De 6000 radio’s kunnen worden gesynchroniseerd met een externe 10 MHz frequentiestandaard. Ik gebruik o.a. een Efratom LPR-101. Die wordt van tijd tot tijd bijgesteld met behulp van een GPSDO 10 MHz standaard.

EFRATOM LPR-101

Mijn primaire frequentiestandaard is een Efratom LPR-101, een LPRO rubidium oscillator. Deze units waren enige tijd voor een zeer redelijk prijs te koop in China.

Met het kopen van een dergelijke unit ben je er nog niet, er zal nog een voedingsspanning op moeten worden aangesloten. Omdat er meerdere apparaten op zullen worden aangesloten zal er ook nog een een signaalverdeler moeten worden gemaakt.

Een nadeel van dit type oscillatoren is dat ze in de loop van de tijd in frequentie verlopen. Er is echter een voorziening ingebouwd om de frequentie bij te kunnen stellen. Ik heb het geheel in een kastje gebouwd dat ik hierna ga beschrijven.

Het schema

Klik op de afbeelding voor een vergroting.

 

De frequentiestandaard bestaat uit 6 afzonderlijke schakelingen. Ze worden hierna besproken.

De voeding

Ik heb gekozen voor een ouderwetse analoge voeding, een dikke transformator, 4 diodes in brugschakeling en afvlakking door twee condensatoren, eentje van 2000 uF en een van 100 nF.

De voeding is niet gestabiliseerd, dat wordt voldoende verzorgt in de LPR101 zelf.

De LPR-101 werkt met een voedingsspanning tussen +19V tot +32 Volt (nominaal 24 Volt). De stroomopname is tijdens het opwarmen 1,7 Ampère, na het opwarmen zakt de stroom tot ~0,5 Ampère. Ik heb gekozen voor 21,6 Volt, zo laag mogelijk dus. Het geheel wordt namelijk redelijk warm, het is dan ook absoluut noodzakelijk om de LPR-101 te voorzien van een stevige koelplaat. Mijn koelplaat wordt plm 45o C na 24 uur continue aan te hebben gestaan.

DE FREQUENTIECORRECTIE

De LPR-101 kan in frequentie worden bijgeregeld door een positieve spanning op punt 7 aan te leggen. Deze spanning dient betrokken te worden uit een gestabiliseerde bron. Ik heb hier een 7806 voor gebruikt. Met een 5 kOhm meerslagenpotentiometer kan de spanning nauwkeurig worden geregeld. Op punt 7 meet ik plm. 2,5 Volt. Het controleren van de frequentie wordt gedaan met behulp van de fasemeter-schakeling.

FASEMETER

De eenvoud zelve, maar je moet er maar opkomen. Albert PA0A ontwierp de schakeling. Ik heb er gretig gebruik van gemaakt. De schakeling bestaat uit een passieve mixer (SBL1+ van Mini Circuits), een smoorspoel en een meter met middenaanwijzing. Op punt 8 van de mixer wordt een GPSDO aangesloten, op punt 1 het signaal van de LPR101. Het mengproduct is op punt 3 beschikbaar. Dit signaal wordt met de draaispoelmeter gemeten. Deze heeft de ruststand in het midden. De frequentieafwijking ten opzichte van de GPSDO wordt nu weeregeven door het meetinstrument. 

Des te sneller dat de naald beweegt, des te groter is de frequentieafwijking. De meter meet de sinus,  sinus is doorlopen als de meter vanaf linker uitslag door het midden naar de rechteruitslag is gelopen.  De duur van deze cyclus kunt u meten met uw chronometer op de smartphone. Stel dat u 2 minuten meet, de frequentieafwijking bij 10 MHz is dan 8,3 milliHerz. In het ideale geval staat de meter echter stil, dan is de afwijking 0 Hz. Met de 10 slagenpotmeter en een hoop geduld gaat dit lukken! Nadat u de correctie hebt toegepast moet de GPSDO weer worden losgekoppeld.

De statusmonitor

Het is natuurlijk wel handig om te weten dat de standaard ook werkelijk is gelockt. Hiervoor dient de statusmonitor. De LPR101 geeft op punt 6 (BITE = built in test equipment) tijdens het opwarmen een spanning van plm 4,5 Volt. De linker transistor staat dan in geleiding waardoor de linker LEDuit is. de rechter transistor staat dicht waardoor de rechter LED spanning krijgt. Na opwarming, na plm 4 minuten, wordt punt 6 <50 mV en is de toestand van beide transistoren net andersom.

DE DISTRIBUTIEVERSTERKER

Het signaal uit de LPR-101 is te zwak om via een minicircuits splitter/combiner te verdelen. Dus heb ik nevenstaande schakeling gebruikt. Spreek verder voor zich dacht ik. De versterking is in te stellen met de weerstand tussen punt 2 en 6 van de Opamp. Bij 2 kOhm is de versterking 1. Ik heb hem 5 kOhm gemaakt om redelijke signalen voor de aangesloten apparaten te verkrijgen.

Het signaal direct vanuit de LPR-101, dus voor dat het de distributie versterker in gaat, 10 MHz / 4,4 dBm. Het scherm geeft -55,6 dBm aan , maar dat is na een verzwakker van 60 dB.

Het signaal uit de distributieversterker, -53,1 dBm op de spectrumanalyser, in werkelijkheid 60 dB meer, 7 dBm dus.

Deze signalen zijn ruim voldoende voor de door mij gebruikte toepassingen:

116 MHz MKU XO PLL van Kuhne, 3 tot 10 dBm

Flex-6500, 4 tot 10 dBm

70 cm transverter van Down East Microwave, plm. 5 dBm.