I3EEL - Lodovico Della Libera |
Il semplice circuito proposto e' stato sviluppato unitamente ad altri blocchi
modulari per l'impiego in 3 progetti radiantistici per la banda dei 24 GHz :
* RTX ATV per 24 GHz * Convertitore per Oscar - 40 in Banda K * Realizzazioni
NO-TUNE per banda K I progetti citati non sono ad oggi definitivi
( anche se alcuni gia' terminati ) , poiche' vi sono soluzioni concorrenziali
che richiedono un vaglio dettagliato al fine di valutarne la competivita'
relativa in termini di prestazioni , vantaggi , svantaggi , costi, e , non
ultimo, semplicita' costruttiva. La semplicita' costruttiva e ripetibilita'
dei risultati sono considerati elementi con peso determinante della validita'
poiche' costituiscono presupposto minimo per espandere l'interesse e l'accesso
del maggior numero di radioamatori alla sperimentazione nelle bande millimetriche
, anche se non dotati di esperienze specifiche o pregresse nel settore.
Come per il passato priorita' e' data alle soluzioni NO-TUNE che
costituiscono il veicolo ideale per abbracciare questa attivita'
con un minimo impiego di risorse e senza il vincolo di disponibilita''
di strumenti ed attrezzature costose. Una prima applicazione di
questo triplicatore di frequenza e' la realizzazione di un
trasmettitore ATV a 24 GHz , ponendolo in cascata ad un modulo
pilota con D.R.O. modulabile in frequenza . Diversi moduli
con uscita ad 8 GHz sono stati recentemente offerti sul mercato
surplus e bene si prestano per questa applicazione .
Alternativamente si puo' ricorrere ad unita' autocostruite
con D.R.O. a 8 GHz , simili al progetto NO-TUNE quale
descritto alla Ref.1. Una seconda applicazione e' relativa
ad Oscar 40 , per la realizzazione di una catena di
Oscillatore Locale con mixer attivo a frequenza fondamentale.
In Fig.1 e Fig.2 sono riportati lo schema elettrico ed il circuito stampato del triplicatore di frequenza.
Fig.1
Fig.2
a) Il circuito impiega due MESFET GaAs. Q1 , pilotato da un segnale sufficientemente ampio ( Pin= 10...20 mW), opera in regime non lineare ed all'uscita e' interposto un semplice filtro ad un risonatore centrato a 24 GHz. Q2 amplifica il segnale a 24 GHz che nelle condizioni nominali di funzionamento eroga ca. 3...5mW .
b) Entrambi i dispositivi sono alimentati da una tensione stabilizzata di 5V con autopolarizzazione di griglia . Al fine di ottimizzare l'efficienza di conversione, R1 puo' essere sostituito da un potenziometro per regolare le condizioni di lavoro in funzione della potenza pilotaggio .
c) I circuiti d'ingresso e d'uscita sono connessi con accoppiatori l/4 in microstrip sul circuito stampato.
d) Nessun componente e' critico , ma i ritorni a massa dei terminali di source di Q1,Q2 debbono essere fatti a regola d'arte per la minima induttanza parassita. Cio' e' ottenuto con una striscia di rame ( spessore < 0,05 mm ) larga 1 mm e cucita sul circuito , nelle fenditure riportate nel circuito stampato.
e) In uscita il segnale di pilotaggio a 8 GHz risulta soppresso di ca. 10..12dB. Questo valore puo' risultare insufficiente in alcune applicazioni : per raggiungere valori piu' elevati e' necessario ricorrere a filtri interstadio con 2 , o meglio 3 , risonatori . In questo caso tuttavia si ha un calo della potenza d'uscita a causa della maggiore perdita d'inserzione del filtro. ( ca.4..4,5 dB con laminati di ottima qualita' come il 5880 della Rogers ).
Il circuito stampato ha dimensioni 30 * 17 millimetri ed e' realizzato su laminato in PTFE Rogers tipo 5880 da 0.25 millimetri di spessore (10mils). Il circuito stampato non include il regolatore di tensione che va montato esternamente o posteriormente al circuito , cioe' dal lato del piano di massa.
Essendo il laminato molto flessibile , il circuito stampato deve essere preventivamente saldato (dal lato del piano massa) ad una supporto rigido costituito da lamierino in ottone. Ovviamente questa operazione deve essere eseguita dopo avere realizzato i ritorni a massa dei MESFET. I prototipi costruiti sono stati assemblati in blocchetti in lega fresati ed argentati , ma anche soluzioni meno costose quali i semplici contenitori in lamierino stagnato vanno altrettanto bene.
BIBLIOGRAFIA
1) "TX-ATV da 0,1W a 10 GHz"- I2SG , Compendium UHF e Microonde - Edizione 2001, pag.197..200
2) "Stable X-Band Local Oscillator " E.A. Craig , J.E. Mulholland - Applied Microwaves & Wireless - summer 1995.
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