UKF & Up

Witam 
 Zbliżamy się powoli do końca projektu TRV PA0MHE i czas zacząć opisywać procedury uruchamiania .
Trwają jeszcze  pomiary o wynikach których  napisze Paweł SQ1GQC .

Każdy z uczestników  otrzymuje zaprogramowana płytę pcb  z uruchomionymi blokami syntez .Żeby zaprogramować procesor  ,  płytki trv  zostały wstępnie uruchomione pod kątem poprawności prądów i napięć potrzebnych do działania.  
[attachment=2070]
Do uruchomienia trv pozostanie samodzielne wlutowanie zlącz goldpin , kilku elementow pasywnych (tłumiki) i uruchomienie zasilania modułu wavelab (Sprawdzenie prądów oraz załączenie zworek - J5,6,7,8 i zmiana zworki ATT1 z "+"na " -" )
O zmienionych wartościach elementów tłumików w torze OCXO i torze Tx  będzie informacja w następnym  poście . 
Na zdjeciach pokazuję prawidłowy sposób ustawienia odległości mini goldpinów na pcb .
TO BARDZO WAŻNE !!!
[attachment=2073][attachment=2071][attachment=2074]
Inaczej piny nie będą do końca wepchnięte w gniazdo  wavelab. 
Pozostałe goldpiny na pcb skracamy przed lutowaniem na "zero" z powierzchnia laminatu.Dopiero wtedy możemy  je lutować .Piny nie mogą wystawać ponad pcb . Dodatkowo można zabezpieczyć taśma  np.kapton
[attachment=2072]
Montaż  potencjometrów "analog VGA"  i zworek w torze tx/rx pośredniej IF (50,144,432,435 MHz)
[attachment=2076]

cdn.

Marek SP4ELF

Ponieważ ja także zamówiłem u Marka zmodyfikowaną płytkę w/g PA0MHE w ostatnim czasie zrobiłem kilka pomiarów i modyfikacji. Chwilowo mój wpis dotyczy samej płytki, nie podłączałem jeszcze do Wavelaba. Żeby efektywniej dokonywać pomiarów przygotowałem sobie zestaw adapterów, aby móc się dostać do sygnałów na złączach kołkowych płytki. Wykorzystałem mojego projektu PCB opisane w pierwszym poście tego wątku, zmieniając jedynie złącza kołkowe na gniazda.

[attachment=2077]

1. Modyfikacja wejścia 10 MHz.
Trochę zdziwiło mnie zastosowanie na wejściu 10 MHz tłumika o wartości około ~20 dB. Wejścia referencyjne syntezerów mają rezystancję wejściową 100 kΩ || 10 pF. Dopuszczalna amplituda sygnału w/g DS na tym wejściu to 0,7..3,3 Vp-p. Przy czym tłumik był policzony dla impedancji wyjściowej 50 Ω, gdy obciążenie ma znacznie wyższą impedancję. Zmieniłem wartości tak, żeby działało to sprawnie z szerokim zakresem oscylatorów z różnymi wejściami. Dodatkowo polepszyłem dopasowanie wejścia 10 MHz aby było bliższe 50 Ω. Można zastosować oscylatory sinus (u mnie standardowo +13 dBm/50 Ω) CMOS, TTL 5V, TTL 3.3 V. Przy oscylatorach TTL trzeba zwrócić uwagę na wydajność prądową wyjścia. 50 Ω  to mało dla TTL. Można wtedy dobrać swój dzielnik nie patrząc na dopasowanie a sprawdzając oscyloskopem amplitudę ze swoim oscylatorem i mniej dbając o dopasowanie.

[attachment=2078]

U mnie sygnał z oscylatora na nóżce syntezy wygląda tak (2,6 Vp-p):

[attachment=2079]

2. Czas startu oscylatora.
Przy pierwszych próbach miałem problem z wystartowaniem syntez. Zidentyfikowałem problem, jako że przy zasilaniu płytki oraz OCXO ze wspólnego źródła czas startu oscylatora był dłuższy niż start syntez. Remedium było wprowadzenie przez Jacka SP1CNV opóźnienia 2 sekundy startu syntez do programu ładującego w ATTINY.

3. Poziom LO 1807 MHz.
Opierając się na wcześniejszych pomiarach których wyniki zamieszczałem w tym wątku, dodałem tłumik do wyjścia 1807 MHz.

4. Przełączenie tłumika ATT1.
Zmiana podłączenia rezystora 0 Ω  sterującego tłumikiem w torze TX w wavelabie.

[attachment=2080]

R12 jest w obudowie 1206, reszta 0805.

5. Zmierzyłem orientacyjnie szumy fazowe heterodyny 1807 MHz. E4407B nie jest demonem wydajności w tym pomiarze, ale jak miałem go podłączonego do układu... Żródłem referencyjnym był OCXO Morion MV83-D4 10 MHz. Dokładniej przyjrzę się tematowi jak będę weryfikował połączenie z modułem Wavelab i wtedy zrobię to na wyjściu 24 GHz, tu tylko  na wyjściu heterodyny 1807 MHz na module w/g PA0MHE

[attachment=2081]

Dodatkowo widmo tej heterodyny w paśmie 100 MHz i 50 kHz

[attachment=2082]

[attachment=2083]

TBC

6. Widmo na wyjściu TX IF 2364.
Well! Tu nie jest najlepiej w mojej opinii. Dwuwarstwowy projekt PCB, przepuszczanie ścieżek zasilania pomiędzy wyprowadzeniami elementów transmitujących sygnały niweczy wysiłek wkładany w filtrację sygnału pośredniej częstotliwości. Tu kłaniają się zasady projektowania w zgodzie z wymaganiami kompatybilności EM i ogólne zasady projektowania układów wysokiej częstotliwości i ekranowania.
W projekcie było zaznaczone, że tłumik wejściowy jest dostosowany do poziomu +33 dBm (2 W). Taką moc ustawiłem na TRX podłączonym do wejścia IF płytki. Potencjometrem RV1 regulowałem tak, żeby poziom na wyjściu TX IF 2364 MHz był zbliżony do +3 dBm (Poziom wynika z moich wcześniejszych pomiarów z początku wątku). Praktycznie było to ustawienie suwaka na maksa.
Najpierw płytka zaprogramowana na IF 435 MHZ.

[attachment=2084]

Marker 1: sygnał na częstotliwości lustrzanej, tłumienie lustrzanej 30,7 dB
Marker 2: heterodyna 1807 MHz
Marker 3: Heterodyna mieszacza 435/2364 MHz, tłumienie 23,3 dB
Marker 4: Sygnał TX IF do modułu Wavelab.

A tutaj płytka zaprogramowana na IF 144 MHz

[attachment=2085]

Marker 2: sygnał na częstotliwości lustrzanej, tłumienie lustrzanej 30,2 dB
Marker 3: przeciek heterodyny mieszacza 144/2364 MHz, tłumienie 11,7 dB
Marker 4: Sygnał TX IF do modułu Wavelab.

OK, jest jeszcze filtr ceramiczny 2364 MHz w samym module Wavelab i na wyjściu może tak źle nie będzie.
Ja u siebie zaprogramowałem pośrednią 432 MHz. Planowałem zrobić próby z pośrednią 50 MHz z niskopoziomowego wyjścia transwerterowego w TRX ICOM (około 0 dBm) ale zrezygnowałem z tej koncepcji - przeciek z heterodyny był by wewnątrz pasma filtru 2364 MHz.

Na koniec dla moich celów dokumentacyjnych zdjęcie setupu pomiarowego.
[attachment=2086]

Temu dopasowaniu referencji to można by poświęcić osobną prezentację na którymś zjeździe, bo to jest bardzo często w amatorskich konstrukcjach spieprzone.

Paweł, patrzę w kod
https://github.com/PA0MHE/Wavelab-24G-Ad..._24GHz.ino
i wynika, że włączony jest podwajacz referencji.
A Twój generator 10MHz ma wypełnienie 40/60%, to może powodować problemy, podepnij coś lepszego.

Tomek, program jest inny. To Jacka SP1CNV loader.

A myślisz że który parametr mógł by się polepszyć? Sam powielacz x2 jest mocno nieliniowy. Nie mam źródeł, ale raczej też może być PFD na 20 MHz (patrząc na widmo heterodyny 1,8 GHz). Sam oscylator ostatni nie jest. Nawet mam go pomierzonego do 0,01 Hz. W DS nie znalazłem wymagania na współczynnik wypełnienia oscylatora.
[attachment=2087]

Dalsze pomiary i wnioski. Zamontowałem moduł Wavelab-a z płytką PA0MHE do obudowy z oryginalnego ODU Wavelaba z 24 GHz. Niestety nie da się wykorzystać oryginalnych otworów pod moduł gdyż musi on zostać obrócony o 180 stopni w stosunku do pierwotnego mocowania. Cały czas maltretuję moduł z IF zaprogramowanym na 144 MHz. Zmierzyłem moc wyjściową i obejrzałem widmo na wyjściu.

[attachment=2088]

Przy wysterowaniu mocą 2 W na 144 MHz, i potencjometrze w torze TX odkręconym na maksa uzyskałem taki wynik:

[attachment=2089]

Nie każdy dysponuje sprzętem umożliwiającym pomiar mocy na 24 GHz, ale tu z pomocą przychodzi wbudowany w Wavelaba detektor i wyjście MON na PCB. Dla tej mocy napięcie detektora mierzone na wyjściu MON to -3,358 V. Każdy dysponujący woltomierzem może więc ustawić wysterowanie wyjścia. (patrz następny post).

Obejrzałem też widmo na wyjściu. Powtórzę się, zachwycony nie jestem. Tak wygląda około 600 MHz widma wokół sygnału użytecznego. Nie podejmuję się identyfikacji pochodzenia poszczególnych prążków  

[attachment=2090]

Sprawdziłem też szumy fazowe dla sygnału wyjściowego

[attachment=2091]

To wszystko dla modułu zaprogramowanego na IF 144 MHz. Pomiary modułu z IF 432 MHz nie dzisiaj, zmęczyło mnie to. Pozostaną jeszcze pomiary szumów toru odbiorczego.
Mam nadzieję, że każdy zainteresowany będzie w stanie uruchomić swój egzemplarz. Pomocny będzie detektor wbudowany w moduł i mozliwość nastawienia swojego TRX-ana odpowiednią moc wyjściową.

OK, zmusiłem się do dalszych pomiarów. Udało mi się usprawnić setup pomiarowy, aby móc przeprogramować pośrednią płytki PA0MHE bez rozpinania wszystkiego i dociągania do komputera, więc poszło szybciej. Skupiłem się na widmie wyjściowym. Pomiarów dokonałem w szerszym paśmie z tymi samymi ustawieniami analizatora. Dałem też szerszy RBW, aby poziomy markerów nie skakały. Wszystko widać na zrzutach ekranu analizatora.
1. Pośrednia 435 MHz
[attachment=2092]
[attachment=2093]

2. Pośrednia 432 MHz
[attachment=2094]
[attachment=2095]

3. Pośrednia 144 MHz
[attachment=2096]
[attachment=2097]

Nie mam pojęcia co się z czym miesza i gdzie przenika. Ale w tym przypadku tylko 144 MHz ma jakikolwiek sens.

Dodatkowo próbowałem sprawdzić liniowość detektora od 0,8 W do 2,1 W. Wskazania są nieracjonalne i nie niosą żadnej wartości ze sobą. Nie należy się nim sugerować. Trzeba odkręcić potencjometr w torze TX i podać do 2 W na 144 MHz na wejściu IF.

Liczę, że jak płytki dojdą do was to zweryfikujecie moje wnioski.

(07-10-2023, 23:21)SQ1GQC napisał(a): [ -> ]Tomek, program jest inny. To Jacka SP1CNV loader.

A myślisz że który parametr mógł by się polepszyć? Sam powielacz x2 jest mocno nieliniowy. Nie mam źródeł, ale raczej też może być PFD na 20 MHz (patrząc na widmo heterodyny 1,8 GHz). Sam oscylator ostatni nie jest. Nawet mam go pomierzonego do 0,01 Hz. W DS nie znalazłem wymagania na współczynnik wypełnienia oscylatora.

Na wejściu syntezy jest "bramka", jeśli nie ma doublera reaguje ona na opadające zbocze. Jeśli doubler jest włączony to na obydwa.
Zwykle doubler pomaga - jego włączenie obniża szumy fazowe.
Z datasheet'a:
"When the doubler is enabled and the low spur mode is selected, the in-band phase noise performance is sensitive to the REFIN duty cycle.
The phase noise degradation can be as much as 5 dB for REF IN duty cycles outside a 45% to 55% range.
The phase noise is insensitive to the REF IN duty cycle in the low noise mode and when the doubler is disabled."

Niestety nie mam pojęcia co się wydarzy w wyjściowym sygnale. Zwykle patrzyłem tylko na podstawową częstotliwość i szum fazowy.
Nie wiem jaki to ma wpływ na spurki.

----------------
Co do wyników pomiarów, to trzeba przeanalizować sygnał z tych syntezerów i je poprawić.

Niestety powielacze mają taką przykrą właściwość, że spurki, które są blisko właściwego sygnału przy kolejnych powieleniach nabierają mocy.
Czyli jak np. wychodzą z syntezy -15dB niżej niż główny sygnał...to po powieleniu są np. tylko -3dB obok głównego sygnału - to z moich obserwacji - mechanizmu dlaczego tak się dzieje niestety nie rozumiem - chętnie posłucham dlaczego.

Zrobiłem kilka generatorów na ADF4351 i czyściłem je ze spurków nawet wyłączając MCU po zapodaniu im nastaw. Są bardzo wrażliwe na zasilanie.

Nie stresować się proszę.
Na IF 144 działa przyzwoicie. To jest zabawka Paweł, a nie komercyjny produkt, może tak zostać i nikomu to nie będzie przeszkadzać przecież w niczym.

Paweł,
sprawdź jeszcze spectrum WaveLab w szerszym zakresie, szczególnie po włączeniu na nadawanie ale bez sygnału IF.
U nas pojawiała się 12 harmoniczna z 1807 (21.684 GHz ) na poziomie +19 dBm.
My używamy zmodyfikowany TRV DJ6EP na 2364, przy czym LO TRV to synteza 1110 MHz wprowadzona w tor oscylatora zamiast kwarcu.
73's de Staszek SP6GWB

Tomek, to brzmi rozsądnie i logicznie. Przeskok pomiędzy fazą w co drugim zboczu da w wyniku zwiększenie szumu fazowego. Popatrzę na to w nieco późniejszym terminie, teraz musiałem zająć się innymi sprawami.
Staszek, sprawdzę przy następnej sesji pomiarowej.

Dzięki uprzejmości Hide JO1MWX otrzymałem zdjęcia modyfikacji filtrow modulow wavelab XN. 
Otrzymałem zgodę na publikacje ich na forum .
Za co bardzo dziękuję dla Hide.

[attachment=2297][attachment=2298][attachment=2299]
Jego strona z modyfikacja modułu XN jako wzmacniacz i nie tylko  :
https://jo1mwx.crayonsite.com/

Marek SP4ELF

はじめまして、日本から来た禅と申します、wavelabに興味があり、このFORAMIをよく見ています、実験レポートはとても参考になります。
XP/XNタイプを入手し、改造して実行してみたところ、改造は順調に進んでおり、性能はこのFORUMUで報告されている通りです。
TX POWER ≈ 2W RX変換 Ga ≈ 19dB NF ≈ 3.3dB、XN修正はRF BPFカット調整で簡単ですが、XPタイプは11GHz帯LPFの帯域制限による受信ミキサーレベル不足で動作しないため、LPFも含めてカット調整が必要です。
この修正はIF周波数1.2GHz帯換算用で、RF BPFを24.02GHzにチューニングし、λ/2 3.65mmの長さにカット調整すると、詳細な修正方法が長くなるので、後日ご報告します。
日本では安価に入手できることからXN型が一般的に使われていますが、逆ヘテロダインになってしまい、親機
の同調周波数を読み取るのが難しくなります
Easy XP/XN Transverterの制作写真アップ

こんにちは、いらっしゃい
wavelab モジュールに関する資料を共有していただき、誠にありがとうございます。 どうもありがとうございます。

Marek SP4ELF

Witam 
Otrzymałem od Valentina UT2EM zdjęcia jego  zestawu EME 24GHz.Zestaw bazuje na module wavelab xp,lampa RW1127,lna PA0PLY,moc wyjściowa zestawu +/- 24 W.


[attachment=2340][attachment=2341][attachment=2342][attachment=2343][attachment=2344][attachment=2345][attachment=2346][attachment=2347][attachment=2348]

Marek SP4ELF