|
Attenuátor pro
23 (a 13cm) - a nejen to (EN version below) Restrikce výkonu v pásmu 23cm vede k tomu, že (téměř) QRP výkon se stává standardem. Je to samozřejmě chyba a VKV závodění na nejpopulárnějším GHz pásmu to vrhlo ve vývoji o 20 let zpět, ale asi s tím v krátkém časovém horizontu nic neuděláme. IARU a jeho členské organizace se sice bily v prsa, že jsou schopny se domluvit v rámci ITU o zachování dosavadního modelu provozu na 23cm, ale skutek utek. Kvůli pár CB převaděčovým pionýrům a hrstce ATV enthusiastů, které bys v R1 IARU spočítal na prstech obou rukou jsme zcela zbytečně přišli o rozumné výkony v závodech a šťavnatý EME provoz na tomto pásmu pro každého. Přičemž všem dnům ještě není konec a v rámci dalšího kola nesmyslného zbrojení se tlak lampasáků všech barev výložek na vyklizení radioamatérského provozu na 23cm bude nejspíše zvětšovat. Domnívám se, že radioamatéři udělali chybu v dosavadním kole vyjednávání - byli příliš konsensuální a diplomatičtí. Bylo přitom zcela namístě otevřít historické prameny a zjistit, kdo stál za likvidací původně výhradního radioamatérského pásma 1215 - 1300MHz a jeho darování do výhradního používání letecké a kosmické navigační službě (čti vojákům). A ve vyjednávání být tvrdí - a třeba si zaplatit dobré radiokomunikační právníky, přičemž jako známku slušného radioamatérského vychování nabídnout za zachování výhradního přídělu pro ARS (amatérskou radiokomunikační službu) v segmentu 1298 až 1300MHz kompromis spočívající v tom, že amatéři z pásma 23cm vyklidí veškerý provoz FM a ATV převaděčů. Jenže - současné radiotské organizace mají k vojákům blízko a jsou tak zaměřeny především na KV (CB) provoz. Velká Británie vystoupila z EU a projekt Galileo ji už vlastně nezajímá, americké FCC se problém EU netýká a těch pár mezikontinentálních QSO navigace v EU (resp. v R1 ITU) už vůbec ne. Nemá-li tedy radioamatérský provoz na GHz pásmech v EU zemřít úplně, musíme se zamyslet, jak z této situace vykličkovat. Proč je pro nás pásmo 23cm tak důležité? Protože ARS je závislá na komunikaci na úrovni šumu a nemůže své pásmo sdílet s jinými službami. Nepotřebujeme masivní kmitočtové příděly desítek MHz, ale úzké, nicméně výhradní segmenty, které bude radiokomunikační regulátor efektivně chránit nejen proti proti zneužívání jiných služeb, ale i proti nežádoucímu mimopásmovému vyzařování jiných radiokomunikačních služeb a zařízení. Je totiž zapotřebí si uvědomit, že blízké pásmo 13cm je sdíleno se vším možným haraburdím (m.j. kuchyňské mikrovlnné trouby a WI-FI) a je všechno jiné, než QRM free. Rovněž 3,4GHz je na tom špatně a čeká se jen na osudový okamžik, kdy tam bohatí operátoři mobilních telefonních sítí zahájí 5G bezdrátovou datovou službu, segment 5760MHz nám již de facto byl odňat a přidělen bezplatně (?) wifičům, kteří tam mohou nabízet WIFI-6E připojení s výkonem 1W!!! V OK si wifiči již narozdíl od EU (opět zdarma) zalehli amatérské pásmo 10GHz a používají tam radioamatérské technologie (PA), které mají výkon o mnoho řádů vyšší, než jim legálně povolený limit (2mW). Jenže ČTÚ jejich výkony nekontroluje... A to všechno je navíc doplněné podrazáckou službou UWB. K zaplakání... Vycházejme však zatím ze stávající koncepce 23cm zařízení na radioamatérském stole. Většinou mají radiomatéři v OK nějaký transvertor k jinému MF zařízení, a to transvertor, který dává přímo výkon okolo 10W (max 15W) z nějakého hybridního zesilovače Mitsubishi (obvykle RA18H1213G), nebo s podobným výkonem ze separátního budiče. Jen zlomek radioamatérů používá přímo nějaký transceiver, který je schopen vysílat přímo na 23cm (TS2000, TS790, FT736, IC1275 a.j....) Ovšem také tyto transceivery mají VF výkon jen 10W. Pouze velké stanice z předních míst výsledkových listin mají na koncovém stupni výkon stovek Wattů. Zbytek stanic má PA s výkonem do 100W a jen zlomek QRP borců má výkon řádu 1W. Je zde problém v tom, že velké PA potřebují mezibudič - neboť velké PA potřebují k buzení "koncového stupně" výkon cca 20 až 50W a ani "stovkové" zesilovače se často výkonem řádu 10W nevybudí. V OK bude tedy v nových podmínkách zapotřebí desítek až stovky výkonových zesilovačů pro stanice středního výkonu a nebude překvapením, když bude pro jejich buzení nutný mezipostrk, neboť po restrikci výkonu bude žádoucí mít "koncový stupeň" umístěn co nejblíže k anténě, nejlépe přímo na anténě a kabel od budiče, (nebo 23cm transceiveru) k anténě s PA bude přinášet dodatečný útlum (při 20m 10mm kabelu s pěnovým dielektrikem to budou cca 3dB) a to by na vybuzení PA už většinou nestačilo. Budeme tedy potřebovat budič s cca 6dB zisku a výkonem okolo 25W. Ideálně pro tento účel vyhovuje zesilovač s tranzistorem MRF9045, který je levný a pracuje i na 1300MHz. Na webu najdete více návodů, jeden byl i v QST 6/2009 od G4BAO. Ale - při buzení okolo 5W a zisku budiče cca 14dB by byl tranzistor kriticky přebuzen. Je tedy zapotřebí na jeho vstup zařadit útlumový článek cca 6 až 10dB. Touto cestou jsem šel i já. Našel jsem si útlumový článek 8dB /100W do 3GHz - vyrábí je firma Kyocera v USA. Oslovil jsem jejich doporučené dealery (např. TME), ale dozvěděl jsem se, že je buď nejsou schopni dodat vůbec, nebo chtějí objednávku na nesmyslné minimální množství, či nesmyslný poplatek za dopravu. Nakonec mi jej poslal kamarád. Teprve potom jsem vhodný (10dB) attenuátor našel v Itálii u osvědčeného prodejce RF-Microwave za 18€. Udělal jsem na něj krabičku z pocínovaného plechu cca 25x25x12mm se dvěma připájenými konektory SMA. Protože pásky vycházející z čipu jsou úzké, doplnil jsem k nim asi 5mm široké plechové pásky, aby dosáhly ke kontaktu SMA konektoru. Ale ouha: vlastní neschopností jsem přitom jeden pásek ulomil hned u čipu... Je opravdu velice křehký! Nejraději bych si nafackoval. Takže nový attenuátor? Řekl jsem si: když jsem už jeden zničil, zničím ho úplně - a ostří nože jsem položil na vrchní bílou (porcelán? keramika?) destičku na čipu a jemně klepnul na nůž malým kladívkem. Destička praskla a objevil se nakontaktovaný čip i s ulomeným zbytkem pásku vývodu. Pomocí mikropájky a cínu se stříbrem a nižším bodem tání jsem na zbytek vývodu opatrně připájel mědený plíšek. Aby se zase hned neulomil, přidal jsem malou kapičku vteřinového lepidla jako fixaci a namontoval jsem attenuátor do krabičky. Na vstupu i výstupu měl mizerné SWR - cca 10dB (SWR cca 1:2...) Bylo jasné, že ty pásky byly moc úzké. Druhý den, až lepidlo zatvrdlo jsem proto vstup i výstup doplnil fóliovými kapacitními trimry cca 2 až 5pF. Opět se dají koupit u zmíněného prodejce v Itálii. Těmito trimry se dala impedance na vstupu i výstupu dotáhnout až na odrazy kolem -30dB. Možná, že by ty trimry mohly mít i nižší počáteční kapacitu (do 2pF) a tento způsob přizpůsobení by šel použít i na 13cm.... Tolik ode mne. Nepíšu to povídání jako žádný návod, spíše jako téma k zamyšlení, jak a co dál s 23cm - a to zejména po další WRC konferenci ITU. Doufejme, že tam opět bude příležitost - samozřejmě, pokud nás IARU rovnou nehodí přes palubu. 73 OK1VPZ
Attenuator for 23
(and
13 cm)
- and not only that
or do not repeat the mistakes of others,
please The restriction of power in the 23cm band leads to the fact that (almost) QRP power becomes the standard. It's obviously a mistake, and it's set VHF racing on the most popular GHz band back 20 years in development, but we're probably not going to do anything about it in the short term. Although the IARU and its member organizations were beating their chests that they were able to agree within the framework of the ITU on maintaining the current model of operation on 23cm, the deed failed. Due to a couple of CB converter pioneers and a handful of ATV enthusiasts that you could count on the fingers of both hands in the R1 IARU, we needlessly lost reasonable performance in races and juicy EME operation on this band. Moreover, the days are not over yet, and as part of the next round of senseless arming, the pressure of lampasaks of all colors to clear amateur radio traffic on 23cm will rather intensify. Radio amateurs made a mistake in the previous round of negotiations - they were too consensual and diplomatic. It was quite appropriate to open the historical sources and find out who was behind the liquidation of the originally exclusive radio amateur band 1215 - 1300MHz and its donation to the exclusive use of the air and space navigation service (read soldiers). And be tough in negotiations - and you need to pay for radio communication lawyers, and as a sign of good radio amateur behavior, offer to preserve the exclusive allocation for ARS (amateur radio communication service) in the 1298 to 1300 MHz segment, a compromise consisting in the fact that amateurs clear all FM traffic from the 23 cm band and ATV converters. But - the current radio organizations are close to the military and are therefore mainly focused on KV (CB) operation, Great Britain has left the EU and the Galileo project is no longer really interested in it, the American FCC is not concerned with the EU problem and the few intercontinental QSO navigation in the EU (or .in R1 ITU) not at all. So, if amateur radio traffic on GHz bands in the EU is not to die completely, we have to think about how to deal with this situation. Why is the 23cm band so important to us? Because ARS relies on noise-level communications, it cannot share its band with other services. We do not need massive frequency allocations of tens of MHz, but narrow but exclusive segments that the radio communication regulator will effectively protect not only against the abuse of other services, but also against unwanted out-of-band radiation of other radio communication services and equipment. It is necessary to realize that the 13 cm band is shared with all possible junk (including kitchen microwave ovens and WI-FI) and everything is different from QRM free. 3.4GHz is also in a bad way and we are just waiting for the fateful moment when the rich mobile phone network operators will start a 5G wireless data service there, the 5760MHz segment has already been de facto taken away from us and allocated for free (?) to WiFi users who can offer WIFI there -6E connection with 1W power!!! Unlike the EU, Wi-Fi users in OK have already secured the 10GHz amateur band (again for free), they use amateur radio technologies (PA) there, which have a power many orders of magnitude higher than the legally allowed limit (2mW). But ČTÚ does not check their power... And all this is additionally supplemented by the subterfuge of the UWB service. To cry... However, let's start from the current concept of a 23cm device on a radio amateur table. Mostly, radio operators in OK have a transverter for a two-meter device, namely a transverter directly with a power of around 10W (max 15W) from some Mitsubishi hybrid amplifier (usually RA18H1213G), or with a similar power from a separate driver. Only a fraction of radio amateurs directly use a transceiver that is able to transmit directly on 23cm (TS2000, TS790, FT736...) However, these transceivers also have an RF power of 10W. Only big stations from the top of the charts have hundreds of Watts of power at the end stage. The rest of the stations have PAs with a power of up to 100W, and only a fraction of the QRP fighters have a power of the order of 1W. The problem here is that large PAs need an intermediate driver - large PAs need a power of approx. 20 to 50W to excite the "end stage", and even "hundred" amplifiers often cannot be excited with a power of the order of 10W. In OK, under the new conditions, tens to hundreds of power amplifiers will be needed for medium-power stations, and it will not be a surprise if an intermediate amplifier will be necessary for their excitation, because after the power restriction it will be desirable to have the "final stage" located as close as possible, preferably directly on the antenna and cable from the exciter, (or 23cm transceiver) to the antenna with PA will bring additional attenuation (at 20m of 10mm cable with foam dielectric it will be approx. 3dB) and that would not be enough to excite the PA. So we will need a driver with a gain of about 6dB and a power of about 25W. An amplifier with an MRF9045 transistor, which is cheap and works even up to 1300MHz, is ideal for this purpose. You can find more tutorials on the website, one was also in QST 6/2009 by G4BAO. But - with an excitation of around 5W and a driver gain of approx. 14dB, the transistor would be critically overexcited. It is therefore necessary to add an attenuator of approx. 6 to 10 dB at its input. I went this way too. I found an 8dB/100W attenuator up to 3GHz - manufactured by Kyocera in the USA. I contacted their recommended dealers (eg TME) but was told they were either unable to supply them or wanted a ridiculous minimum order or a ridiculous shipping fee. Finally, a friend sent it to me. Only then did I find a suitable (10dB) attenuator in Italy at a proven RF-Microwave dealer for €18. I made a box for it from tinned sheet approx. 25x25x12mm with two soldered SMA connectors. Since the strips coming out of the chip are narrow, I added about 5mm wide sheet metal strips to them so that they reach the contact of the SMA connector. But hey: due to my own incompetence, I broke one of the straps right next to the chip... I'd rather slap myself. So a new attenuator? Once I've destroyed one, I destroy it completely - I put the blade of the knife on the top white (porcelain? ceramic?) plate of the chip and gently tap the blade with a small hammer. The plate cracked and the chip appeared in contact with the rest of the terminal strip broken off. Using a micro solder with tin with silver and a lower melting point, I soldered a strip of copper to the rest of the lead. To prevent it from breaking again, I added a small drop of instant glue as a fixation. I mounted the attenuator in the box. It had a miserable SWR at the input and output - about 10dB. It was clear that the straps were too narrow. The second day, when the glue had hardened, I added foil capacitance trimmers of approx. 2 to 5pF to the input and output. Again, they can be purchased from the aforementioned dealer in Italy. With these trimmers, the input and output impedance reflections could be brought down to -30dB. Maybe the trimmers could have even a bit lower starting capacity (up to 2pF). So much from me. I'm not writing this talk as a guide, rather as a topic to think about, how to proceed with 23cm - especially after the next ITU WRC conference. I hope there will be some opportunity again, however if IARU will support us.
73! OK1VPZ OK2A team And the pics: Obrázky:
|
