Simple Transverter for 24GHz
Dieser DSB-Transverter (24,192GHz auf 144MHz) basiert auf einem Subharmonischen Mischer mit 2xBAT15-03W Siemens Mikrowellen-Dioden in SOD-323 Gehäuse mit einer Ausgangsleistung von 0,5mW und eine RX-Rauschzahl von ca. 8dB für DSB. Der mechanische und elektrische Aufwand sind geringer als beim 24GHZ-Transverter MKI(5).
Bild 1: 24GHz Linear Transverter
1. Design
Der Transverter (Abb. 2) besteht aus einem subharmonischen Mischer, der mit einer LO-Frequenz von 12GHz angesteurt wird. Er setzt ein Sendesignal von 144Mhz linear auf 24192Mhz um und dient umgekehrt als Empfangsmischer auf 144Mhz. Ein ZF-Verstärker ist integriert. Ebenso ist ein Abschwächer für einen 2m-Transceiver (max. 5W) und die T/X-Umschaltung vorgesehen.
Bild 2: 1.3GHZ Transverter (Top View)
![Fig 3]](fig3.jpg)
Bild 3: Schaltung
2. Aufbau
Bild 4: Parts Layout/Bestückungsplan
Der Aufbau wird (Bild 4), wie folgt, vorgenommen:
- Zurechtschneiden und Bohren der Teflonleiterplatte
- Bohren desWeißblechrahmens für die Koaxbuchsen (14mm über Rand und D=3,3mm/Für 24GHz D=1.7mm)
- Bohren der Löcher für die Durchführungskondensatoren (D=3,3mm)
- Einbau der Koaxbuchsen
- Einlegen der Leiterplatte auf die Anschluß-stifte der Koaxbuchsen. Sorgfältiges beiderseitiges Verlöten der dünnen Leiterplatte mit dem Weißblechgehäuse.
- Einbau aller Bauteile: Die Schottky-Dioden werden 'überkopf mit nach unten gebogenen Anschlußbeinen eingelötet. Die Montage der Dioden sollte plan auf der Leiterplatte erfolgen. Ein sorgfältiger Einbau der Dioden ist Voraussetzung für die gute Funktion des Mischers
- Ein mit einem Flansch versehenes Hohlleiterstück R220 wird 2,5mm vom anderen Ende mit einer 1,7mm Bohrung versehen. Das Loch dient zur Aufnahme des KoaxHohlleiterübergangs. Er besteht aus einem Stück abgemantelten Semirigidkabel UT85 mit 1,7mm Durchmesser. Dieses wird auf der einen Seite mit der Streifenleitung verlötet und auf der anderen Seite ragt es 2,2mm in den Hohlleiter. Der Hohlleiter wird plan auf das Weißblechgehäuse gelötet und mit einem Deckel verschlossen.
| Anzahl | Bezeichnung | Bauform | Herst./Bezugsquelle |
|---|---|---|---|
| 2 | Schottky-Dioden BAT15-03W | SOD-323 | Siemens |
| 1 | Transistor BFQ69 | T-Plastic | Siemens |
| 2 | Transistor BC546B | Plastic | Siemens |
| 5 | Dioden 1N4148 | Glas | Diverse |
| 1 | Relais SDS TQ2-12V | SDS/Burklin 30G7556 | |
| 1 | Keramik-C 47 pF NPO | EGPU | Diverse |
| 1 | Keramik-C 100 pF NPO | EGPU | Diverse |
| 4 | Keramik-C 1 nF | EGPU | Diverse |
| 1 | ELKO 10µF/16V | 4x7mm | Diverse |
| 1 | Pot. 100Ohm | PTC 10 1v | Piher |
| 1 | Widerstand 56Ohm/4,5W | 0920 | Bürklin 29E636 |
| 2 | Durchf.-C 1 nF | 0805 | Diverse |
| 2 | Widerst. 100Ohm | 0207 | Diverse |
| 1 | Widerst. 560Ohm | 0207 | Diverse |
| 1 | Widerst. 4,7kOhm | 0207 | Diverse |
| 1 | Widerst. 10kOhm | 0207 | Diverse |
| 1 | Widerst. 100kOhm | 0207 | Diverse |
| 1 | Widerst. 220kOhm | 0207 | Diverse |
| 1 | Drossel 0,1 µH | Siemens | |
| 1 | Koaxbuchse (SMA) | 4-Loch | Diverse |
| 1 | Koaxbuchse (SMC) | Diverse | |
| 1 | Weißblechgehäuse 74 x 37 x 30 | Schuberth | |
| 1 | Hohlleiter R220 | ||
| 1 | Flansch für R220 | ||
| 1 | Leiterplatte/PCB | 5870/0.25mm | DB6NT |
Bild 5: TX-Ouput Spectrum on 24GHz
3. Abgleich
Zum Abgleich werden folgende Schritte erforderlich:
- Nach dem Anlegen der Betriebsspannung muß das Relais anziehen.
- Im nachfolgenden 2m-Transceiver sollte ein deutlicher Rauschanstieg bemerkt werden.
- Anschluß der Oszillatorbaugruppe mit ca. 40mW Leistung auf 12GHz. Dann muß das Rauschen zunehmen.
- Der Mischer wird durch Anbringen von kleinen Abstimmfähnchen in Stellung Senden auf maximale Ausgangsleistung optimiert. Damit wird auch die beste Rauschzahl erreicht.
Ein Abgleich ist nicht unbedingt erforderlich, da er bei genauem Nachbau eine Verbesserung von maximal 2db bringt. Bei mehreren Nachbauten wurden immer Rauschzahlen von 10dB (DSB) erreicht. Nach Feinabgleich wurden bestenfalls 8dB erreicht. Der TX-Output liegt bei ca. 0,3mW und nach Abgleich bei 0,5mW. Beim Vergleich der Mischerdioden wird mit der BAT14 eine etwas höhere Ausgangsleistung und mit der BAT15 die bessere Rauschzahl erreicht. Wegen des unkritischen Verhaltens wird die BAT15 empfohlen.
Der Transverter arbeitet auch mit weniger als 40mW LO-Leistung. Dann sind allerdings schlechtere Leistungsdaten zu erwarten. Als Oszillatorbaugruppe ist die in DUBUS 4/1990(1) beschriebene Baugruppe zu empfehlen. Diese liefert maximal 50mW Ausgangsleistung. Leiterplatten sind bei Dirk Fischer (Adresse siehe Teileliste) erhältlich.
Wird der Mischer ohne weitere Verstärkerstufen betrieben, ist kein Hohlleiterfilter erforderlich.
Bei Verwendung von 24GHZ Verstärkern(5) sollte ein Filter(4) eingesetzt werden. Durch Unterdrückung des Spiegel frequenzrauschens ist eine Verbesserung der Rauschzahl um 3dB zu erwarten. Im Sendefall 'sehen' die Leistungstufen dann auch kein Zweitonsignal (Sollfrequenz+Spiegelfrequenz), was die 4-fache PEP-Leistung erfordert, sondern nur das Einton-Signal auf der Sollfrequenz.
Die RX-TX Umschaltung erfolgt über eine positive Gleichspannung auf dem Verbindungskabel. Eine PTT-Steuerung gegen Masse ist vorgesehen. Dieser Eingang läßt sich, wenn man die Umschaltung Ober das ZF-Kabel vomimmt, als Ausgang für die Antennenumschaltung verwenden.
4. Danksagung
Unserer besonderer Dank gilt Knut Brenndörfer, DF8CA, und der Fa. Siemens für die Überlassung.
5. References
- M. Kuhne, "12GHz LO für 24&47GHz, DUBUS TECHNIKIII, pp. 149
- Wolf-Henning Rech, DF9IC, "47GHz SSB-Komponenten und Baugruppen", Dorsten 1989, Tagungsband, pp. 23
- E. Zimmermann, HB9MIN, "SSB-Millimeterwellen-Baugruppen für 24 und 47GHz", DUBUS TECHNIKIII, pp. 360
- Peter Riml, OE9PMJ, "High-Q Filter für die mm-Bänder", Tagungsband Dorsten, 1992, Anhang
- M. Kuhne, DB6NT, "Transistorized 24GHz Transverter", DUBUS TECHNIKIII, pp.343
- Jürgen Dahms, DCODA, "Aufbau und Abgleich eines einfachen 24GHz Verstärkers nach DB6NT", DUBUS TECHNIKIII, pp.352
DB6NT, Michael Kuhne.