Il traffico nella banda ATV dei 6cm non e` certamente paragonabile a quello
presente sulle frequenze dei 24 e 13cm, questo anche per il fatto che tale
banda solitamente viene ingiustamente snobbata a favore dei 3cm. Per
questo motivo e` difficile o quantomeno poco frequente reperire dei
progetti che trattino l'autocostruzione ATV sui 5,7GHz.
Personalmente ritengo che il primo passo per attivare una nuova banda debba
essere quello di potere disporre di un valido sistema di ricezione.
Il seguente progetto di Down-Converter per i 5,7GHz permette di ottenere
delle performances davvero interessanti con un NF<1dB ed un Guadagno di
conversione prossimo ai 40dB. Inoltre ho adottato un Oscillatore Locale
Sintetizzato esterno (derivato dall'Exciter sui 1.2GHz) e pertanto la
stabilita` di frequenza raggiunta su questo convertitore si va a sommare
alle sue altre ottime caratteristiche che rendono questo progetto
raccomandabile per un buon inizio di attivita` ATV sui 6cm !
DESCRIZIONE DEL CIRCUITO
Il front-end utilizza due stadi amplificatori ad HEMT che conferiscono
una cifra di rumore assai minore ad 1dB (0.5dB@10GHz sul data sheet) ed un
guadagno sul segnale in ingresso di circa 30dB.
Segue un filtro Passa Banda interdigitato a 2 poli di cui si riportano i
dati di scattering ottenuti con il software Sonnet© r8.51.
Un analogo filtro, tarato sui 4.6GHz (fig.2), e` posto sull'ingresso del
segnale LO ed in abbinamento ad un HEMT estrae ed amplifica la 3a armonica
del segnale originario a 1533,375MHz del LO ottenendo cosi` i 4600MHz
occorrenti al Mixer per effettuare la conversione su una IF di 1,1GHz.
Il Mixer "attivo" utilizzato e` un IAM81008 (Pdf data sheet) prodotto dalla
HP e reperibile ad un prezzo contenuto anche sul nostro mercato nazionale.
Esso offre un Guadagno di Conversione di -2dB a 5,7GHz con IF settata
a 1,150GHz.
Segue un MMIC tipo INA10386 che apporta un guadagno di circa 20dB sul
segnale di IF cosi` disponibile sul connettore di uscita.
SCHEMA ELETTRICO
Come si vede dallo schema tutte le alimentazioni, compresa quella per l'LO
esterno, sono prelevate dal connettore di IF ovvero dal ricevitore SAT e
quindi avremo un solo cavo ... tra i piedi !
Le tensioni di Gate degli HEMT sono prodotte dal solito i.c. 7660 ed
andranno regolate tramite i trimmer smd P1 e P2 fino ad ottenere i valori
di Vd come da schema.
Il punto di connessione EXT VCC IN e` utile nel caso si voglia alimentare
il Down-Converter da un comune alimentatore, ad esempio durante la fase di
test strumentale del circuito.
IL CIRCUITO STAMPATO
Il circuito stampato e` realizzato su un supporto in teflon tipo RT5870-30
con Er=2.33 e Thickness=0.762mm. Puo` essere utilizzato l'equivalente MY3.
Il layout in formato PDF è disponibile in Download:
IK8UIF-57CONV.PDF
NB: per una corretta scalatura del disegno è necessario disattivare tutte
le opzioni di regolazione automatica presenti nel menu di stampa di
Acrobat Reader alla voce "Copie e Regolazioni".
Disposizione dei componenti sul c.s. :
Lo stampato andra` forato con una punta da 0.7mm e quindi andranno svasati
dal lato massa tutti i pads non connessi a potenziale 0.
I componenti riportati con colore BLU andranno montati sul LATO-MASSA del
circuito stampato.
Sul medesimo lato andranno effettuati con un sottile cavetto i tre jumpers
tra i pads J1-J1, J2-J2 e J3-J3.
Le connessioni passanti di MASSA (contrassegnate in VERDE) andranno
realizzate utilizzando del filo unipolare argentato da 0.7mm di diametro
o ancor meglio tramite il foglio di rame della schermatura esterna di un
cavo tipo H100. Il foglio andra` prima stirato e poi avvolto su se stesso
fino ad ottenere un cilindretto di 0.7mm di diametro. Il cilindretto andra`
inserito nel foro e quindi saldato da entrambi i lati con pochissimo stagno.
Dopo la saldatura le parti eccedenti andranno tagliate con un piccolo
cutter.
Questo metodo e` ottimo per garantire una buona connessione di massa
indispensabile per le frequenze in gioco e per il buon funzionamento del
converter.
Il circuito andra` alloggiato in un contenitore tipo tin-plate dalle
dimensioni interne di 98x58x22mm. E` opportuno incollare sul lato interno
del coperchio sovrastante il lato attivo del pcb un foglio di materiale
RF-Absorber in modo da prevenire possibili autooscillazioni dovute a paths
indesiderati sulla superficie del coperchio unitamente all'alto guadagno
intrinseco di ogni device utilizzato.
I tre connettori impiegati sono del tipo SMA-F ed andranno saldati sul
lato esterno del contenitore tin-plate.
IL MODULO LO
Il segnale LO richiesto puo` essere prodotto da qualsiasi Oscillatore RF
la cui frequenza dovra` risultare settata su 1533,375MHz (x3=4600,125MHz) e
con una potenza RF erogata compresa nel range 0dBm ÷ 8dBm.
Come da nostro BandPlan la conversione verra` effettuata nei tre range:
Fin (MHz) -- IF (MHz)
5650÷5670 --> 1050÷1070
5760÷5770 --> 1160÷1170
5830÷5850 --> 1230÷1250
Personalmente come LO utilizzo un modulo Exciter 1.2GHz modificato in modo
da raggiungere la frequenza di LO richiesta da questo Converter. In tale
modo questa fonte RF risulta essere lockata e quindi esente da qualsiasi
slittamento per cui non si avranno piu` dubbi che la frequenza impostata
sul Ricevitore non corrisponda a quella effettiva di conversione ...
Inoltre l'adozione di un LO lockato rende possibile l'utilizzo del
Down-Converter anche in applicazioni NON Atv, magari mediante un'ulteriore
stadio di conversione ma con la debita considerazione del phase-noise
complessivo prodotto.
Le modifiche all' Exciter, nonche` il software per il relativo PIC, saranno
presto disponibili nelle mie Projects Page.
Buona Atv in 6cm!
73s de Ik8UIF Alberto
de Ik8UIF 