2022-01-28

70 MHz Transverter

Transverter-byggesættet her samlet af Bo, OZ1DJJ.

Formål

Formålet med den danske del af denne side er at tilbyde hjælp til de læsere af OZ, som ønsker at hente en elektronisk kopi af printudlægget, datablade og i øvrigt komme med opdateret information om selve 70 MHz transverteren.

Desuden er formålet at komme med information om hvordan bestilling af transverter-byggesættet finder sted.

Byggesæt

Ivan, OZ7IS, og jeg, Bo, OZ2M, sælger nogle transverter-byggesæt hvor overskuddet går til fordel for driften af OZ7IGY, der siden foråret 2004 står på egne økonomiske ben, og har et årligt driftsbudget på 18.000 kr.

Byggesættet består af følgende dele:

Korrekt bindende bestillingen foretages ved at:

  1. Skrive en e-mail til Bo, OZ2M, på "kaldesignal rudius net", med angivelse af navn, kaldesignal og leveringsadressen samt at du køber en transverter.
  2. Indsætte beløbet på registreringsnummer: 5341 og kontonummer: 0000446110, Bo Hansen. Husk at angive dit kaldesignal og "Transv."

Hele herligheden sælges for 525 kr., inklusiv almindelig porto i boblekuvert som maxibrev. Ønsker du forsikret forsendelse osv. så skal du betale hvad dette koster ekstra. Prisen har kunnet holdes så lav på grund af støtte fra sponsorer! Skulle du ud og købe det hele i en elektronikbutik ville prisen være langt over 1000 kr. Så ud over at spare penge støtter du også OZ7IGY, og du sparer dig selv for at løbe rundt fra butik til butik.

Der er stadig byggesæt til salg. Lagerstatus er ti per 1. januar 2022.

Bemærk at indbetalingen er den endegyldige bestilling. Afsendelse finder typisk sted en uge efter korrekt modtaget bestilling.

I forbindelse med byggesættet skal der lyde en stor tak til følgende personer:

Samlingen af byggesættet

Hvis du ikke er helt sikker på farvekoden på modstandene så er her et lille program, der måske kan hjælpe: R Color Code.

Du kan også se de opdaterede dokumenter og ændringer her: "70 MHz transverter-byggesæt."

Hvis spolerne har et femte ben, det der ikke sidder i et hjørne, klippes det af.


70 MHz transverteren

Af Ivan Stauning, OZ7IS, og Bo Hansen, OZ2M.

Indledning

Efter i de indledende faser af 70 MHz båndets introduktion i Danmark, hvor vi kørte med det udstyr der lige var til at få fat i, begyndte vi at se os om efter en fornuftig transverter-konstruktion. Det er jo således, at der reelt ikke findes noget fabriksfremstillet udstyr, der er bygget til at kunne køre 70 MHz SSB/CW. Ganske vist kan Yaesu FT-847 bringes til at sende og modtage på 70 MHz MEN ...den er ikke bygget til det! Filtreringen på RX og TX er noget mangelfuld og modtagerfølsomheden ikke optimal. FT-847 kan bringes til at køre nogenlunde. Den engelske importør modificerer da også de apparater, der sælges i Storbritannien. At få en ikke modificeret FT-847 bragt i funktionsduelig stand på 70 MHz bør kræve en næsten ligeså stor indsats, som at bygge den her beskrevne transverter! Transverteren vil dog med garanti have bedre data!!!

Den transverter-konstruktion vi valgte blev nyligt afdøde OE9PMJ, Peter Riml's 50 MHz transverter fra 1990 (ref. 1). Den virker stadig så moderne og intuitiv, at vi ikke havde lyst til selv at starte helt fra bunden. Den har også den fordel, at den er reproducerbar, altså ikke særlig svær at efterbygge og kun bestykket med almindelige "gammeldags" komponenter. Her er ingen mikroskopiske SMD komponenter! En anden fordel ved denne konstruktion er, at alle spolerne, der traditionelt afholder folk fra til gå i gang, kan købes færdigviklet. Konstruktionen er som sådan ikke vanskelig at efterbygge men en vis erfaring med HF-konstruktion er en god ide. Eller måske er I nogle stykker i en EDR-lokalafdeling, som kan slå jer sammen. Faktisk er transverteren en rigtig god konstruktion for en studiekreds også, da den kan analyseres blokvis.

Det første eksemplar blev bygget udfra OZ7IS fornemmelser (fingerspitzgefühl) for re-design af alle HF kredsene. Efter en del eksperimenter kom den også til at køre helt hæderligt så den blev kopieret til eksemplar nr. to uden problemer. Efter at have testet dem i praksis i nogle måneder gik OZ2M i gang med at simulere alle kredsene og afprøve dem sektionsvis. Der var ting der kunne finpudses og detaljer der kunne optimeres, også i forhold til den originale konstruktion. Der er foretaget tre-fire mindre ændringer af kredsløbet, herunder har vi skiftet til et væsentlig billigere 28 MHz RX/TX relæ. Dette i forening med, at den tilgængelige printfilm ikke var af den bedste kvalitet betød, at vi fandt det nødvendigt med et nyt printudlæg. Her meldte OZ1TF, Erik, sig omgående da behovet opstod, og fik på rekordtid lavet det nye printudlæg! Dette kan stadig bruges til 50 MHz konstruktionen i fald nogle skulle ønske det. Det er således en, på mange måder, gennemdokumenteret og afprøvet konstruktion der beskrives i det efterfølgende.

Kredsløbsbeskrivelse

70 MHz indgangssignalet (70 IN) når, igennem indgangsfilteret (L1, C1, C2), til indgangsforstærkeren BF988 (Q1) hvor det forstærkes ca. 25 dB, derefter sendes signalet igennem det efterfølgende 3-gangs båndpasfilter (L2-4 og C3-C8), der sørger for en passende god forselektion.

Blanderen, der er bestykket med en balanceret Schottky-diode-ring-mixer (MX1), nedblander det modtagne 70 MHz signal til 28 MHz, hvorved der tabes godt 6 dB. Herefter forstærkes signalet ca. 10 dB i den støjsvage J-FET J310 (Q2). Det efterfølgende lavpasfilter (L7-8 og C11-14) forøger selektiviteten betragteligt. Uønskede blandingsprodukter udenfor MF signalet bliver afkoblet via diplexeren (R5, L5 og C9).

Oscillatoren, hvortil vi igen har valgt J310 (Q7), svinger på 42 MHz, 3. overtone krystal, i serieresonans. Oscillatorsignalet bliver forstærket i BFW93 (Q6) til ca. 17dBm/50 mW. I det efterfølgende lavpasfilter bliver de harmoniske overtoner dæmpet. Derefter sendes signalet igennem dæmpeleddet R14-18, der impedanstilpasser og dæmper signalet til de ca. 7 dBm/5 mW, der tilføres RX og TX ringmixerne (MX1 hhv. MX2). Af hensyn til stabiliteten forsynes oscillatorkæden med en stabiliseret 8 V spænding fra en 78L08 regulator (IC1).

Senderblanderen (MX2) har kun behov for ca. 0 dBm/1 mW af 28 MHz mellemfrekvenssignal fra transceiveren. Niveauet tilpasses i det regulerbare dæmpeled (R30, R31 og VR). Det resulterende sendersignal filtreres i et tre-gangs båndpasfilter (L12-14 og C25-30) og forstærkes først i en BF988 (Q8) og dernæst i en BFR96 (Q9) til over 100 mW linært. Via lavpas-filteret (L16 og C34-C36) når signalet frem til udgangsbøsningen.

PTT-tilslutningen styrer ved hjælp af to BD442 (Q3 og Q4), sende- modtageomskiftningen (TX ved "0" på PTT). I punktet "DR4" fremkommer +12 V/1 A ved tast, Denne spænding kan bruges til at styre et antennerelæ og eventuelt et PA trin. Skiftekredsløbet med BC337 (Q5) forsinker TX tastningen i forhold til antennerelæet. Det betyder, at TX-output forsinkes (70 OUT) ca. 100 ms i forhold til antennerelæet. På denne måde skifter antennerelæet uden signal på. (Sequencer.)

Opbygningen

Hele transverteren er opbygget på et 1,5 mm dobbeltsidet glasfiberprint, der kan anbringes i en standard hvidblikæske på 148 x 74 x 30 mm3. Printets komponentside er, i det store og hele, et gennemgående stelplan. Når printet bores så husk at bore hullet op i midten af spole-øerne, til ca. 3,2 mm. Så kan man få spolekærnen ud denne vej hvis den skulle flække under optrimningen! Bemærk at  (×) mærkede steder angiver via fra stel-overside til -underside. ≡ angiver at komponenten loddes til stel på printets overside. Firkantede øer på undersiden angiver at disse komponent skal loddes på begge sider.

Allerførst iloddes alle modstande samt stelpunkter. R3 og R6 skal loddes til stelplanet i den ene ende. Derefter iloddes de fire "stripline" transistorer: 2 x BF988 (Q1 og Q8), BFW93 (Q7) og BFR96 (Q9). Derefter dioderne, kondensatorerne (her skal benene være så korte som muligt) og de øvrige komponenter, efter højde. Alle komponenter med forbindelse til stel, loddes på over-/stel-siden af printet.

På Neosid spoledåserne afklippes "stelfanerne" inden monteringen, hvis der ikke er huller i printpladen.. Efter monteringen loddes spoledåserne til stelplanet i det punkt, der fremgår af komponentplaceringen. Hvis spolerne har et femte ben, det der IKKE sidder i et hjørne, klippes det af. På L6 til L11 og L16 kan man på undersiden se hvilke to ben hvor spoletråden er tilsluttet. Se til at den kommer til at vende rigtigt.

Skiftet mellem RX og TX er på nogle transceivere kun een transvertertilslutning for både RX og TX. I dette tilfælde er der nødvendigt at montere relæet. Andre transceivere har separate tilslutninger for både RX og TX. For disse er det ikke nødvendigt at montere relæet. Men det modtagne 28 MHz signal skal føres til den separate stik (28 MHz IN/OUT). Dette gøres ved at lodde et lille stykke coax fra der hvor, det manglende relæ har det modtagne 28 MHz signal og til den "løse loddeflade" ca. under D3.

Dernæst placeres og loddes "skærmhuset" over oscillatoren og skærmen på undersiden.

Til allersidst loddes det afprøvede print i blikæsken, men husk, at det er mest praktisk at bore hullerne til coax-konnektorerne, (det være sig SMA, BNC eller N) og gennemføringskondensatorerne inden man lodder æsken sammen!

Hvis du er en af de heldige, som har adgang til en større instrumentpark så vent med at montere mixerne, Q2 og relæet til sidst, faktisk kan du med fordel vente til efter du har sweepet front-end'en med tilhørende båndpasfilter (70 MHz), diplexer (28 MHz), IF forstærker (28 MHz), lavpasfiltret i oscillatoren (42 MHz) samt senderen (70 MHz).

Yderligere mulighed: TX gain regulering

Hvis TX-IF-styresignalet ikke kan reguleres og mixeren forsynes med det ønskede niveau er det muligt at lave effektregulering på Q8 ved at ændre på gate 2 spændingen. Dette kan gøres fast eller variabelt ved at føre gate 2 ud til et eksternt potentiometer, i stedet for R23, husk at lave en afkobling magen til den, der er lavet i DR3-DR5.

Justering

Først skal krystaloscillatoren sættes i sving, hvis den ikke allerede svinger. Drej langsomt på spolekærne L11 indtil spændingsfaldet over R19 pludseligt ændrer sig fra ca. 0,1 V til ca. 0,8 V. Kærnen efterlades nogenlunde midt mellem de to yderpunkter, hvor kredsen holder op med at svinge, dvs. når der er 0,1 V på R19. Kontrollér om oscillatoren starter op igen efter at spændingen har været afbrudt, inden opjusteringen fortsættes! Derefter justeres spolerne L9 og L10 til maksimalt 42 MHz HF-signal på ben 1 på en af diodeblanderne. Frekvensen kontrolleres med en tæller sammesteds.

Da 70 MHz båndet kun er ca. 500 kHz bredt går det an at justere op fra en frekvens nogenlunde midt i båndet. Den bedste metode til justering af modtageren, vil ellers være med en sweep-generator, men mindre kan altså gøre det i dette tilfælde! Med et passende signal på ca. 70,200 MHz justeres L1 - L8 til maksimum på 28 MHz modtagerens S-meter. Det kan så kontrolleres at målingerne også holder ved båndgrænserne.

Samme princip følges ved opjustering af sendersiden. PTT-terminalen stelles og med et HF-millivoltmeter justeres L12-L16 til maksimalt output ved 70,2 MHz. Også her verificeres målingen ved at kontrollere ved båndgrænserne. Den tilførte 28,2 MHz bærebølge på max. 500 mW justeres på VR, mod uret, til signalet på TX blanderens ben 3 og 4 er ca. 1/3-del af oscillatorsignalet. Hvis det kniber med at måle dette reduceres 28 MHz drive-signalet, til 70 MHz outputtet netop begynder at falde.

Tips til den som har alle remedierne

Når du har sweepet de forskellige filtre så monteres de resterende komponenter. Dernæst tilsluttes en spektrumanalysator til ben 1 på en af mixerene. Nu justeres L10 til den anden-harmoniske på 84 MHz bliver maksimalt dæmpet. Der bør ikke være mere end 0,5 dB forskel på 42 MHz signalet, hvorimod de 84 MHz vil blive dæmpet med mindst 25 dB yderligere, og bør være mere end 75 dB under 42 MHz signalet. Derefter tilsluttes spektrumanalysator "70 OUT" og L16 justeres til den anden-harmoniske på 140 MHz bliver maksimalt dæmpet. Det bør ikke dæmpe 70 MHz signalet mere end et par tiendedele dB, og den anden harmoniske skal være mindst 60 dB under det ønskede signal på 70 MHz.

Målinger

Generelt

Operationsfrekvens
Mellemfrekvens

:
:
69,9 MHz - 70,6 MHz
27,9 MHz - 28,6 MHz
TX

Udgangseffekt
Styreeffekt
Forstærkning
Spuriousundertrykkelse

:
:
:
:
>100 mW
-15 dBm - 0 dBm/30 µW - 1 mW, justerbar
25 dB - 40 dB
>60 dB
RX

Forstærkning
Støjtal
1 dB kompressionspunkt
Interceptpunkt (IP3o)
Dæmpning 56 MHz
Dæmpning 126 MHz

:
:
:
:
:
:
ca. 23 dB
<2,5 dB
0 dBm/1 mW
7 dBm/5 mW
98 dB
94 dB

Figur 1. Front-endens båndpaskarakteristik. Det ses at TV Kanal 4 lyden er dæmpet med 12 dB og FM-båndet med mere end 65 dB.

Figur 2. Senderens spurius ved 21 dBm/125 mW. Det ses, at anden harmoniske er dæmpet 65 dB og tredje harmoniske yderligere et par dB. Alle øvrige signaler er nede i støjgrænsen.

Figur 3. Senderens tredjeordens intermodulation målt ved 22 dBm/159 mW PEP.

Stykliste til 70 MHz transverter

Hvis du har købt et byggesæt kan du her hente en stykliste: "70 MHz transverter-byggesæt."

Modstande

Modstand Nominel værdi
R1, R22 27 kΩ
R2 10 kΩ
R3, R14, R18 180 Ω
R4, R7, R25, R29 22 Ω
R5, R19 47 Ω
R6, R17 150 Ω
R8 8,2 kΩ
R9 2,2 kΩ
R10 1,2 Ω
R11 5,6 kΩ
R12 15 kΩ
R13, R26 1 kΩ
R15, R16, R24 39 Ω
R20 22 kΩ
R21 3,3 kΩ
R23 1,5 kΩ
R27 4,7 kΩ
R28 12 Ω
R30, R31 82 Ω
VR 250 Ω

Alle modstande er 0,25/0,40 W metalfilm.

Kondensatorer

Kondensator Nominel værdi
C1, C7, C14, C24, C26, C32 120 pF
C2, C8, C28 27 pF
C3, C4, C30, C31 22 pF
C5, C6, C27, C29 1 pF
C9 270 pF
C10, C11, C25 33 pF
C12 3,3 pF
C13, C34, C35 39 pF
C15 100 nF polyfilm, 2-modul
C16 1 µF, 100 V, elektrolyt, vandret
C17, C18 22 µF, 25 V, elektrolyt, vandret
C19, C21 82 pF
C20 150 pF
C22 10 pF
C23 47 pF
C33 1 nF
C36, C37 12 pF
C38-C59 10 nF

Alle kondensatorer er keramiske 1 modul, 2,54 mm, hvis ikke andet er angivet.

Halvledere

Komponent Mulige komponenter
D1, D2 5,6 V zenerdiode, 0,5 W
D3, D4 1N4004 eller tilsvarende
D5, D6, D7 1N4148 eller tilsvarende
IC1 78L08
Q1, Q8 BF988, BF981, BF900, BF960
Q2, Q7 J310, U310
Q3, Q4 BD442, BD434, BD438, BD136, BD140
Q5 BC337
Q6 BFW93, BFW92
Q9 BFR96

Spoler

Spole Type Kommentar
DR1, DR2, DR6, DR8 10 µH  
DR3, DR4, DR5 Ferritperle Monteringstråd føres gennem hullet i perlen
DR7 15 µH HF-drossel HF drossel
DR9, DR10 (Drain-drossel) Ferritperle Til montering rundt om drain-benet på Q1 og Q8
L1, L2, L3, L4, L12, L13, L14, L15 Neosid 00 5231 03  
L5, L16 Neosid 00 5061 00  
L6, L7, L8 Neosid 00 5048 00  
L9, L10, L11 Neosid 00 5049 00  

Hvis spolerne har et femte ben, det der IKKE sidder i et hjørne, klippes det af. På L6 til L11 og L16 kan man på undersiden se hvilke to ben hvor spoletråden er tilsluttet. Se til at den kommer til at vende rigtigt.

Øvrige

Komponent Beskrivelse
MX1, MX2 SBL-1, IE500, IE800, HPF-505
Krystal 42 MHz, tredje overtone, HC49/U
Hvidblikkasse 148 x 74 x 30 mm3
BNC-bøsninger 4 x BNC-bøsninger der loddes i. Fjern de fire ben på hver bøsning
Gennemføringskondensatorer 1 nF, loddebare
Relæ Omron G5V-2
Blikskærme Stor til overside, lille til underside
10 cm coax Bruges hvis der ønskes separat 28 MHz RX

Afslutning

Da OE9PMJ i sin tid designede transverteren til 50 MHz kunne den bygges til enten en mellemfrekvens på 28 MHz eller 144 MHz. Nogle vil måske finde det ønskeligt, at 70 MHz transverteren også skal kunne tilsluttes 144 MHz som mellemfrekvens. Der er imidlertid gode grunde til at overveje et sådant skridt grundigt, hvilket har ligget uden for rammerne af vores 70 MHz design. Hvis 144 MHz mellemfrekvens ønskes skal dette blandes med 74 MHz. Det ligger så tæt på 70 MHz, at det må forventes at volde store vanskeligheder.

Så der er mange gode grunde til at komme i gang på 70 MHz. 

Referencer

  1. Technical Report, 50 MHz Transverter, Peter Riml, OE9PMJ, Dubus 1/1990. (Warning PDF file!)
  2. 50 MHz transverter af OE9PMJ, OZ, 1990, oktober.
  3. www.rudius.net/oz2m/70mhz
  4. www.oz7igy.dk

Dokumentation mv.

Transverter

Mixere

  • SBL-1, (Warning PDF file!) MX1, MX2. Mini-circuit online datablad.
  • "Alle" de anførte mixere er ens så de forskellige datablade er ikke specielt forskellige.
Relæ

Spoler

Halvledere

  • 78L05: IC1. (Warning PDF file!)
  • BF988: Q1, Q8. (Warning PDF file!)
  • J310: Q2, Q7. (Warning PDF file!)
  • BD442: Q3, Q4. (Warning PDF file!)
  • BC337: Q5. (Warning PDF file!)
  • BFW93: Q6. (Warning PDF file!)
  • BFR96: Q9. (Warning PDF file!)

Rettelser til OZ

Styklisten

Diagrammet


Bo, OZ2M, www.rudius.net/oz2m