de Ik8UIF

5.7 GHz  Down-Converter
... per la ricezione della banda ATV dei 6cm
NF<1dB - Gc@40dB

click here for the english version 
5,7GHz down-converter

Mar/2004


 Il traffico nella banda ATV dei 6cm non e` certamente paragonabile a quello
 presente sulle frequenze  dei 24 e 13cm, questo anche per il fatto che tale
 banda   solitamente  viene  ingiustamente  snobbata  a favore dei 3cm.  Per 
 questo  motivo  e`  difficile  o  quantomeno  poco  frequente  reperire dei
 progetti che trattino l'autocostruzione ATV sui 5,7GHz.
 Personalmente ritengo che il primo passo per attivare una nuova banda debba
 essere quello di potere disporre di un valido sistema di ricezione.
 Il  seguente  progetto di  Down-Converter per i 5,7GHz permette di ottenere 
 delle  performances  davvero interessanti con un NF<1dB ed un  Guadagno  di
 conversione prossimo ai 40dB.   Inoltre ho  adottato  un Oscillatore Locale
 Sintetizzato  esterno  (derivato  dall'Exciter sui 1.2GHz)  e  pertanto  la 
 stabilita` di frequenza raggiunta su questo convertitore  si  va a  sommare
 alle   sue  altre   ottime  caratteristiche  che  rendono  questo  progetto 
 raccomandabile per un buon inizio di attivita` ATV sui 6cm !


 DESCRIZIONE DEL CIRCUITO
Schema a blocchi
Il front-end utilizza due stadi amplificatori ad HEMT che conferiscono una cifra di rumore assai minore ad 1dB (0.5dB@10GHz sul data sheet) ed un guadagno sul segnale in ingresso di circa 30dB. Segue un filtro Passa Banda interdigitato a 2 poli di cui si riportano i dati di scattering ottenuti con il software Sonnet© r8.51.
BPF-RF S11-S12 BPF-LO S11-S12
Un analogo filtro, tarato sui 4.6GHz (fig.2), e` posto sull'ingresso del segnale LO ed in abbinamento ad un HEMT estrae ed amplifica la 3a armonica del segnale originario a 1533,375MHz del LO ottenendo cosi` i 4600MHz occorrenti al Mixer per effettuare la conversione su una IF di 1,1GHz. Il Mixer "attivo" utilizzato e` un IAM81008 (Pdf data sheet) prodotto dalla HP e reperibile ad un prezzo contenuto anche sul nostro mercato nazionale. Esso offre un Guadagno di Conversione di -2dB a 5,7GHz con IF settata a 1,150GHz. Segue un MMIC tipo INA10386 che apporta un guadagno di circa 20dB sul segnale di IF cosi` disponibile sul connettore di uscita. SCHEMA ELETTRICO
Schema elettrico
Come si vede dallo schema tutte le alimentazioni, compresa quella per l'LO esterno, sono prelevate dal connettore di IF ovvero dal ricevitore SAT e quindi avremo un solo cavo ... tra i piedi ! Le tensioni di Gate degli HEMT sono prodotte dal solito i.c. 7660 ed andranno regolate tramite i trimmer smd P1 e P2 fino ad ottenere i valori di Vd come da schema. Il punto di connessione EXT VCC IN e` utile nel caso si voglia alimentare il Down-Converter da un comune alimentatore, ad esempio durante la fase di test strumentale del circuito. IL CIRCUITO STAMPATO  Il circuito stampato e` realizzato su un supporto in teflon tipo RT5870-30 con Er=2.33 e Thickness=0.762mm. Puo` essere utilizzato l'equivalente MY3. Il layout in formato PDF disponibile in Download:
IK8UIF-57CONV.PDF
NB: per una corretta scalatura del disegno necessario disattivare tutte le opzioni di regolazione automatica presenti nel menu di stampa di Acrobat Reader alla voce "Copie e Regolazioni". Disposizione dei componenti sul c.s. :
Disposizione componenti
Lo stampato andra` forato con una punta da 0.7mm e quindi andranno svasati dal lato massa tutti i pads non connessi a potenziale 0. I componenti riportati con colore BLU andranno montati sul LATO-MASSA del circuito stampato. Sul medesimo lato andranno effettuati con un sottile cavetto i tre jumpers tra i pads J1-J1, J2-J2 e J3-J3. Le connessioni passanti di MASSA (contrassegnate in VERDE) andranno realizzate utilizzando del filo unipolare argentato da 0.7mm di diametro o ancor meglio tramite il foglio di rame della schermatura esterna di un cavo tipo H100. Il foglio andra` prima stirato e poi avvolto su se stesso fino ad ottenere un cilindretto di 0.7mm di diametro. Il cilindretto andra` inserito nel foro e quindi saldato da entrambi i lati con pochissimo stagno. Dopo la saldatura le parti eccedenti andranno tagliate con un piccolo cutter. Questo metodo e` ottimo per garantire una buona connessione di massa indispensabile per le frequenze in gioco e per il buon funzionamento del converter. Il circuito andra` alloggiato in un contenitore tipo tin-plate dalle dimensioni interne di 98x58x22mm. E` opportuno incollare sul lato interno del coperchio sovrastante il lato attivo del pcb un foglio di materiale RF-Absorber in modo da prevenire possibili autooscillazioni dovute a paths indesiderati sulla superficie del coperchio unitamente all'alto guadagno intrinseco di ogni device utilizzato. I tre connettori impiegati sono del tipo SMA-F ed andranno saldati sul lato esterno del contenitore tin-plate. IL MODULO LO  Il segnale LO richiesto puo` essere prodotto da qualsiasi Oscillatore RF la cui frequenza dovra` risultare settata su 1533,375MHz (x3=4600,125MHz) e con una potenza RF erogata compresa nel range 0dBm 8dBm. Come da nostro BandPlan la conversione verra` effettuata nei tre range:
Fin (MHz) -- IF (MHz) 56505670 --> 10501070 57605770 --> 11601170 58305850 --> 12301250
Personalmente come LO utilizzo un modulo Exciter 1.2GHz modificato in modo da raggiungere la frequenza di LO richiesta da questo Converter. In tale modo questa fonte RF risulta essere lockata e quindi esente da qualsiasi slittamento per cui non si avranno piu` dubbi che la frequenza impostata sul Ricevitore non corrisponda a quella effettiva di conversione ... Inoltre l'adozione di un LO lockato rende possibile l'utilizzo del Down-Converter anche in applicazioni NON Atv, magari mediante un'ulteriore stadio di conversione ma con la debita considerazione del phase-noise complessivo prodotto. Le modifiche all' Exciter, nonche` il software per il relativo PIC, saranno presto disponibili nelle mie Projects Page. Buona Atv in 6cm! 73s de Ik8UIF Alberto



de Ik8UIF's   page
© Copyright Reserved 
http://www.ik8uif.it

Please Read the Notes about the use of Ik8UIF web-site
Leggere le Note sull' utilizzo del sito-web IK8UIF