Jak změnit Local oscilátor mikrovlnného transvertoru DB6NT.

For EN jump down.

Jakkoli je Michael DB6NT světoznámým konstruktérem mikrovlnných zařízení, je poněkud zaujatý v tom, že své transvertory obvykle vyrábí hned na začátek DX segmentu daného mikrovlnného pásma tak, že kmitočet  je odvozen ze začátku mezifrekvenčního pásma příslušného budiče např. 2320.000  / 144.000 MHz apod. To však je někdy nešťastná kombinace - pokud se ze soutěžního QTH provozuje více soutěžních pásem a některé z těchto soutěžních pásem používá QRO TX, leze tento kmitočet do MF mikrovlnného zařízení, kde generuje parazit a přetížení MF přijímače daného pásma. Vždyť i slušné koaxiální kabely vedené vedle sebe nemají izolaci větší, než jen cca 100dB a pokud jeden operátor, třeba jen desítky metrů daleko od stanoviště mikrovlnného zařízení posílá do antén VF výkon stovek Wattů, provoz na mikrovlnném pásmu to úspěšně zablokuje.  Potom nezbývá, než kmitočet místního oscilátoru měniče kmitočtu (transvertor) přesunout jinam - třeba až o několik MHz. U transvertorů DB6NT druhé generace (G2) to bylo jednoduché - na vstup externího oscilátoru se přivedl kmitočet z odděleně umístěného termostatovaného OCXO, který pracuje na základním kmitočtu násobicího řetězce transvertoru (obvykle někde v okolí  96 až 107MHz, případně v oblasti 123MHz). Tento externí oscilátor může být i syntetizovaný a připojen na nějaký kmitočtový normál. Tak to u nás v klubu provozujeme na 3cm, přičemž rubidiový standard 10MHz (Efratom) zabezpečuje na 10GHz stabilitu cca 1Hz. Ovšem u transvertorů 3 generace (G3) Michael provedl inovaci v tom, že OCXO je umístěn přímo v transvertoru a schopný činnosti i bez "zavěšení" na externí kmitočtový standard. Ten je projektovaný tak, aby pracoval na 10,00MHz. Byl jsem požádán, abych transvertor 432/3400 MHz  (G3) upravil na převod 433/3400MHz  z výše uvedených příčin. Nejprve jsem pomocí spektráku a čítače zjistil, kde kmitá krystalový oscilátor.  Bylo to v oblasti 123,6MHz. Konverzní kmitočet transvertoru je 3400 - 432 = 2968MHz. Z toho vyplývá počet násobicích stupňů:  2968/123,6= 24,01. Krystalový oscilátor je tedy násoben 24x a jeho přesný kmitočet je tedy zřejmě 2968/24= 123,667MHz. Je-li tento kystalový oscilátor zavěšen na externí normál 10MHz, znamená to, že digitální obvody PLL de facto zajišťují dělicí poměr  123,667 / 10= 1236,67

Pokud je požadován převod 433/3400 bude konverzní oscilátor 2967MHz a kmitočet krystalu 2967 / 24  = 123,625 MHz. Objednal jsem tedy u výrobce zhotovení takového krystalu. Stál asi 400Kč (vč. dobírky) a přišel mi za týden. Vyměnil jsem ho v transvertoru a ověřil, že kmitá. Kmital a dokonce byl u převodu na 9cm "uhnutý" jen o cca 3kHz nahoru. Teď přišla ta nejzajímavější část. Digitální dělička v transvertoru byla nastavena na dělicí poměr 1236,67x. Co se stane, když namísto 10MHz standardu přivedu na jeho konektor kmitočet 123,625 / 1236,67 = 9,9966038 MHz? Nestalo se nic. Ale protože můj programovatelný generátor umožňuje ladění po krocích 1Hz, využil jsem toho a cvakal nejprve dolů a potom nahoru. U kmitočtu 9,996633 MHz se krystal zavěsil na kmitočet generátoru, signál majáku OK0EB zažbluňkal a poskočil cca o 2kHz dolů. BINGO! LOCKED!

Nyní jsem laboratorní generátor nahradil digitálním oscilátorem od firmy Leo Bodnár, který je zavěšen na GPS. Bylo třeba jen lehce upravit kmitočet opěrného kmitočtového standardu (o 1Hz), přičemž jsem zpětným výpočtem zjistil, že původní krystal kmital na 123,6666385MHz a dělicí poměr interní digitální děličky je 1236,666x. Zkusil jsem opěrný oscilátor "ladit" po 1Hz krocích a nastavil ho tak, aby "chytací rozsah" interního OCXO byl symetrický. Nu a to je všechno. Zadání bylo splněno. Doufám, že to operátory potěší.
 

How to retune Local oscillator of DB6NT's microwave transverter

Although Michael DB6NT is a world-famous designer of microwave devices, he is somewhat biased in the fact that he usually manufactures his transverters right at the beginning of the DX segment of a given microwave band so that the frequency is derived from the beginning of the intermediate frequency band of the respective exciter eg 2320,000 / 144,000 MHz, etc. However, this is sometimes an unfortunate combination - if more competition bands are operated from the contest QTH and some of these contest station zones use QRO TX, this frequency climbs into the IF microwave device , where it generates a parasite and overload the IF receiver of the given band. After all, even decent coaxial cables running side by side do not have insulation higher than about 100dB, and if one operator, even just tens of meters away from the microwave device, sends hundreds of watts of power to RF antennas, the operation on the microwave band will be successfully blocked. Then there is no choice but to move the frequency of the local oscillator of the frequency converter elsewhere - perhaps up to several MHz.  However with the second generation (G2) of transverters, it was simple - the input of the external oscillator was fed a frequency from a separately located thermostated OCXO, which operates at the basic frequency of the multiplication chain of the transverter (usually somewhere around 96 to 107MHz, or in the area of 123MHz). This external oscillator can also be synthesized and connected to precise frequency normal. So we run it by such way at 3cm in our club, while the rubidium standard 10MHz (Efratom) ensures 10GHz stability of about 1Hz. However, with the 3rd generation (G3) transverters, Michael has made an innovation. In that OCXO is located directly in the transverter and capable of operating without being "locked" to an external frequency standard, designed to operate at 10.00MHz. I was asked to modify the 432/3400 MHz (G3) transverter to 433/3400MHz conversion for the above reasons. First, using a spectrum analyzer and a counter, I found out where the crystal oscillator oscillates. It was in the 123.6MHz region. The conversion frequency of the transverter is 3400 - 432 = 2968MHz. This results in the number of multiplication stages: 2968/123.6 = 24.01. The crystal oscillator is therefore multiplied by 24x and its exact frequency is probably 2968/24= 123.667MHz. If this oscillator is locked on an external normal of 10MHz, it means that PLL digital circuits de facto provide a dividing ratio of 123.667 / 10 = 1236.67

If a 433/3400 conversion is required, the conversion oscillator will be 2967MHz and the crystal frequency 2967 / 24 = 123.625 MHz. So I ordered from the manufacturer to make such a crystal. It cost about 20 Euro (including cash on delivery) and came to me in a week. I replaced it in the transverter and verified that it oscillates. It oscillated and was even "bent" by about 3kHz upwards in the 9cm gear only. Now came the most interesting part. The digital divider in the transverter was set to a dividing ratio of 1236.67x. What happens if instead of the 10MHz standard I bring a frequency of 123.625 / 1236.67 = 9.9966038 MHz to its connector? Nothing happened... But since my programmable generator allows 1Hz incremental tuning, I took advantage of it and clicked first down and then up. At the frequency 9.996633 MHz, the crystal lock on the generator frequency, the signal of the OK0EB beacon gurgled and jumped down by about 2kHz. BINGO! LOCKED!

Now I have replaced the laboratory generator with a small digital oscillator from Leo Bodnár, which is locked on GPS. It was only necessary to slightly adjust the frequency of the supporting frequency standard (by 1Hz), and I found out by reverse calculation that the original crystal oscillated at 123.6666385MHz and the dividing ratio of the internal digital divider is 1236.666x. I tried to "tune" the support oscillator in 1Hz steps and set it so that the "catching range" of the internal OCXO was symmetrical. Well, that's it. The assignment was completed. I hope that the operators will be pleased.

Maybe it helps somebody.

73, Vladimir