70 MHz Transverter Thom PA9T

Af en toe worden er nieuwe banden vrijgegeven aan zendamateurs. De 4-meter band (70 MHz) is ook zo’n band die nog niet heel erg lang geleden is vrijgegeven. Thom PA9T wilde op deze VHF band gaan uitkomen, maar liep tegen het probleem aan dat er nauwelijks commerciële apparatuur beschikbaar is. Dan maar zelf een 70 MHz transverter bouwen!

Uitvoering

Overzicht PA print en transverterprint

Overzicht foto van de 70 MHz naar 28 MHz transverter kit (links) en de versterkerprint (rechts). (Foto sp2dmb)

 

Voor 70 MHz transverters zijn enkele kits beschikbaar die 70 MHz omzetten naar 28 MHz. De groep rondom OZ2M heeft een transverter voor deze band ontwikkeld om de OZ7IGY bakens te ondersteunen. Deze kost echter zo’n 130 euro, en dan komt de behuizing en een geschikte PA er nog bij. SP2DMB biedt ook een kit aan om 70 MHz om te zetten naar 28 MHz, inclusief behuizing en PA rondom een RD16HHF van Mitsubishi. Het fraaie van deze kit is dat SP2DMB een inbouwversie heeft gemaakt voor de Yeasu FT-897D transceiver. De gehele transverter past in het batterijenvak! De complete oplossing van SP2DMB voor de FT-897 kost zo’n 110 euro, inclusief heatsink. Vanwege de inbouwmogelijkheid heeft Thom uiteindelijk gekozen voor deze oplossing.

 

 

 

 

 

 

Transverter en PA in het batterijenvak van de FT-897

Transverter en PA in hun behuizing in het batterijenvak van de FT-897 (foto sp2dmb)

Schema’s en printen

De schema’s worden aangeleverd in de vorm van een PDF in een bouwhandleiding. De bouwhandleiding, alsmede de schema’s, componentenlijst, print en geleverde componenten zijn redelijk van kwaliteit. Niet goed, maar redelijk. Er is duidelijk bezuinigd op de componenten om de kit goedkoop te houden. Je kan merken dat de kit is samengesteld door een hobbyist, doordat soms een componentje ontbreekt in de kit, er componentjes dubbel inzitten en dat de bouwbeschrijving soms incompleet is. Je moet dus zelf goed blijven nadenken. Dit is geen plug-en play kit!

De kwaliteit van de print is van een laag niveau. De printbanen zijn niet netjes strak, maar erg ‘rafelig’. Dit is echter alleen goed te zien onder een microscoop, en ik betwijfel of de rafelige vorm van de sporen effect heeft op deze relatief lage frequenties. Daarnaast heeft de print geen aaneengesloten ground plane aan de onderzijde, en een onderbroken ground laag aan de bovenzijde. Van een 50 Ohm karakteristiek uitgevoerde print is dus geen sprake. Toch zijn er al verschillende succesvolle projecten afgerond met tevreden gebruikers, dus veel zal het allemaal niet uitmaken.

Voor de liefhebbers staan hieronder de schema’s. SP2DMB stelt dat de diverse zenerdiodes optioneel zijn. Mijn ervaring is dat de absoluut noodzakelijk zijn! Ik heb de zenerdiode in de PA print zelfs vervangen voor een lineaire regulator, om gatespaning (en daardoor drainstroom) van de RD16HHF PA MOSFET constant te houden.

 

TS70 Schema 1 van 2

Schema 1 van 2 van 70 MHz Transverter (sp2dmb)

TS70 Schema 2 van 2

Schema 2 van 2 van 70 MHz Transverter (sp2dmb)

PA70 Schema

Schema PA70 70 MHz 10 Watt Amplifier (sp2dmb)

 

 

 

 

 

Afregelen banddoorlaatfilters

Er zijn diverse filters en matchingnetwerken in de kit die moeten worden afgeregeld, zoals een matchingnetwerk op de PA-print en diverse banddoorlaatfilters op 70 MHz. De karakteristieken van de 70 MHz bandoorlaatfilters, 45 MHz laagdoorlaatfilter en 28 MHz laagdoorlaatfilter heb ik met behulp van een Rohde&Schwarz ZNB netwerkanalyser nagemeten. De bandoorlaatfilters zijn met trimmer condensatoren afgeregeld op minimale insertion loss en meest ideale filterkarakteristiek.

Filters gesoldeerd

Filters gesoldeerd op de TS-70 print (foto sp2dmd)

TS70 filters

Nameten en afregelen filterkarakteristieken met R&S ZNB Vector Network Analyser (9kHz – 8,5 GHz)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Afregelen eindtrap rondom RD16HHF MOSFET

De versterkerprint is uitgevoerd rondom een RD16HHF MOSFET. Op de print van SP2DMB zou deze zo’n 10 Watt moeten leveren. Ik ben echter niet verder gekomen dan 4 Watt. Hierna gaat de trap in verzadiging en komt er niet meer uit. Verhogen van de drainspanning en het vergroten van de drainstroom heeft geen effect. Filtering en matching is nagemeten en afgeregeld op maximaal vermogen. De gain van de trap komt wel overeen met de datasheet en bedraagt zo’n 16 dB. Het vermogen blijft echter achterwege. Ik heb gezocht naar een vervangend exemplaar, maar deze MOSFET is niet verkrijgbaar via de ‘gecontroleerde’ paden van Farnell, Mouser of Digi-key. Ik heb daarom het vermoeden dat sp2dmb kwalitatief slechte torren via een broker koopt. Contact met sp2dmb heeft niks opgeleverd, omdat de beste man niks van zich laat horen. De support rondom deze kit is erg slecht. Ik heb het daarom maar bij 4 Watt gelaten, en heb nu plannen om de trap in de toekomst te gaan vervangen voor een eindtrap rondom een BLF177 waarvan ik er een aantal heb liggen.

RD16HHF drainstroom afregelen

Afregelen drainstroom van de eindtrap op 200mA. In-en uitgang karakteristiek afgesloten met 50 Ohm SMA dummy loads.

Gain en compressie RD16HHF

Meten gain en compressie van de eindtrap. Insturing met behulp van een Marconi signaalgenerator en een EMC-Instruments breedbandversterker. Gain en vermogen wordt gemeten met een Rohde&Schwarz ESI40 meetontvanger (buiten beeld)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Mechanica en inbouw

Het leuke aan deze kit is dat hij is gemaakt om ingebouwd te worden in een Yeasu FT-897D Transceiver. Hiervoor levert sp2dmb de nodige mechanische onderdelen mee, zoals een houder en bakjes voor de printen. Het geheel past in het batterijenvak.

 

Transverter en PA in behuizing

Transverter en PA in de houder die in de FT-897 past (foto sp2dmb)

 

Transverter en PA in het batterijenvak van de FT-897

Transverter en PA in het batterijenvak van de FT-897 (foto sp2dmb)

Foto van antenne doorvoeren en PTT aansluiting

De complete transverter ingebouwd in de Yaesu FT-897. Kabels moeten nog aangesloten worden.

 

70 MHz op scherm FT-897D

70 MHz op het scherm van de FT-897D. De transceiver beschikt over een transverter-mode waarmee een offset op het scherm ingesteld kan worden. Dit is een leuke feature bij het gebruik van een transverter! (foto sp2dmb)

 

Hoe werkt de transverter in de praktijk?

Helaas heb ik moeten constateren dat de kit in de praktijk niet erg goed werkt. De filtering is slecht, signalen op de 20 meter band lekken rechtstreeks door het middenfrequent heen en zijn dan hoorbaar in de 28 MHz band op de receiver die je hebt aangesloten. Voorbeelden hiervan zijn omroepzenders naast de 20 meter amateurband, of zeer sterkte conteststations. Deze ongewenste signalen komen niet via de antenne binnen, maar wordt rechtstreeks ontvangen op het middenfrequent! Ik kwam hier achter toen ik een EA6 conteststation  op de 20 meterband via de transverter ontving, zonder dat de 70 MHz antenne aangesloten was! Aansluiten van de antenne maakt het station niet sterker. Beter afschermen dus, dat middenfrequent. Daarnaast heb ik de kit stevig moeten ontkoppelen met grote elco’s over de voedingslijnen. In het oorspronkelijke ontwerp zat er nauwelijks ontkoppeling op de voeding. Door het extra ontkoppelen verdween ongeveer 6 dB aan ruis op de S-meter! Al met al vind ik de kwaliteit van deze kit dus erg tegenvallen. Ook de printkwaliteit is slecht, om maar niet te spreken van de kwaliteit van de componenten die oplossen onder je soldeerbout. SP2DMB heeft overal op bezuinigd, en dit is flink ten koste gegaan van de kwaliteit…

 

Eerste QSO met Gerrit PA4G!

Maaarrr, het is uiteraard niet allemaal kommer en kwel hi! Op 10 april 2016 was het dan zover! Met een geïmproviseerde Slappe Arnold voor de 4 meter band op zolder is de eerste verbinding gemaakt met Gerrit PA4G in Oudewater. DX over 8 kilometer hi. Signaaltjes waren zwak, maar verstaanbaar. Dat geeft de burger weer moed! Nu met frisse moed weer verder om de transverter af te ronden en in te bouwen. See you in the pile up hi!