Kahden tunnin vahvistin Meteosat-sääsatelliittia varten


Paluu kotisivulle
 

Suuntaa-antavia vihjeitä vahvistimen tekoon
 
 

Viestikalliolle tarvittiin Meteosat-vastaanottoa varten yksinkertainen, suurivahvistuksinen ja matalakohinainen etuvahvistin. Aikataulu oli tiukka, sillä parin päivän päästä alkavat Artjärvi-päivät olivat tähtäimessä Artjärven Viestitekniselle Yhdistykselle. Tällöin pidettiin Viestikalliolla avoimet ovet, jonka yhteydessä yhdistys esitteli toimintaansa ja demoihin kuului mm. Meteosat-sääsatelliittikuvan vastaanottoa. Ratkaisu omalta osaltamme on sellainen, että Viestikallion etelärinteessä oleva vastaanottopeili ( 3 m:n TRT:n valmistama lyhyen polttovälin paraboloidipeili ) syöttää PVC-eristeistä, suurivaimennuksista kaapelia pitkin suoraan 1.7 GHz:n signaalin radiolaitetilaan, jossa varsinainen vastaanotin ja dekoodaustietokone sijaitsevat.

Vahvistimen vahvistus on 37 dB ja se saa käyttösähkönsä samaista RF-koaksiaalikaapelia pitkin. Virrankulutus 12 V:n linjasta on noin 200 mA. Vahvistin on sijoitettu sääsuojattuun alumiinivalukoteloon ja se on rakennettu suoraan maatason päälle. Rakentamiseen kului noin kaksi tuntia.

 

 
Kuva: Meteosat-vahvistin sääsuojatussa kotelossaan
Liittimet ovat N-liittimiä niiden hyvien RF-ominaisuuksien ja hyvän sääsuojauksen takia. Sisääntuloliitin on RG-58-malliselle kaapelille sopiva suoraan ja ulostuloliitin on normaali suoralla laipalla olevaa mallia, mutta johon tuodaan signaali tinattuvaippaisella taipuisalla Belden:in valmistamalla semi-rigid-kaapelilla. Kaapeli on liitetty perverssisti käyttämällä hallitusti väärin RG-58-supistusta, jolla saadaan kuitenkin erinomainen sovitus ja myös RF-suojaus ( ks. kuva ).
 

 

 
N-liittimen sijainti vahvistimen kyljessä ( kansi auki )
 
Sisänäkymässä on selvästi nähtävissä tapa, jolla vahvistin on toteutettu. Kotelon pohjalle on riittävän tiheästi ruuvein kiinnitetty kaksipuolisen piirilevyn kappale, joka toimii suoraan maatasona. Tämän maatason päälle on koko vahvistinsysteemi rakennettu. Vahvistin on kolmeasteinen ja ensimmäisenä asteena on Mitsubishin GaAs-MMIC-vahvistin MGF-7003. Toinen aste on Si-MMIC tyypiltään Mini-Circuits MAV-3SM. Tämän vahvistinparin ja kolmannen vahvistimen välissä on eristystä parantamassa väliseinä, jonka läpi kytketään niin RF-signaali ( koaksiaalilla ), kuin käyttöjännitteet läpivientikondensaattorilla. Kolmantena asteena on Mini-Circuits VNA-25 Si-MMIC.
 

 

 
Kuva: Vahvistin sisältä
 

Vahvistimen sisäänmenoasteen DC-bias on kytketty suoraan RF-kuristimen kautta ( SMD ) sopivalla etuvastussysteemillä suoraan reguloidusta 5 V:n jännitelähteestä. GaAs-MMIC:n käyttöjännite on 3 V ja lepovirta on 12 mA DC-erotuskondensaattorit ovat suuren Q-arvon omaavia chip-kondensaattoreita. Toisen vahvistusasteen DC-biaskytkentä on samantyyppinen, kuten kuvasta voidaan havaita. Sen kollektorijännite on suoraan 5 V.

 
 
 
Kuva: Sisäänmenoaste ja toinen puskuriaste
 

Viimeinen vahvistusaste on VNA-25:llä toteutettu. Käyttöjännitteen erotus on tehty DC-katkaisukondensaattorilla ja RF-kuristimella. Käyttöjännite klampataan ylijännitepiikkejä (joita Viestikalliolla riittää...) vastaan Zener-diodeilla, jotka leikkaavat negatiiviset piikit vajaan parin voltin tasolle ja ylisuuret positiiviset piikit pariinkymmeneen volttiin. Rajusta, pidempikestoisesta jännitepiikistä Zenerit palavat rankkaan oikosulkuun suojaten sisuskaluja ja polttaen virtalähteen sulakkeen. Raaka käyttöjännite viedään 7805-regulaattorille, jonka 5 V:n lähtöjännite menee etuasteille ja myös suoraan VNA-25:lle. Käyttöjännitteeseen on kytketty punainen ledi normaalin jännitteensaannin indikoimiseksi. Käyttöjännitteeseen on myös kytketty myötäsuuntainen 1N4001-diodi vahingossa väärinpäin kytkettävän jännitteen aiheuttamien murheiden välttämiseksi.
 

 
Kuva: Ulostulovahvistin ja DC-syöttö
 

 
Paluu kotisivulle
Updated 09.01.2003 Michael Fletcher, OH2AUE