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vista anteriore del transverter

vista posteriore del transverter

vista superiore del transverter

vista dell'oscillatore locale

collegamento del nuovo oscillatore locale

punto di misura della frequenza a 1268 MHz

La mia costruzione è stata pubblicata su:
  Radio Rivista - giugno 2006  

   premessa
La mia attività sui 23 cm. nel corso di questi ultimi anni si è sempre svolta con un ricetrasmettitore ZIF di S53MV autocostruito. Questo ricetrasmettitore mi ha dato delle grandi soddisfazioni in portatile, soprattutto in montagna.
Mi attirava però l'idea del transverter, per poterlo usare da casa, dalla stazione fissa.
Cogliendo l'occasione di un collega che si trovava a lavorare negli Stati Uniti mi feci comprare il kit del transverter della Down East Microwave 1296 - 28 MHz.
Seguendo passo dopo passo il manuale di montaggio nel giro di qualche giorno lo assemblai, lo provai a banco ed infine, con molta emozione, la prova della verità in aria (ovviamente durante un contest!).
Con l'ascolto di una stazione che chiamava  (IQ1AO) pensai "in ricezione almeno funziona!"
Io risposi velocemente, IQ1AO mi passò i rapporti, poi velocemente passai i miei.
I questo breve frangente di tempo mi accorsi però che quando io passai in ricezione, il mio corrispondente era spostato leggermente di frequenza. Nel mio passaggio successivo, come di prassi passai le condizioni di lavoro, e quando passai in ricezione quasi non ascoltavo più il mio corrispondente, talmente mi ero spostato di frequenza!
Feci altri QSO con altri OM, però l’instabilità in frequenza da parte mia ormai era evidente e anche molto fastidiosa. Solo dopo un po' di tempo che l'apparecchiatura era accesa era possibile effettuare QSO senza slittamento di frequenza.
A questo punto non rimaneva che controllare la frequenza del quarzo dell’oscillatore locale.
Il quarzo oscilla ad una frequenza di 181.143 MHz che successivamente viene moltiplicata x 7 ottenendo così 1268 MHz che sommati ai 28 MHz della IF si ottiene 1296 MHz.
Misurando la frequenza dell’oscillatore locale con un frequenzimetro notai subito una variazione di qualche decina di Hz, nel tempo, della frequenza del quarzo che moltiplicati x 7 risultavano di qualche centinaio di Hz! Tutto questo è dovuto al fatto che il transverter scalda moltissimo e ad un paio di centimetri dal quarzo c’e’ pure un regolatore di tensione a 9 volt che scalda tantissimo!
A ben poco è servito saldare sul contenitore del quarzo il termistore PTC fornito con il kit e consigliato dal costruttore.

   la cura
A questo punto, o si lascia tutto com’è ricordandosi di accendere il transverter un bel po’ di tempo prima di usarlo, oppure costruire un oscillatore locale separato.
La mia scelta è caduta su questo secondo punto.

   il nuovo Oscillatore Locale
Lo schema elettrico è in fig. 1.  I condensatori e le resistenze sono rigorosamente SMD dimensione 1206. Il nuovo circuito ha bisogno di una sua alimentazione a 9 Volt fornita dal regolatore di tensione 7809.
I due transistor 2N5179 hanno un quarto terminale (schermo) che non è stato disegnato sullo schema che però in realtà deve essere collegato a massa.
Per stabilizzare ulteriormente la frequenza del quarzo ho usato un riscaldatore per quarzi tipo QH40A.
Questo riscaldatore serve per portare alla temperatura di 41°C il quarzo. Questo dispositivo è costituito da un minuscolo circuito elettronico su allumina dove verrà appoggiato il quarzo da riscaldare e fissato con guaina termorestringente (fornita), il circuito stampato in allumina permette un notevole trasferimento di calore dal riscaldatore al quarzo. La precisione in temperatura ottenuta sarà di circa +/- 0.1°C

  costruzione
In fig. 2  c’è il disegno del circuito stampato che misura 34x44mm. Il supporto è in vetronite da 1.6 mm a doppia faccia: una delle due deve rimanere completamente ramata.
Una volta che abbiamo il circuito stampato in mano pulirlo molto bene con alcool in modo che il rame risulti libero da sporcizia, poi passare leggermente le due facce con della paglietta fine da cucina in modo che il rame diventi bello lucido. Ora dobbiamo stagnare il nostro circuito stampato. Per fare questo cospargere le due facce con un sottile strato di pasta salda e passare poi sulla parte ramata la punta del saldatore leggermente sporca di stagno. Il risultato finale sarà un leggerissimo strato di stagno sulle piste e sulla faccia ramata del circuito stampato: attenzione a non usare troppo stagno durante questa operazione! Pulire poi bene il tutto con trielina e poi nuovamente con alcool.
In fig. 3 abbiamo la disposizione componenti. Tutti i componenti verranno saldati dal lato delle piste tranne i due transistor che invece saranno inseriti dalla faccia ramata.
A questo punto fare otto fori da 1 mm (meglio da 0.8 mm) per i terminali dei due transistor, poi con il circuito stampato dalla parte ramata svasare leggermente con una punta da trapano da 3 o 4 mm. i terminali B, C, E dei transistor in modo che questi terminali non tocchino a massa.
Successivamente fare due o tre fori da 1 mm nelle due piazzole denominate GND e inserirvi un pezzettino di filo di rame saldandolo da entrambe le facce: in questo modo colleghiamo a massa le piazzole denominate GND.
Seguendo contemporaneamente il disegno della disposizione componenti, lo schema elettrico e la Foto 4 inserire tutte le resistenze e i condensatori SMD.
A questo punto aprire il transverter, togliere il coperchio che protegge l’oscillatore locale originale e dissaldare il quarzo, il compensatore, l’induttanza da 0.12 microH e la bobina L1 (4 spire con filo di rame smaltato da 0.5 mm su un supporto diametro 3 mm). Se sul quarzo era stato saldato il termistore PTC toglierlo e pulire con molta cura il contenitore del quarzo.
Prendere il riscaldatore del quarzo e saldargli i due fili di alimentazione, poi fissarlo al quarzo con l’apposita guaina termorestringente. Questa operazione è descritta molto bene sul foglio applicativo che viene fornito con il riscaldatore stesso.
Saldare sullo stampato lato piste i componenti tolti in precedenza dal transverter (quarzo con riscaldatore,  compensatore, induttanza 0.12 microH e bobina L1).  Inserire infine i due transistor  2N5179 dalla faccia ramata del circuito stampato e facendo attenzione alla disposizione dei piedini, se si ha un minimo dubbio consultare un data-book, saldarli dalla parte lato piste.
Prendere del lamierino stagnato o di ottone dello spessore di 0.5-0.8 mm di circa 35 mm di altezza e costruire uno scatolino che conterrà il nuovo oscillatore locale. Le due facce del circuito stampato verranno poi saldate tutt’intorno al lamierino lasciando uno spazio inferiore di circa un centimetro per lasciare il posto ai due transistor. Costruire con un altro pezzo di lamierino poi anche il coperchio. Nel lamierino in corrispondenza dell’alimentazione praticare un foro da 3 mm. per il condensatore passante dell’alimentazione. In corrispondenza dell’uscita del segnale a 181.143 MHz praticare un altro foro da 3 mm. nel lamierino per saldare il cavetto in teflon RG316.

  collaudo ed installazione del nuovo Oscillatore Locale
Prima di collegare il nuovo oscillatore locale al transverter è meglio provarlo prima a banco, per evitare brutte sorprese.
Collegare all’uscita un carico da 50 ohm. Se si dispone di un oscilloscopio che visualizza fino a 200 MHz collegarlo. Inoltre è fondamentale avere in uscita un frequenzimetro di sicura affidabilità. Alimentare il tutto a 9 Volt. Inizialmente la corrente assorbita si aggira sui 120-130 mA che dopo qualche decina di secondi scende a circa 70-80 mA. Questo significa che il riscaldatore del quarzo inizialmente fa il suo dovere.
Portare il compensatore a circa metà corsa. Se il quarzo non dovesse oscillare allargare o stringere leggermente le spire: in questo modo il quarzo deve arrivare ad oscillare a 181.143 MHz circa. Se ciò non dovesse succedere ricontrollare il tutto, sicuramente è stato commesso un errore.
Dissaldare, a questo punto, tutti i componenti del vecchio oscillatore locale rimasti sul transverter (i due transistor per toglierli c’e’ da smontare anche il coperchio inferiore: per non complicarmi troppo le cose io li ho lasciati). Pulire poi bene tutta la zona con trielina e collegare l’uscita del nuovo oscillatore locale all’ingresso di IC1 (ERA3) tramite il cavetto in teflon RG316 (vedi Foto 5).
A questo punto, per avere la massima precisione di lettura, occorre misurare la frequenza in ingresso del mixer  IC4 lato LO. In questo punto si dovranno leggere 1268.000.000 MHz (1296-28).
Per effettuare questa misura prendiamo del filo di rame di circa 1 mm ricoperto in plastica, facciamo una spira di circa 8-10 mm di diametro e colleghiamola al cavetto di lettura del frequenzimetro. Questa operazione serve per prelevare induttivamente una parte del segnale dell’oscillatore locare e mandarlo al frequenzimetro, senza un collegamento diretto con i circuiti del transverter.
Appoggiamo la nostra spira sullo stampato del transverter vicino al mixer IC4 dal lato LO (vedi Foto 6), facendo attenzione che nessuna parte metallica della sonda del frequenzimetro tocchi con le piste del circuito stampato (ecco perché la spira deve essere in rame ricoperto di plastica).
Accendiamo il frequenzimetro, e dopo una decina di minuti accendiamo anche il transverter, in modo da dare il tempo allo strumento di stabilizzarsi in temperata.
Se il tutto funziona dobbiamo leggere un frequenza prossima a quella che interessa noi. Dopo qualche minuto (diamo il tempo al riscaldatore di portare il quarzo a 41°C) controlliamo la frequenza dell’oscillatore locale e segniamoci su un foglietto le variazioni che notiamo: è sufficiente controllare le decine di Hz.
La risoluzione minima del mio frequenzimetro a questa frequenza è la decina di Hz: ogni tanto vedevo l’ultima cifra ballare (quindi +/- 10 Hz)!
Arrivati a questo punto possiamo tarare il compensatore dell’oscillatore locale per avere una frequenza di 1268.000.000 MHz.
Il problema ora è di trovare una sistemazione per il nuovo oscillatore locale: è fondamentale che debba stare il più lontano possibile da ogni fonte di calore! Quindi ognuno di noi dovrà ingegnarsi per trovare la soluzione migliore.
La mia soluzione è stata quella di inserire il tutto in un contenitore di 255 mm di larghezza, 235 mm di profondità e 67 mm di altezza. Lo scatolino dell’oscillatore locale è stato fissato il più lontano possibile dal transverter. Il regolatore di tensione 7809 è stato anch’esso sistemato distante dall’OL.
Inoltre ho fissato una striscia di rame per isolare termicamente ancora di più il contenitore del transverter. I comandi di accensione e i due led del transverter li ho trasferiti sul pannello frontale del nuovo contenitore. Comunque il tutto si vede chiaramente dalle foto.

  conclusione
Questa costruzione è stata principalmente una sfida con me stesso: riuscire a migliorare ulteriormente le caratteristiche di questo ottimo transverter della DEMI.
E' stata comunque per me una esperienza molto interessante soprattutto perché ho potuto sperimentare personalmente l'efficienza del riscaldatore per quarzi QH40A.
I componenti SMD, i transistor e il riscaldatore del quarzo li troviamo alla R.F. Elettronica di  Rota Franco www.rfmicrowave.it

   schemi:
Schema elettrico del nuovo Oscillatore Locale
Circuito stampato del nuovo Oscillatore Locale
Disposizione componenti del nuovo Oscillatore Locale