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Modules Es Hailsat de F6BVA
1Satellite HailsatF5DQK janvier 2019
Avant-propos
La satellite du Qatar étant maintenant sur orbite, on étudiera ses possibilités de réception / transmission à l’aide des modules concoctés par F6BVA
Plan :A - Généralités, plan de fréquenceB- Préparation platines et montage en boitiers SchubertC- Electronique RF
schémas, nomenclature et implantation composantsmesures préalables des filtres constitutifs1ères mesures RF
D- Platine Rx, mesures RF
2Satellite HailsatF5DQK janvier 2019
E- Platine Tx, mesures RF F- PA 13cmG- Autres réalisations /montages de F5BUU, F4CKC, F6CXO
A – Plan de fréquences
Application uniquement en vue de trafic en bande étroiteFréquences Tx et Rx � oscillateurs locaux et FI résultantes
3Satellite HailsatF5DQK janvier 2019
Plan de fréquencesSatellite géostationnaire placé à 25.5° EST, à 36000Km au-dessus du CongoCouverture de 1/3 du globe, soit 180 pays
4Satellite HailsatF5DQK janvier 2019
Bande étroite et PLLs DF9NP nécessaires
5Satellite HailsatF5DQK janvier 2019
NB : bande DATV :Sans modification de l’OL d’un LNB satellite, la FI globale pour les deux transpondeurs sera entre 739 et 749 MHz, et parfaitement compatible avec un Minitiouner-pro, qui reçoit sans trou de 144 à 2.4GHz.73, LucienAutre balise sur 10.706 GHz ?
Bande étroite et 3 choix de PLLs DF9NP
6Satellite HailsatF5DQK janvier 2019
B – Montage
Boitiers Schubert visésCotes de traçageReport des cotes au trusquin, puis assemblage
7Satellite HailsatF5DQK janvier 2019
Platines F6BVA à circuits sécables (F6AJW)
Rx 3cm
PA 13cm
8Satellite HailsatF5DQK janvier 2019
Tx 13cm PA 13cm
Platines F6BVA : sécabilité et boîtiers Schubert ADOCPour séparer chaque circuit imprimé constitutif, opérer sur une surface plane et surtout, à bord abruptVérifier le parfait positionnement du pointillé le long de ce bordD’une main, bien appuyer de façon homogène sur la partie encore sur table, et également le plus près du bordAvec l’autre main, presser la partie dans le vide
Dims intérieures des boitiers Schubert visés :-Rx 3cm et Tx 13cm : 109 x 53.5-PA 13cm : 109 x 73NB : Schubert transverter DB6NT : int 146 x 109, H = 27.6
9Satellite HailsatF5DQK janvier 2019
Rogner ensuite chaque “partie sécable” afin de faire rentrer le circuit dans un boîtier Schubert de largeur 53.3 à 53.5 int. (lime métal ou papier de verre sur support plan)Boîtiers Schubert Rx et Tx : longueur interne 109mmPA 13cm : longueur interne 73mmBien rajouter sur chaque circuit 2 mini-découpes préalables, à l’endroit du recouvrement des 2 demi-tôles verticales du Schubert
Boîtiers Schubert correspondantsSite http://www.schubert-gehaeuse.de/weissblechgehaeuse.htmDimensions usine extérieures (si intérieures, retrancher 2mm sur chaque cote indiquée)
Egalement Radioson :5 Place des HALLES37000 TOURSFRANCETEL 33.2.47.38.23.23FAX 33.2.47.38.22.80
10Satellite HailsatF5DQK janvier 2019
Boitiers Schubert : réajustement dimensions platines Rx et Tx A la lime pour plastique, puis métalLe pied à coulisse numérique (de fainéant) est incontournable
11Satellite HailsatF5DQK janvier 2019
Platine Rx 108.7 x 53.2 : emplacement des embases SMA
48
40.5
LO/4_in(si ext)
Schubert, faces latérales E = 0.5Platine E = 0.55Embases SMA : pinoche ɸ1.21
12Satellite HailsatF5DQK janvier 2019
80
Rajouter capa traversée 12V DC_in
Rx_in
IF_out
Platine Tx 108.7 x 532 : emplacement des embases SMA
33.5
44
13Satellite HailsatF5DQK janvier 2019
Rajouter traversées suivantes :+12V DC_in+5V ou +12V Tx_out PTT (optionnel si commut Tx_DC)
IF_in
RF_out
LO_in
Traçage emplacements perçages sur faces des boitiers Schubert Perçages SMA à 8mm à partir du haut de chaque face verticale (ou 20 à partir du bas)Donc printboard situé à 8.6mm depuis le hautEmbases SMA : pin ɸ1.2 et trou ɸ4.12 pour passage TéflonMousse abs. E=3 Tracé effectué au trusquin
Boitiers Schubert Rx et Tx : hauteur perçage pinoches SMA
Boitier Schubert : épaisseur intérieure 28Epaisseur pinoche SMA 1,2Epaisseur printboard 0,55Hauteur print à partir du haut 11 11Hauteur réelle perçage Pin SMA depuis le haut 10,4Hauteur réelle perçage Pin SMA depuis le bas 17,6
14Satellite HailsatF5DQK janvier 2019
Hauteur réelle perçage Pin SMA depuis le bas 17,6
Hauteur mousse 3Hauteur RF du print depuis le haut 8
Soudage parties verticales Schubert sur chaque printboardUtilisation de serre-joints permettant le maintien de l’ensemble, durant les opérations de soudage Il reste maintenant à câbler les composants ! !
15Satellite HailsatF5DQK janvier 2019
C – Electronique RF
Mesure des filtres constitutifs sur chaque platine Rx et TxSchéma, nomenclature et implantation composantsMesures RF
16Satellite HailsatF5DQK janvier 2019
Platine Rx : filtres Rx 3cm interdigité et Hairpin (version Ag)
17Satellite HailsatF5DQK janvier 2019
Platine Rx : filtres Rx 3cm interdigité et Hairpin : pertes au scalaire
Pertes filtre interdigité 3 cells LO : 5 à 6dB �OK
Filtre Hairpin totalement hors spec !
Filtre interdigité LO
Filtre Haipin Rx brut
18Satellite HailsatF5DQK janvier 2019
Platine Rx : zoom sur filtre Rx Hairpin 3cm + Scotch
Conclusion : Fréquence centrale 10.750 GHz- parfait de 10.635 à 10.790 GHzPerte faible d’environ 7dBAllure parfaitement monotoneBande passante à -3dB environ 150 MHz
Mais totalement décalé en fréquence par rapport à Hailsat sur 10489 GHz � soit 260 MHz trop haut !-à 10.489 GHz perte d’environ 16dB �
totalement inutilisable !
Fenêtre Rx Hailsat
Filtre Haipin Rx brut
19Satellite HailsatF5DQK janvier 2019
Artifice en vue de descendre sa fréquence centrale, avec une feuille Scotch collée sur le filtre Hairpin :-décalage de la fréquence centrale vers le bas-perte à 10.489 GHz remontée maintenant de 16.2 à 7.4dB
Platine Rx : vérification finale sur 2 prints Rx différents
Fenêtre Rx Hailsat
Conclusion : Totalement décalé en fréquence par rapport à Hailsat sur 10489 GHz � soit 260 MHz trop haut !
Fréquence centrale 10.750 GHzparfait de 10.635 à 10.790 GHzperte faible d’environ 7dBallure parfaitement monotoneBande passante environ 150 MHz à -3dB
Pertes à 10.489 GHz entre16 et 19dB �
totalement inutilisable !
Artifice pour descendre sa fréquence centrale � feuille de
2 filtres différents Haipin brut
20Satellite HailsatF5DQK janvier 2019
Artifice pour descendre sa fréquence centrale � feuille de Scotch transparent collée sur le filtre Hairpin :-décalage de la fréquence centrale vers le bas-perte à 10.489 GHz remontée maintenant de 19 à 7.4dB !
les 2 mesures effectuées sont totalement concordantes Deembedding arrivées coax semi-rigides de 0.4dB, non inclus
Platine Rx print 2 : essai avec scotch puis KaptonA épaisseur égale, le Kapton autocollant descend la fréquence centrale du filtre Hairpin de 100 MHz supplémentairesL’adaptation est également affectée
21Satellite HailsatF5DQK janvier 2019
Mesures effectuées par F1GWR
Avant nettoyage flux excédentaire
22Satellite HailsatF5DQK janvier 2019
Transverter 13cm version N-1Substrat RO4003-05 + Ni + Au
Filtres 13cm interdigités 3 cellules à échelle quasiment identique
23Satellite HailsatF5DQK janvier 2019
Module Tx HailsatSubstrat RO4003-05 + Ag
Transverter dernière version N Substrat RO4003-05 + Ag
Platine Hailsat Tx : filtre 13cm 3 cells comparé avec versions précédentes
-Perte à 2415 MHz : 4.4dB au lieu de 10dB-Fréquence centrale 2.415 GHz,-Bande passante environ 150MHzdonc parfait pour le service attendu
Le filtre argenté sur le transverter dernière version est :-un peu moins perteux-plus large bande et aurait pu convenir dans les 2 cas
Comparaison entre ancienne platine dorée (+Ni intermédiaire), et nouvelle simu sur platine argentée
Tvter ancien Ni+Au recoupé
Tvter nouveau +Ag
Hailsat Tx
24Satellite HailsatF5DQK janvier 2019
Partie Rx 10489.550 MHz : schéma
25Satellite HailsatF5DQK janvier 2019
Partie Rx 10489.500 MHz : schéma sous S-plan
26Satellite HailsatF5DQK janvier 2019
R_drain MMIC3 : 250R en 12V et 280R en 13VPotards grille par rapport à sa version transverter : découplages simplifiés
Partie Rx 10489.500 MHz : nomenclature
27Satellite HailsatF5DQK janvier 2019
Partie Rx 10489.500 MHz : implantation
28Satellite HailsatF5DQK janvier 2019
PLL LO/4 DF9NP quadrifréquence pour platine RxAvec LO/4 = 2514 MHz et Rf_in = 10489.500 MHz �IF_in = 433.5 MHz
29Satellite HailsatF5DQK janvier 2019
Partie Tx 2400 MHz : schéma
30Satellite HailsatF5DQK janvier 2019
Partie Tx 2400 MHz : schéma sous S-Plan
31Satellite HailsatF5DQK janvier 2019
SYM4350 : au contraire de la version transverter, ou le bilan de conversion Rx est très important (mélangeur non caractérisé en bande 13 mais uniquement en 9cm), ici la puissance finale de sortie n’est pas à 6dB près !
Partie Tx 2400 MHz : nomenclature
Platine Tx, composants manquants
R2 et R3 100R ou C-C
R1, R2 et R5 non répertoriésManque une 3ème capa de 10nF
Trou injection LO non détouré
32Satellite HailsatF5DQK janvier 2019
R1 = 1kR
Partie Tx 2400 MHz : implantation
Repérage des composants : à la place de rectangles, nouveau système de croix, rendant très pénible le repérage de certains composants (Q1)7805 à retourner, donc à enfiler par-dessous le circuit !Relais TQ2 (et non TQ1) : également à souder par-dessous ! !
33Satellite HailsatF5DQK janvier 2019
Tx 2400 MHz : câblage pratiquement terminé
34Satellite HailsatF5DQK janvier 2019
PLL 1967 MHz DF9NP pour platine TxAvec LO = 1967 MHz et IFout= 433.5 MHz � RFout = 2400.5 MHz
35Satellite HailsatF5DQK janvier 2019
D – Mesures platine Rx
Fréquence centrale du filtre Hairpin, rabaissée d’environ 250 MHz (sinon inutilisable)Utilisation de scotch transparent, en attendant du Kapton autocollantCertes enduire le filtre Hairpin de soudure constitue une autre solution, mais est totalement non reproductible
36Satellite HailsatF5DQK janvier 2019
Avec 2 sweepers et analyseur de spectre en max-holdSeul 78L05 disponible, en version TO92 et non SO-8Cins potards grille ajustés au gain maxFiltre IF après mélangeur “des plus simplifiés”Injection LO/4 = 2514 MHz, P_LO_opt = +5dBmFiltres en entrée LO/4 et sorties IF inexistantsFiltre Hairpin avec scotch transparent autocollantInjection RF = -50dBm
37Satellite HailsatF5DQK janvier 2019
Mesure gain / Nf en large bandeInjection LO/4 = 2514 MHz, P_LO_opt = +5dBmFiltre Hairpin avec scotch transparent autocollantFiltres en entrée LO/4 et sorties IF inexistantsVraiment juste en FI 144 MHz, et de gros doutes en 1.3 GHz
38Satellite HailsatF5DQK janvier 2019
Montage PLL DF9NP au dos du circuit
39Satellite HailsatF5DQK janvier 2019
Consommation totale 230mA sous 12V
E – Mesures platine Tx
40Satellite HailsatF5DQK janvier 2019
Tx 2400 MHz : prêt pour test avec sweepersEn vue d’un essai à P_IF = 2W, il manque encore des composantsD’ou ces 1er essais de mélange effectués à bas niveauInjection IF < +15dBm, avec injecteur de courant DC
41Satellite HailsatF5DQK janvier 2019
Tx 2400 MHz : mesures de conversion à petit niveau
Pas de charge 50R de puissance (en attente) � vobulation IF à faible puissance avec sweeperP_IF = +8dBm
LO=1968 MHz, IF=432 MHz, P_IF= +8dBmLO=2256 MHz, IF=144 MHz, P_IF= +8dBm
SYM-4350 :+13< P_LO< +17dBm � ne gagne que 1dB
42Satellite HailsatF5DQK janvier 2019
Tx 2400 MHz avec FT-817nd et LO PLL DF9NPEléments complémentaires installés :-Résistance 47R, 2W-Diodes de protection BAS16 et 1N4148-PLL DF9NP au dos du circuit
43Satellite HailsatF5DQK janvier 2019
LO PLL 1967 MHz DF9NP
LO = 1967 MHz Pout= +13dBm
44Satellite HailsatF5DQK janvier 2019
Tx 2400 MHz avec FT-817nd et LO PLL DF9NP
LO = 1967 MHz, Pout= +13dBmIF_in = 433.5MHz, Pin = 1WRF_out = 2400.50 MHz Pout = +17dBm
Irepos=100mA � 210mA en Tx
45Satellite HailsatF5DQK janvier 2019
F – PA 13cm
Non étudié
46Satellite HailsatF5DQK janvier 2019
PA 2400 MHz à MW7IC2725N: nomenclature & implantationSpec usine : P1dBc> = +44dBm = 25W sous 28VIDQ1 = 77mA, IDQ2=275mAGain_lin = 28dB
47Satellite HailsatF5DQK janvier 2019
PA 2400 MHz à MW7IC2725N : schéma de principe
48Satellite HailsatF5DQK janvier 2019
PA 2400 MHz à MW7IC2725N
49Satellite HailsatF5DQK janvier 2019
G – Différentes réalisations
50Satellite HailsatF5DQK janvier 2019
Antennes Tx et Rx : réalisation F4CKC
51Satellite HailsatF5DQK janvier 2019
Réalisation F6CXOReprise en partie
52Satellite HailsatF5DQK janvier 2019
Réalisation F5BUU
53Satellite HailsatF5DQK janvier 2019
Réalisation F5BUU
54Satellite HailsatF5DQK janvier 2019
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