modules es hailsat de f6bva - f1chf.free.fr

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


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


Plan de fréquencesSatellite géostationnaire placé à 25.5° EST, à 36000Km au-dessus du CongoCouverture de 1/3 du globe, soit 180 pays


Bande étroite et PLLs DF9NP nécessaires


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


B – Montage

Boitiers Schubert visésCotes de traçageReport des cotes au trusquin, puis assemblage


Platines F6BVA à circuits sécables (F6AJW)

Rx 3cm

PA 13cm


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


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


Boitiers Schubert : réajustement dimensions platines Rx et Tx A la lime pour plastique, puis métalLe pied à coulisse numérique (de fainéant) est incontournable


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


80

Rajouter capa traversée 12V DC_in

Rx_in

IF_out

Platine Tx 108.7 x 532 : emplacement des embases SMA

33.5

44


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


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 ! !


C – Electronique RF

Mesure des filtres constitutifs sur chaque platine Rx et TxSchéma, nomenclature et implantation composantsMesures RF


Platine Rx : filtres Rx 3cm interdigité et Hairpin (version Ag)


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


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


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


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


Mesures effectuées par F1GWR

Avant nettoyage flux excédentaire


Transverter 13cm version N-1Substrat RO4003-05 + Ni + Au

Filtres 13cm interdigités 3 cellules à échelle quasiment identique


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


Partie Rx 10489.550 MHz : schéma


Partie Rx 10489.500 MHz : schéma sous S-plan


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


Partie Rx 10489.500 MHz : implantation


PLL LO/4 DF9NP quadrifréquence pour platine RxAvec LO/4 = 2514 MHz et Rf_in = 10489.500 MHz �IF_in = 433.5 MHz


Partie Tx 2400 MHz : schéma


Partie Tx 2400 MHz : schéma sous S-Plan


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


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 ! !


Tx 2400 MHz : câblage pratiquement terminé


PLL 1967 MHz DF9NP pour platine TxAvec LO = 1967 MHz et IFout= 433.5 MHz � RFout = 2400.5 MHz


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


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


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


Montage PLL DF9NP au dos du circuit


Consommation totale 230mA sous 12V

E – Mesures platine Tx


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


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


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


LO PLL 1967 MHz DF9NP

LO = 1967 MHz Pout= +13dBm


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


F – PA 13cm

Non étudié


PA 2400 MHz à MW7IC2725N: nomenclature & implantationSpec usine : P1dBc> = +44dBm = 25W sous 28VIDQ1 = 77mA, IDQ2=275mAGain_lin = 28dB


PA 2400 MHz à MW7IC2725N : schéma de principe


PA 2400 MHz à MW7IC2725N


G – Différentes réalisations


Antennes Tx et Rx : réalisation F4CKC


Réalisation F6CXOReprise en partie


Réalisation F5BUU


modules es hailsat de f6bva - f1chf.free.fr

Documents