -140dBm får man ansluta en extern LNA.

Provade på FM, CW och SSB - alla uteffekterna är lika - 10W vilket är viktigt när man ska driva ett slutsteg.

Radion har uttag för extern nyckling av PA!
mycket bra!

Tittar man på vilket internt slutsteg som används är det en M57716 och det är en linjär modul som anger 17W uteffekt, dvs runt 30W input.

Mätte upp effekten på LO/HI och den är 0.7W resp. 8W.

Justerade en potentiometer lite och nu finns 10W på utgången.

En helt vanlig CW signal från en 80tals radio i spektrumanalysatorn

Nyttosignalen på 432 samt andra 864 och tredje övertonerna, inget onormalt här heller.

lite funderingar på uteffekten

10W är ju bra, men en del av de externa slutstegen som används kan drivas med uppemot 20W - så det vore bra att öka på lite i FT-780R - frågan är om det finns förutsättningar till det?

Om man tittar på databladet på M57716 som är slutstegsmodulen i 780R  - så rekommenderas en uteffekt på 14W vid 80mW och 12.5V, då har man fortfarande OK prestanda IMD / värmeutveckling.

Det finns data på 0.2W in och 23W ut @ 12.5V - här verkar modulen gå i kompression samt att 3'd IMD sjunker snabbt ned mot -25dBc. Detta är absolut maximala data.

Intressant är att Vcc max är 17V och Vbb (bias) är 10V.

Man kan mao. ha mer uteffekt än 10W om man ökar lite i driveffekt samt på Vbb.

Orginal använder 780R en TX8V spänning, som är en +8V till Vbb i P modulen, samt även +8V i delar av drivstegen och på många andra ställen i radion.

En möjlig modifiering är att bryta upp TX8V och istället ha en egen högre spänning.

1) öka spänningen på M57716 pinne för Vbb

2) öka spänningen i ett av drivstegen

3) vilket kan göras med en ny DC/DC stabilisator typ 7809 eller 7810

Förhoppningen är att man kan nå mellan 15 och 20W uteffekt utan att prestanda försämras för mycket.

QRV!

Yaesu FT-780R ACC external key for PA

 Dax att ansluta ett externt slutsteg till FT-780R - finns det extern nycklingsutgång....

Jepp - det finns en ACC utgång på 780R för nyckling av extern utrustning. I samma ACC kontakt finns även en utgång för att visa nivån på LED, dvs. Power och S-mätare, på en extern S/PO LED display. 

ACC uttagskontakten för nycklingen är lite annorlunda, vet inte vad det är för kontakttyp.

Kontakten liknar en vanlig kretskortsstiftlist med krage - hittar tar en liknande honkontakt (grön på bilden) och slipar ned honkontaktens plasthölje lite på en sida för att passa in i Yaesu's 3-poliga uttag

ACC kontakt till höger

Mäter med DMM på den 3 poliga ACC  kontakten. Mellan stiften för TX och GND (GND är mittstiftet) så händer inte mycket när man trycker in PTT på mic. Ohm mätaren visar att det är högohmigt, typ 20-50kOhm vilket betyder att det är nåt fel på TX utgången!.

Mellan stiften för S/PO så med en LED tänd visar voltmätaren 0.1V och med alla LED tända är det 1.7V.

Tittar man på kretsschemat på ACC kretsen så hittar man ett DC relä på Main Unit,.En halva av reläet används för att jorda TX stiftet på den 3 poliga ACC kontakten när PTT trycks in.

Reläer är alltid misstänkta på gamla radiostationer!

Sammanfattning över ACC kretsen
Reläet är ett Fujitu 221D012 som fortfarande går att köpa.

Man kan ta av locket på reläet och rengöra kontaktytorna med lite pappersremsa som är blött med en elektronikrengöringsvätska, sen efter torka med en torr pappersremsa.

Mycket riktigt så fanns det gott om oxid som fastnade i pappersremsorna.

Gjorde en ny ohm mätning på ACC TX kontakten och mot jord - nu är resistansen runt 5ohm vid TX.

Alla kablar verkar sitta fast i ACC kontakten

Mellankopplingskontakterna är hela

Lite suddig bild, men på Main Unit (undersidan på 780R) hittar man DC reläet

Kåpan tas av och reläet kan rengöras

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.

Surplus LNA 432MHz

Mer surplus satt i funktion

Har haft en mycket gammal Magnetic AB LNA liggandes och först nu så fanns tid och den sattes  upp i mätbänken,


Det är en konstruktion med två parallella förstärkarkedjor, varje kedja har två aktiva steg.
Stegen går parallelt med en biwire -3dB kopplare på in och utgång, skulle tro att denna konstruktion använts för att få bra storsignalegenskaper.

Jag kopplar bort biwire kopplarna och använder ena halvan på kretskortet. Även DC matning kopplas bort, lyfter på DC drosslarna i DC matningen.



Första förstärkarsteget är okänt fabrikat, men nån typ av GaAsFet som har dubbel DCmatning, 4.5V samt -1.0V. I lådan finns DC/DC regulatorer för +9V och -2V. På kretskortet finns ytterligare DC reglering dels med en transistor och även resistornät. Detta är antagligen en lågbrusig Fet.

Andra förstärkarsteget är en Philips BFQ34T, en wideband NPN transistor, 15V 120mA 16dB gain och 3d IP 45dBm.Har två spänningar, +Vbb och +Vcc.
I databladet finns data för 790-800Mhz.

Översiktligt kretsschema

Först provas den gamla surplus LNA'n i orginalskicket.
I mätbänken verkar det ursprungliga frekvensen vara 700-800MHz eftersom både gain och brusfaktor är som bäst där.
Runt 34dB gain med 0.8dB brus.
Vid 400MHz och 1GHz är data inte bra, gain och brus blir dåligt.

Ny ingångsspole (400MHz) i lackad tråd, den gamla försilvrade spolen (700MHz) sitter lödd längre ner på bild.

Jag modifierade ingångsinduktansen, ökade från 4 varv till 5 varv samt större diameter på spolen.
PÅ kretskortet finns en etsad DC induktans, den var förkortad tidigare och är nu i full längd.


Nu ger LNA 34dB gain och 0.7dB brus på 432MHz.






Tanken är att sätta denna LNA framför en 432MHz konverter som behöver mer gain före blandaren och för filterförluster.

432/28 MHz converter, continued

Röd text på bildenär nya moduler som ska in före blandaren

Tidigare projekt nu med en liten recap

ATF34143 och SYM-20DHW valdes för att dom har bra IP3. SYM kräver hög LO nivå (+17dBm) vilket SXA-389 hjäper till att lyfta upp då LO ger +0.5dBm. LO är en kristalloscillator, ren och "tyst" signal.
SYM-20DHw har enligt databladet väldigt fördelaktia data på LO, Rf och IF portarna på 400MHz, VSWR är lågt utan anpassningar så jag har kopplat direkt på portarna utan anpassningar (varje anpassning adderar brus). Dessa egenskaper kan förklaras med att mixern är en s.k triple balanced (har två balancerade dubbla mixers som jobbar i push-pull) och har tre separata baluner, dvs. man får med dessa baluner bättre anpassningar på portarna och rätt bra isolation.
Nackdelarna är få, annat än att mixern är fysiskt större, dyrare pga. hantering av balunerna vid tillverkningen, fler antal switchdioder och med det så krävs en högre nivå på LO porten (+17dBm i den här mixern), lite mer loss (cirka -0.5 dB mer än t.ex SBL-1)


Mätningar visar att känsligheten på 432 MHz är lite för låg (-118dBm) och kräver ständigt en extern preamp.

Lösningen är en till förstärkare innan mixer, och ett bandpassfilter som nu fattas helt.
Siktar på minst 10dB mer gain inklusive BPF förluster.
Filter är färdigt sedan tidigare, en helix filter.
Vilken krets det blir i förstärkaren är lite öppet, kanske en ATF till eller nåt liknande device som lågt brustal men även IP3 som ATF.


IF är 28MHz, och tidigare tester visar på bra 432MHz storsignalegenskaper med SDR eller FT_7 som mottagare. JFET är en P8002.

432MHz mottagarkonverter - del 3 UHF konverter

Steg 3 är montering i låda, låter enkelt men det är väl här som nåt ofta går fel ;)

Noterat 10/2:
Jämförde konvertern med japan-transceivern mot OH2UHF fyren och OZ8PG under NAC på 432.055MHz - och det märks att det fattas förstärkning före mixern. Nästa byggsten blir en extra förstärkare efter ATF34143 och minst 6dB behövs utöver eventuella filterförluster. 10dB eller mer blir målet.
Bruset var däremot betydligt lägre i konvertern och med FT-7 som mottagare, kanske lite pga. lägre gain i mottagarkedjan ;).
Tittar på en lämplig förstärkare, EC1089, AH-1, SXA-389, uPC2709 är nägra exempel på vad som finns i junkboxen. Får kolla upp vad dessa har för data och sen gör att testbygge.

En gammal prototyplåda rensades ur, borrade och slipade bort bulor och fästpunkter för att få en plan yta i lådan.
Här sitter lokaloscillatorn och +18dBm LO förstärkaren,

På andra sidan sitter förförstarkare ATF34143, blandare SYM-20DHW och 28Mhz diplexer/IF förstärkaren.

Lokaloscillatorn fick värma upp sig en 30minuter, sen kalibrerades den till 432.100MHz = 28.100MHz zero beat på CW.

Prestandan verkar vara samma som tidigare -116dBm går att avläsa som svag CW på 28MHz.

Med den lagade 432 mastmonterade preampen före konvertern går det att avläsa som svag CW på 28MHz nere på -136dBm, kunde lagt till ytterligare dämpsatser mellan signalgeneratorn - så prestandan är lite bättre ändå.

Om det visar sig att ett filter behövs, så gjordes detta filtersurplusfynd på 469MHz i ordning utifallatt..

Original är den med fem helix.

Man löder på en liten stump förslivrad spoltråd på varje helix, ger något lägre frekvens än tidigare. Det fanns lite extra utrymme på höjde inne i kaviteten så den här modden gick fint.

Nya koaxkablar, med SMA monteras på änd-spolarna, som tappas av några mm från jord.

Så här ser filtret ut nu, man får vända på det några gånger och justera om det till bästa data.
Det föll från 469 till 430 så egentligen borde mina stumpar kortas av något, men jag nöjer mig med dessa kurvorna ändå.

Slutresultatet, smalt filter med bra anpassning och en del förluster som väntat.
Den svarta texten är omtrimningsförsök nr.1 utan modifierade helixar, den röda texten är med modifiering enligt bild ovan. En kraftig förbättring och helt OK slutresultat.

4dB i förlust

Så med konverter och utan extra preamp är det möjligt att känsligheten blir lite i underkant om filtret sätts dit. Kanske behövs en till 432MHz förstärkare efter ATF3414, kanske 10dB extra skulle vara intressant då.