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Transverter per i 6m

Transverter per i 6m

Erano ormai quasi 10 anni che dovevo tornare sulla “Magic Band”. Dopo la prima licenza per i 6m ottenuta del 1990, grazie alla quale feci molta attività insieme a Paolo I0XKD, avevo ripreso brevemente i 6m nel 1998. Poi l’arrivo del figlio e altri impegni hobbistici hanno limitato l’attività radio a qualche DX e qualche chiacchierata in telegrafia sulle onde corte. All’inizio della primavera, incuriosito dalle nuove tecniche Meteor Scatter (vedi JT6M), ho deciso di tornare sui 50 MHz. Ma si sa, l’autocostruttore perde il pelo ma non il vizio e in fondo noi autocostruttori siamo assimilabili ai lupi in quanto, come loro, siamo una specie a rischio di estinzione HI!.

Fedele a tale principio e data la mancanza di un apparato per questa banda nella mia attuale piccola stazione, ho deciso di approntare un transverter 28/50MHz e di utilizzare quindi il mio ricetrasmettitore HF come apparato IF. Il perché di un transverter èpresto detto. Innanzitutto la possibilità di traslare sulla gamma dei 6m le qualità dell’apparato HF, soprattutto quelle di ricezione compresi i suoi utili comandi (vedi filtri IF, PBS, Notch ecc) che non sempre sono disponibili su un apparato 6m. Poi la soddisfazione di creare da soli un utile e validissimo apparecchio in grado di fare questo piccolo “miracolo”. Ultimo, ma non per questo da buttare via, il risparmio economico; il prezzo di un piccolo apparato operante sui 50 MHz è sicuramente superiore a quello di un transverter (specialmente poi se fatto in casa) e le prestazioni sono sicuramente inferiori al binomio transverter-JRC.

Realizzazione pratica
Per iniziare ho racimolato in giro nei cassetti un po’ di componenti RF e, cosa importantissima, i toroidi necessari alla realizzazione dei vari stadi. Questa è forse l’unica vera particolarità di questa mia autocostruzione: l’utilizzo totale di induttori toroidali in polvere di ferro e in ferrite al posto delle classiche “bobine” in aria o su nucleo magnetico. In effetti questa è la prima realizzazione di questo tipo nella quale mi sono cimentato da quando mi diverto con la RF. I vantaggi sono i seguenti: distanze ridotte grazie al contenimento magnetico da parte dei toroidi, alti Q, semplicità nell’avvolgere le induttanze sui toroidi rispetto alle classiche bobine schermate, facilità di montaggio.

C’è da dire che anche la robustezza finale è a favore dei toroidi in quanto le note “frantumazioni” dei piccoli nuclei di ferrite, che possono accadere quando si regolano le induttanze normali, con essi non possono accadere. A tutto questo va aggiunta la soddisfazione di realizzare un circuito RF molto “americano”… HI!! Gli svantaggi risiedono secondo me solamente nel costo dei toroidi, al quale va aggiunto quello dei compensatori capacitivi necessari alla risonanza. Tuttavia, considerando che in fondo parliamo di pochi componenti, l’utilizzo dei toroidi è senz’altro da preferire. Per prima cosa ho messo in piedi una serie di piccole scatoline fatte di vetronite doppia faccia realizzate saldando le pareti su una piastra sempre in vetronite da 20 x 10cm.

Transverter-6m

Non mi piace realizzare circuiti stampati in RF e preferisco il montaggio “in aria” come si faceva ai vecchi tempi; questo tipo di realizzazione, a differenza del circuito stampato, si realizza subito, si presta moltissimo alle frequenti modifiche che i circuiti RF impongono in fase di sperimentazione e permette di lavorare da un solo lato, a tutto vantaggio della comodità. Si parte dall’oscillatore locale. Fortunatamente tra i vari componenti RF che giacevano da tempo nel cassetto delle “varie ed eventuali”, che gli americani amano definire “junk box”, ho trovato un quarzo da 22 MHz, perfetto per la mia realizzazione in quanto 50 - 22=28 MHz.

Comunque un’ottima fonte di quarzi per quasi tutte le frequenze è la www.surplusales.com. Lo schema è il classico oscillatore con 2N2222A che si trova su ogni ARRL Handbook. Una volta realizzato il circuito, con un frequenzimetro digitale si verifica l’oscillazione e tramite il compensatore capacitivo si aggiusta la corretta frequenza.

All’occorrenza si può fare la stessa cosa ascoltando l’oscillatore su un ricevitore HF. Il segnale, dopo essere stato attenuato e diviso, va inviato ai due mixer di ricezione e trasmissione realizzati entrambi con mosfet dual gate BF981 o equivalenti. Per quanto riguarda il mixer di ricezione, che è il primo che si realizza, esso converte il segnale di antenna a 50 MHz sui 28 MHz dove verrà ricevuto sull’apparato HF. Il segnale a 50 MHz, prima di essere inviato al mixer, viene amplificato da uno stadio preampli con un BF981. Per trovare il giusto prodotto di miscelazione 50 - 22 =28 MHz (IF di uscita) si è aiutati dal circuito risonante posto in uscita ad esso che va sintonizzato sui 10m.

Per fare questo, la cosa migliore da fare è procurarsi un segnale in gamma 50 MHz (un beacon, un generatore RF oppure un amico compiacente vanno benissimo) e procedere alla taratura di entrambi gli stadi, preampi e mixer, per una buona ricezione sull’apparato HF sintonizzato sui 28 MHz. Questa operazione verrà poi ottimizzata alla fine della realizzazione. Una volta ottenuta la ricezione dei 6m si può procedere alla parte di trasmissione; si parte dalla commutazione RX/TX. Nel mio caso avviene una cosa un po’ particolare. Il JRC JST- 135, che uso come apparato di frequenza intermedia, è provvisto di una uscita separata in trasmissione a 20 mW predisposta per l’uso di un transverter.

Questo permette di avere una potenza molto bassa già adatta al pilotaggio di un mixer di trasmissione e la necessità di una sola commutazione RF nel transverter (lato antenna) con un risparmio di un relais verso l’apparato HF. Per contro tra l’apparato HF ed il transverter ci sono due cavi RF; uno di ricezione che va collegato tra l’uscita RX del transverter e la presa antenna del JRC ed uno di trasmissione che dall’apparato HF arriva sino al pannello posteriore del transverter. La commutazione RX/TX avviene tramite un ulteriore cavo che dalla presa DB9 sul retro dell’apparato arriva al transverter. Nel caso si utilizzi un apparato diverso, mancante quindi di un’uscita dedicata per i transverters, bisognerà modificare sia il circuito di commutazione RF che quello di ingresso al mixer (attenuatore).

Chiunque fosse interessato a questo tipo di modifica può contattarmi via email. La RF a 28MHz di trasmissione (20mW), tramite un potenziometro di regolazione viene inviata al mixer di trasmissione dove, miscelata con i 22 MHz dell’oscillatore locale, viene convertita in 50MHz. La realizzazione è molto semplice. Anche all’uscita di questo mixer è presente un circuito filtro che permette, con opportune regolazioni, il passaggio del solo prodotto di conversione 28 + 22 = 50 MHz. In questo caso è utile un frequenzimetro digitale per determinare l’esatta natura del segnale di uscita oppure un apparato 6m ed il solito amico compiacente….

Seguono due stadi in classe lineare a larga banda realizzati rispettivamente con un 2N5109 e un 2N4427 che portano il livello di uscita a poco meno di 200mW. L’impiego di questi due noti transistor con livelli di segnale così bassi assicura una assoluta linearità con un guadagno totale di circa 20 dB.

Transverter-schema

Attenzione! 200mW è la potenza massima ammessa al pilotaggio del modulo di potenza Mitsubishi M57735 da 20W e non deve essere assolutamente superata, pena prodotti spuri prima e la distruzione del finale poi. Il modulo Mitsubishi non sono riuscito a trovarlo in Italia e l’ho acquistato via Internet dalla RF-PARTS (www.rfparts.com, California,USA). Il prezzo si aggira sui 60 euro però, visti gli attuali costi dei transistor finali e la sua facilità di montaggio, vale la pena acquistarlo. Tutte le regolazioni vanno effettuate agendo sui compensatori capacitivi mediante un giravite in plastica. Una semplice sonda, realizzata con un diodo al germanio+ condensatore, ci permetterà di misurare agevolmente i livelli RF stadio per stadio. Queste misure andranno fatte ai capi di una piccola resistenza da 50 Ω (va bene 47 Ω) posta in parallelo al punto di misura. La RF rettificata deve essere letta su un voltmetro, meglio se elettronico o digitale in quanto provvisto di impedenza di ingresso elevata.

Dato che il condensatore della sonda si carica alla tensione di picco, mediante la relazione P=V*V/2R si ottiene con buona precisione la potenza di picco in W (esempio: 1 V = 1 x 1/100= 0,01W= 10mW). Alla tensione letta bisogna aggiungere la caduta di tensione sul diodo al germanio di circa 0,2V, però la si può trascurare senza problemi ai livelli medio alti. Con questa semplice ma efficace strumentazione si è in grado di fare tutte le regolazioni fino alla potenza di uscita finale di 20W, ovviamente inserendo un adeguato carico fittizio al posto della resistenza da 47 Ω precedentemente utilizzata negli stadi intermedi.

Il potenziometro posto all’ingresso del mixer di trasmissione permette di regolare la potenza di eccitazione a 28 MHz e, di conseguenza, la potenza di uscita da 0 a 20W con continuità. Dopo lo stadio finale da 20W è presente un filtro passa basso Chebychev a 7 elementi che assicura un taglio di quasi -60 dB a 150 MHz, scongiurando qualsiasi possibilità di spurie su gamme superiori.
Grazie all’amico Raoul IK0LZR sono venuto in possesso di un vecchio modem il cui contenitore si è dimostrato adatto al mio scopo. Dopo averlo svuotato del vecchio circuito, tutto il transverter è stato montato al suo interno. Un piccolo accoppiatore direzionale, costituito da un toroide in ferrite attraversato da un conduttore, pilota lo S-Meter recuperato da un apparato in disuso (Grazie Stefano, I0LYO!) il quale fornisce una lettura di potenza relativa.

Transverter

La commutazione RX/TX l’ho realizzata mediante un piccolo relais a 2 vie – 2 posizioni del quale una sezione si usa per l’antenna ed una per le alimentazioni delle parti RX e TX (l’oscillatore locale, ovviamente, rimane sempre acceso con 9V stabilizzati da un 7809). Il relais, l’accoppiatore direzionale, il filtro Chebychev e gli stabilizzatori di tensione sono montati su di una basetta in vetronite a parte, fissata vicino al connettore di antenna. Sui tutti i cavetti di alimentazione ho interposte alcune impedenze di blocco RF (VK200) e inserito capacità di by-pass (1-10nF) verso massa. Lo stadio finale assorbe circa 7A alla massima potenza di uscita: la tensione di alimentazione è fissa mentre il bias da 10V, stabilizzato da un 7810, viene dato solo in trasmissione.

Il finale è montato su di un rettangolo di alluminio di circa 15 x 10cm spesso 3mm per garantire una sufficiente dissipazione del calore durante i lunghi sked in Meteor Scatter. I collegamenti RF tra i vari stadi sono stati realizzati con del cavetto flessibile in teflon, resistente al calore; questo tipo di cavo permette di saldare la calza direttamente sulla vetronite senza distruggere il dielettrico (e risparmiando diversi connettori RF).

Conclusioni
É vero, ci vogliono pazienza e dedizione, due prodotti che non si possono acquistare…..HI! Però le prime risposte che ho ricevuto sui 6m dai soliti amici compiacenti mi hanno riempito di gioia, annullando tutti gli sforzi compiuti per realizzare l’apparecchio. E’ bellissimo realizzare circuiti RF con pochi materiali, magari anche di recupero, utilizzando una strumentazione semplice, amatoriale, facilmente replicabile da tutti. In effetti ci si sente veramente radioamatori. Con questo transverter, operativo nella configurazione finale da 20W dal 15 maggio 2007, ho collegato in un mese circa 150 squares e 34 paesi DXCC, con propagazione Meteor Scatter ed E-Sporadico soprattutto in JT6M.

Questo nuovo modo di comunicazione offre davvero la possibilità anche a piccole stazioni come la mia, che utilizza come antennaun semplice dipolo rigido in alluminio senza rotore, di effettuare un notevole traffico DX.

radiokit elettronica

 

 

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