L'Exciter per i 2,4GHz qui presentato puo` considerarsi il fratello gemello
 del modello gia` creato per la banda dei  1,2GHz.   Infatti il  circuito si 
 avvale degli stessi componenti attivi utilizzati nel progetto precedente ed
 in particolare del PLL SP5055 gestito dal PIC 16F84.
 Per il PCB si utilizza un supporto in FR4 che conferisce al progetto ancora
 una facile ed affidabile realizzazione, nonostante la frequenza in gioco.
 Il  modulo  puo` essere  OPZIONALMENTE interfacciato con un Display LCD per
 la completa gestione di Frequenza, Memorie, stato del PLL, etc...
 La  potenza RF fornita e` di circa 15mW ed e` adatta per effettuare i primi
 esperimenti e Qso sui 13cm.




 NOTE SUGLI UPGRADE 
 Nella Rel_2.2 e` stato aggiornato il software.
 Nella  Rel_2.1  sono  stati modificati i valori delle due resistenze poste
 sulle  linee  RX/TX  della  porta  RS232, per cui entrambe dovranno essere 
 sostituite con un valore di 150 ohm.

 Il   software    e`    stato   aggiornato  e   quindi   sara`   necessario 
 riprogrammare il PIC con il nuovo TX2400.HEX v2.2 disponibile  in download
 piu` sotto e nella sezione Software.



 LO SCHEMA ELETTRICO

 

 Si discernono dallo  schema le due parti principali:  il  VCO e l' insieme 
 PLL+PIC ovvero la parte digitale del circuito.
 Il  VCO  e` costituito da un transistor BFQ70 a cui segue un INA10386  che
 porta  la  potenza   utile  RF  a  livelli  di  circa  12dBm  nell' intero
 range 2300MHz÷2450MHz. Per questa sezione sono stati utilizzati componenti
 SMD  montati sul lato piste del C.S. .
 Il  controllo  della  frequenza  del  Vco e` affidato ad un Sintetizzatore
 tipo  SP5055  il quale dispone  al suo interno di un primo prescaler (÷16)
 in  grado  di  gestire  frequenze  fino  a  2,6GHz  con  una  sensibilita`
 media nell'ordine di  -13dBm.   Segue  un secondo  divisore  PROGRAMMABILE
 che permette di  ottenere  STEPS di  soli 125KHz sulla  impostazione della
 frequenza finale.
 La  gestione di questo secondo divisore, e delle altre  parti  dell' I.C., 
 avviene con protocollo I2C permettendo il controllo totale del dispositivo
 tramite il bus costituito da CLOCK e  DATA (bidirezionale),  quindi  con 2 
 soli collegamenti al Microprocessore PIC (+ 1 per il LOCK_DETECT State).
 Per altri dettagli sul funzionamento del PLL consultare il file SP5055.PDF.
 Piu`  avanti  sara` analizzata la parte inerente il software contenuto nel
 PIC16F84.



MONTAGGIO
 Di seguito  vengono  riportati tutti i dati inerenti il corretto montaggio
 dell' intero progetto  (c.s., disposizione dei componenti, quotatura fori,
 etc.).  Il procedimento  descritto  garantisce un montaggio ottimale anche
 ad  un  hobbista  con media esperienza, ovviamente riferita alle microonde
 (hi!), a patto che esso segua ALLA LETTERA la descrizione delle varie fasi 
 dell' assemblaggio.



 IL CIRCUITO STAMPATO
 Il  C.S.  andra`  realizzato  su  Vetronite FR4  doppia faccia da 1,6mm di 
 spessore.  La  stampato al taglio finale misura 59x59mm  ed i suoi quattro
 angoli  vanno  leggermente  SMUSSATI a 45°  onde  facilitare il successivo 
 incastro nel contenitore.
 Troverete  i LAYOUT in  formato ARIANNA e CIRCAD nel file TX2400.ZIP nella
 sezione Software.

 Ecco il layout:

 
(FR4 double-face 1,6mm - final cut 59x59mm)

 


 IL CONTENITORE

 L' Exciter  e` racchiuso in un BOX tipo TIN-PLATE delle misure esterne di
 60x60x22mm completo di DUE coperchi di chiusura.
 Come  prima  operazione  si  procedera`  quindi a  FORARE  il contenitore 
 seguendo con precisione le misure indicate nelle foto:

 

 




 FORATURA DEL C.S. ED INSERZIONE NEL BOX
 
 Le operazioni che seguono non sono particolarmente critiche ma richiedono
 precisione  onde  garantire  il  corretto   posizionamento  del  circuito 
 stampato all' interno del contenitore.
 Da notare (ma chi ha seguito altri miei progetti gia` lo sa!) l' adozione
 di alcuni  SPILLI  (spessore 0,6÷0,8mm) per le interconnessioni di  MASSA 
 tra i due lati del C.S. .   Gli  spilli non dovranno presentare tracce di
 ossidazione e  prima  del loro montaggio si procedera` con una limetta ad
 appiattire  leggermente  la  loro  testa e quindi a stagnarla utilizzando 
 poco stagno.

LATO PISTE e SMD    - forare il C.S. con punta da 0,8mm    - forare il pad centrale del BFQ70 con punta da 3,5mm    - inserire il C.S. (dal lato piste) nello scatolo facendolo      scendere di 9mm rispetto al suo bordo e controllando      che questa distanza sia omogenea sui 4 lati del c.s.    - saldare a 450°c i quattro angoli del C.S. allo scatolo dal      lato MASSA    - saldare il connettore SMA allo scatolo ed al C.S.    - saldare allo scatolo le restanti zone di massa con      esso confinanti (vedere TRACCIA VERDE sul piano      della disposizione dei componenti lato SMD)    - stagnare a 350°c i pads che accoglieranno l' SP5055 e      successivamente pulire con Acetone.

LATO MASSA    - saldare allo scatolo l' intero perimetro del C.S.    - inserire e saldare i 12 spilli di raccordo di massa tra      i due lati del C.S. (vedi Pads di colore VERDE nella      disposizione componenti lato MASSA)    - svasare i fori con una punta da 3,5mm girata a mano      (5-6 giri a foro esercitando una sufficiente pressione).      Controllare successivamente con una lente di      ingrandimento l' assenza di scorie di rame !

 LISTA E DISPOSIZIONE COMPONENTI

 Vengono di seguito riportati i  PIANI  con la disposizione dei componenti 
 sia sul lato Piste/SMD che su quello del piano di MASSA.
 Le  TRACCE VERDI  indicano  le  zone  del  C.S. che andranno saldate alle 
 pareti del contenitore mentre i piccoli  RIQUADRI, sempre di color VERDE,
 indicano  i  punti  in cui andranno inseriti e saldati gli  SPILLI per la
 interconnessione  di  MASSA  tra i due lati dello stampato.

 Iniziare  a  inserire  dal  LATO SMD  i  12 SPILLI e quindi a saldarli su
 entrambi i lati del c.s. (usare poco stagno e lavorare con pulizia).
 Di  seguito  montare  tutti  i  componenti del LATO MASSA a partire dallo 
 Zoccolo  del  PIC   poi  le  resistenze,  condensatori,   quarzo da 4MHz, 
 (montato a 90° rispetto al c.s., vedi foto), regolatori di tensione ed il
 transistor BC337. 
 Controllare  infine  che  non  vi  siano  corto  circuiti dei reofori dei 
 componenti  rispetto  al  piano  di  massa  a  seguito  di una cattiva od
 insufficiente  svasatura dei fori.

LATO MASSA
	ELENCO COMPONENTI     PIC16F84, 78L05, 78L08, BC337     XTAL 4MHz     zoccolo ic 18pin     passanti da 1nF e 0pF     2 x 330 ohm     2 x 22k     3 x 10k     4k7     10 ohm     3 x 150 ohm     3 x 10uF 25VL     100nF poly     10nF poly     33nF poly     150nF poly     10pF ceramico NPO     2 x 100pF ceramico     2 x 22pF ceramico NPO

 Per  il  montaggio  dei  componenti sul LATO-SMD occorrera` utilizzare un
 saldatore regolato a 360°c dotato di punta a coltello con spessore finale
 di max 2mm (es. Weller).  La  punta andra` tenuta ben pulita ad ogni fase
 di saldatura ed esente da tracce di stagno o flussante residui.

 Come primo componente...  toglietevi il pensiero e saldate il PLL SP5055.
 POSIZIONARE L' IC  E SALDARE INIZIALMENTE  IL PIN.1  ED  IL PIN. 9 QUINDI
 PROSEGUIRE  PER  TUTTI GLI  ALTRI.   PER QUESTA SALDATURA  NON UTILIZZARE 
 STAGNO MA RISCALDARE DIRETTAMENTE I PINS  PREMENDOLI LEGGERMENTE  CON  LA
 PUNTA DEL SALDATORE VERSO I PADS DEL  C.S. IN  PRECEDENZA STAGNATI.
 Dopo  il  PLL  andra`  saldato  il  BFQ70 a cui in precedenza sara` stato 
 tagliato  il  terminale  dell' emettitore  sottostante  alla scritta "70" 
 impressa sul suo case.  Procedere  stagnando  leggermente  i  due pads di
 destinazione   e   quindi,    senza   aggiungere  altro  stagno,  saldare  
 il transistor.   Da notare che le connessioni delle due resistenze da 10k
 di polarizzazione e del condensatore  ATC  da  1,2pF  andranno effettuate 
 direttamente sul terminale di  BASE  del  BFQ70 (vedere figura seguente).
 La cura e la pulizia riposta nel  montaggio  del  Vco  sara` determinante
 per le performances finali in  termini  di  stabilita`,  rumore di fase e
 range operativo di frequenza (vedere piu` avanti la foto del Vco).
 Successivamente  andranno  saldate  tutte  le  RESISTENZE SMD  e quindi i 
 CONDENSATORI.  Per  questi  componenti stagnare prima UNO dei due pads di
 destinazione,  quindi  posizionare  e premere il componente SMD sul  c.s.
 saldandolo al pad appena stagnato. Saldare quindi il componente all'altro
 pad.
 Come ultimi componenti andranno saldati il COMPENSATORE 1-6pF, il LED_Lck,
 il  QUARZO da 8MHz  che andra` ripiegato  a 90° a circa 4mm  dal  c.s. .
 Solo  in   ultimo  andranno  inseriti   e  saldati  sullo  scatolo  i due 
 CONDENSATORI PASSANTI per l'  Alimentazione e  l' INPUT Video che saranno  
 poi raccordati con i relativi pads sul c.s. .

 LASCIARE AL MOMENTO SCOLLEGATA LA PRESA OPZIONALE PER IL DISPLAY LCD.

LATO SMD

ELENCO COMPONENTI     BFQ70,  INA10386,  BB811,  SP5055     XTAL 8MHz     LED ROSSO     SMA-F con flangia a 2 fori     TIN-PLATE BOX 60x60x22mm     2 x 1K       smd 0805     2 x 10k      smd   ""     15 ohm     smd   ""     100 ohm   smd   ""     3 x 1nF     smd 0805     6 x 100nF smd   ""     47pF         smd   ""     22pF         smd   ""     1,2 pF       smd   ""   ATC     3,3 pF       smd   ""   ATC     33 pF        smd   ""     COMPENSATORE 1-6 pF (tipo per        telecomando colore blu a 2 reofori)

IL SOFTWARE
 Effettuate il
Download TX2400.ZIP  Rel_2.2
 il  file  racchiude il layout (formati Arianna CAD e Circad 98), il  .HEX  
 per programmare il  PIC nonche`, come vedremo, un  programma  DOS  per il
 settaggio della Frequenza su valori diversi dal default di 2443MHz.  



TEST e TARATURA
 Dopo  avere  programmato  il   PIC  16F84  con  il  file TX2400.HEX  sara` 
 possibile  effettuare  la prima accensione del circuito alimentandolo con
 una tensione di 13,8Vcc dopo avere inserito un carico a 50ohm sulla presa
 Rf-OUT.
 Controllate  come  prima  cosa  che  l'  assorbimento  sia   sull' ordine 
 dei 150mA e ... che non si levino fumate dal circuito ...!
 Al momento dell' accensione il  LED_LOCK deve illuminarsi per un attimo e
 quindi  riaccendersi  dopo  qualche istante per indicare che la frequenza
 impostata (al momento 2443MHz) e` stata agganciata dal PLL.
 Misurare ora la tensione sul punto  TP1  che dovra` risultare tra 8 ÷ 9v 
 in stato di Lock.   Nel caso tale valore risulti assai discosto da quanto
 indicato  occorrera`  riposizionare  lungo la strip-line il diodo varicap 
 BB811 e/o stagnare la strip-line di BASE con i pads di taratura presenti.
 In  tale  modo  sara` garantita una modulazione ottimale del Vco  nonche`
 il   relativo   aggancio   del   PLL   anche   in   condizioni  di  forte
 sottoalimentazione dell' intero circuito.
 Segue il grafico dell' andamento  Vctrl/Frequenza rilevato sul prototipo,
 si noti la buona linearita` ottenuta nell' intero range. 



 Ecco in  dettaglio  la  zona  del  Vco,  e` importante attenersi a questa 
 foto per il posizionamento del BB811 e degli altri componenti SMD:



 Ora  se  disponete  di  un Frequenzimetro adeguato tarate il COMPENSATORE
 della Frequenza di Riferimento del PLL fino ad ottenere la lettura esatta 
 della frequenza nominale dell' Exciter.
 Verificate inoltre sul vostro ricevitore ATV che la PORTANTE generata sia
 esente da qualsiasi tipo di disturbo.


 Contenuto armonico del segnale RF

 Segue  il  grafico  del  contenuto  armonico  misurato sui multipli della 
 frequenza fondamentale:





 Come modulare l' Exciter

 Sull' ingresso  del  Modulo  Exciter e` possibile inserire sia un segnale 
 Video  proveniente  direttamente  da una  telecamera  (o  da  altra fonte 
 videocomposita)  oppure   inviare   un  segnale  di   Banda  Base  quindi  
 comprendente  sia  il  segnale Video che quello della Sottoportante Audio 
 opportunamente miscelati.   In quest' ultimo caso e` possibile utilizzare 
 il progetto di Modulatore Audio & Video  disponibile nelle Project Pages.

 SEGNALE DA TELECAMERA
 Nel  caso  della prima ipotesi, quindi di una connessione diretta  ad una
 telecamera,  occorrera`  inserire  tra  questa  ed  il  Modulo Exciter il 
 seguente circuito di Preenfasi:

 

 All' Ingresso  Video della rete di preenfasi andra`  applicato  il segnale
 della  Telecamera  o  del  Monoscopio, etc...   Il trimmer da 100ohm dovra` 
 essere regolato per una DEVIAZIONE FM sufficiente per ottenere un'immagine 
 qualitativamente perfetta.


 SEGNALE BB DAL MODULATORE
 Utilizzando il  mio  Modulatore Audio & Video  sara` necessario interporre
 tra questo e l' Exciter la seguente rete di adattamento:

 

 La rete deve essere posta subito dopo il Modulatore.
 Il  trimmer  da  100 ohm  dovra`  essere regolato per  una  DEVIAZIONE FM 
 sufficiente per ottenere un'immagine qualitativamente perfetta.


USO DELL' EXCITER
 Il Modulo Exciter puo` essere utilizzato in due modi:

  1) SENZA ULTERIORI CONNESSIONI
     In questo caso la  QRG  di  Default  e`  impostata su  2443.000MHz. 
     Per modificare tale valore utilizzare il programma Dos  TX24SET.EXE
     (presente nel file TX2400.ZIP) e riprogrammate il PIC con  il  .hex
     generato.

  2) TRAMITE L' LCD DISPLAY INTERFACE
     L' abbinamento  a  questo  progetto  offre  una  completa  gestione
     dell' Exciter  con  la possibilita` di  impostare e visualizzare la
     Frequenza del VCO anche su Canali di Memoria.
     Inoltre il collegamento via Seriale permette la gestione da  remoto
     dell'Exciter rendendone possibile  il  montaggio direttamente sotto
     l'Antenna ma con tutte le funzionalita` gestibili dal proprio shack
     tramite il LCD Display Interface.

 Nel caso di quest'ultimo abbinamento si rimanda al progetto di

LCD Display Interface v1.0 - Per Exciters 1.2GHz e 2.4GHz

 disponibile nelle Projects Pages di questo sito.

 Buona costruzione e buoni Qso in 13cm!

                                    73s de Ik8UIF Alberto

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