TX Converter 2400MHz QO-100

Начинаю интересную тему передающего конвертера диапазона 2400MHz.
Схемотехника данной конструкции классическая PLL 1967MHz + MIX + IF 432MHz >  GainBlock > 2400MHz
Во многом повторяет различные проекты на просторах интернета 
В качестве источника опорной частоты для PLL ADF4351 использую модуль LEA-M8F.
На "борту" данного модуля имеется генератор VCTCXO с частотой 30.72 MHz, стабильность частоты в автономном режиме 100ppb в режиме GPSDO 5ppb.
В качестве контроллера управления использую ESP8266, ну очень они мне нравятся  Обновление ПО по воздуху.
На следующей неделе надеюсь доделаю линейку усилителя, приехали "левые" TQP7M9103.
Что касаемо кода. В текущем варианте у меня привязано к статическому IP, если используется DHCP необходимо удалить следующие строки:

Код: [Выделить]

IPAddress ip(192, 168, 0, 13);       //static IP address
IPAddress ip_gate(192, 168, 0, 1);
IPAddress ip_subnet(255, 255, 255, 0);
IPAddress ip_dns1(8, 8, 8, 8);
IPAddress ip_dns2(8, 8, 4, 4);
и

Код: [Выделить]

WiFi.config(ip, ip_gate, ip_subnet, ip_dns1, ip_dns2);
В аттаче прикладываю текущие файлы проекта и даташиты.
PS: Все комплектующие с aliexpress! Поэтому проблемм с приобретением комплектухи не должно быть.



Настройки ADF4351, думаю стоит ещё заузить петлю PLL...

Продолжил сборку. Так как адекватных TQP7M9103 у меня нет я применил MMIC YG602020 китайского производителя.
На выходе конвертера получил +15 dBm, этого вполне хватает для раскачки китайского усилителя.
Доработки указанны на фото.



Блокировочный конденсатор 150pF пришлось поставить ввиду избыточной индуктивности дросселя "змейки" и необходимый коэффициент усиления каскада я не мог получить. C38 и C43 по 27pF, забыл указать на фотке.

Фото компоновки на радиаторе, под основной платой положил кусок термоинтерфейса, под платой усилителя обычная термопаста.



Выходной усилитель выполнен на паре сборок SKY65174, линейный режим сборки на уровне +27dBm с двух сборок можно  снять честных 30dBm в линейном режиме. Правда китайцы лукавят и указывают выходную мощность 4W 

Сигнал 432.3MHz WSPR маяка ослабляю с помощью внешнего аттюнеатора 10dB до уровня 4-5dBm и подаю на вход конвертера



Измерения...



Спектр сигнала 432.3MHz подаваемый на конвертер (span 100MHz)



Спектр сигнала 2.4G на выходе усилителя, на входе анализатора подключен аттюнеатор 30dB (span 100MHz)



Гармоники выходного сигнала 2.4G на выходе усилителя. Очень очень неплохо 



Спектр сигнала в полосе 10MHz - 3 GHz

Маркер 1 основной сигнал 2400MHz
Маркер 3 просачивование сигнала опорного генератора LO, решение я вижу в применении двухбалансного смесителя и применении более узкополосных фильтров. На текущий момент в наличии нет, проверить не могу 
Маркер 5 эта спурина формируется по формуле LO+2*IF, грешу на фильтры.
Маркер 2, 4, 6 природа этих спур не понятна...
Занятия с СВЧ техникой ну очень увлекательные 

Антенна...



За основу взял размеры K3TZ, необходимо только развернуть пластину излучателя на 180 градусов для получения RHCP поляризации антенны. Я пока изготовил антенну как у автора LHCP поляризацией.



Две пластинки и антенна готова!



Попал в участок Wi-Fi с КСВ ~1  на частоте 2400 MHz КСВ ~1.4 хороший результат, работать будет.
 

Настройки LO PLL для участка WSPR



Теперь о грустном  не удаётся заставить корректно работать модуль LEA-M8F, референсная частота 30.72MHz на выходе "плавает" такое ощущение что встроенный генератор VC-TXCO не синхронизируется от сигналов спутников а находится в свободном плавании...



Сигнал F6BIR слева, мой справа. Вообщем нужно разбираться с настройками модуля Модуль довольно редкий и инфы по нему  очень мало. На крайний случай заказал с али референсные OCXO генераторы 30.72MHz если не получится победить LEA-M8F.



Контролирую свой сигнал через WEBSDR http://websdr.is0grb.it:8901/ на частоте 10489568.00 kHz закладка F6BIR WSPR BCN

Текущий скетч и несколько даташитов прилагаю.

Добрые люди подарили несколько генераторов OCXO 



Споты WSPR декодятся!





На текущий момент работает генератор FE-180 10MHz. Даташиты на генераторы приложил.
Перешёл на другой приёмнк https://eshail.batc.org.uk/nb/ Частота 10489567.94 kHz

Пришёл к выводу что мой модуль LEA-M8F неисправен или я не смог его настроить...
Сбрасывал его к заводским настройкам... не помогло...
Более жёсткие настройки UBX-CFG-SMGR так же не помогли(((
Встроенный GPSDO живёт своей жизнью...

Резюме.

Экспериментируя с данным конвертером я получил неоценимый опыт в работе с SHF техникой.
Вообщем для разработки SHF WSPR маяка теперь я знаю какую нужно обеспечить мощность, стабильность частоты и антенну 

Следующий проект автономного маяка планирую на базе LMX2572 




 

Разобрался с модулем LEA-M8F, вообщем пришёл к выводу что для адекватной работы GPSDO требуется не менее 10 спутников.



Зона радиовидимости спутников с моего QTH, открытый небосвод в азимуте 90-180 градусов.



Мои настройки SMGR отключил проверки для внешнего опорного генератора.



Включил DGNSS



Сделал рекалибровку VCO в качестве источника выбираем GNSS! 



Внутренний мониторинг показывает что всё хорошо 



Так же очень сильно помогла кардиограмма диаграмма с отображением изменения референсной частоты.
Погрешность за 12 часов измерений составила порядка +- 1ppb.

Добавил дисплейчик, изначально не планировал   
Дисплей на базе контроллера SH1107, подключение пинов описано в скетче.
Резисторы PullUP не требуются они имеются на плате дисплея.
Покупал на али https://aliexpress.ru/item/1005005473564682.html
Прошивка включает в модуле только протокол UBX и переводит модуль в "стационарный" режим работы.
Сам модуль сыплет в порт пакеты UBX-TIM-SMEAS (0xB5 0x62 0x0D 0x13) вот их и парсим 
Скетч в аттаче.