Pot construi orice baliză, la nivel profesional, pentru orice frecvență până la 24GHz (deocamdata), dispunand de analizoare de spectru, generatoare de semnal, frecventmetre, powermetre, etc. Mai sus de 24GHz, la acest moment, nu pot face masuratori.
Exista aici o singura problema, eterna, cea legata de costuri.
Noutatea consta in balizele propuse de mine, pe langa mesajul ID al balizei in clasicul mesaj in CW, sa transmita si semnal in moduri digitale – JT4G, pentru a putea fi receptionata cu ajutorul PC-urilor si a programelor de lucru in mod digital, foarte folosite de radioamatori, pe scara larga.
Schema bloc este prezentata in figura.
Dupa cum se poate observa, toate balizele pana la 1296 MHz au la baza aceasi principiu.
Nu vreau sa intru prea adanc in teorie, 2 mari probleme trebuie tratate cu atentie:
1 -stabilitatea in frecventa;
-toate balizele de astazi folosesc PLL-uri, corectate sau mai exact “disciplinate” de GPS-uri.
PLL-urile folosesc semnale de referinta foarte exacte, iar aceste referinte, cu ajutorul datelor primate din sateliti prin GPS, nu permit si corecteaza fuga de frecventa. Sunt foarte multe PLL-uri care odata disciplinate de GPS, pot livra semnale foarte stabile (9 zerouri ca zecimale dupa frecventa de lucru) pana la ordinul zecilor si sutelor de gigaherti, aici intervine raportul pret calitate.
Din practica uzuala si des folosite de radioamatori la constructia balizelor, de detaseaza PLL-urile cu module din seria ADF 435X, care pot livra direct semale intr 35 MHz – 4,4 GHz. In acest segment intra balizele pentru radioamatori – benzile de 50MHz, 144MHz, 432MHz si 1296MHz.
Pentru frecvente mai mari, 25,5 MHz – 6 GHz, se folosesc PLL-uri cu module din seria MAX287X. Putem continua cu PPL-uri din seria LMX - pana la 19 GHz cu module LMX2595, pana la 22.6 GHz cu module LMX2820 si tot asa. Exista PLL-uri si la 600 si 720 GHz si analizoare de spectru pana la 1 Terragiga. Costurile insa sunt pe masura. PLL-uri au referinte default, pe placa lor, dar cu pretentii limitate. Pentru stabilitatea frecventei se folosesc refrerinte externe OXCO termostatate, depinde de necesitati si pretentii. Eu folosesc OXCO extern de 10 MHz.
Nivelul semnalului livrat la 10 MHz este +4dBm.
PLL-urile sunt cotrolate de microcontrolere, astfel incat se pot programa toate cerintele viitoarei utilizari – freventa, nivel, divizare, multiplicare, referinta, etc. Eu controlez PLL-urile cu RP2040-zero microcontroller. Se pot observa conexiunile pe pinul 1si 2, GPS Rx si Tx.
Pentru disciplinarea PLL-urilor se folosesc GPSDO - GPS Disciplined Oscillator. GPSDO actioneaza si corecteaza frecventa de referinta, cu corectie satelitara, astfel incat frecventa setata in PLL sa fie fixa (locked). Totodata timpii secventelor de emisie, mai ales in modurile digitale sunt foarte exacte. Si aici gama este foarte larga, existand GPSDO cu frecvente fixe sau variabile, programate la cerere. Costurile sunt iar pe masura. In general la balize, radioamatorii folosesc GPSDO cu frecventa unica de 10 MHz.
Semnale livrate de aceste PLL-uri sunt foarte mici, cuprinse intre +/- 5dBm teoretic, practic in gama de frecvente superioare semnalul este negativ, fiind necesare amplificatoare de RF care sa ridice nivelul semnalului si sa fie cel acceptat de blocurile urmatoare.
Nu am masurat nivelul unui PLL la 1296 MHz, dar pot pune masuratrile facute la 2808 MHz. Semnal livrat de PLL direct.
Avand in vedere ca balizele funtioneaza 24/7/30 adica permanent, emisiunea trebuie sa fie curata, fara a deranja alte emisiuni din banda, fara armonici si fara sa se lateasca pe toata banda, etc. Aici intervin BFP (by pass filter).
3. Amplificatorul de emisie
Balizele folosesc de obicei amplificatoare de puteri mici, 5-10W in 144/432 MHz si 1-5W in 1296 MHz.
4. Antenele.
Pentru benzile de 50/144/432 exista o mare varietate de antene omni-directionale si au marele avantaj ca pot fi confectionate in regim de home made. Nu discutam de costuri aici.
Incepand cu microundele lucrurile se complica, cele mai folosite antene pentru radiatii circulare sunt antenele slot. Antenele slot nu mai pot fi facute in regim de home made, este nevoie de precizie, abateri si tolerante minime, necesutand prelucrari CNC si laser. Se gasesc deasemenea de cumparat. Baliza mea de 10GHz poate fi studiata https://www.qsl.net/yo4fng/10_GHz_beacon.htm
GPS+antena
Sicronizare GPS cu satelitii
Vizualizare spectrograme semnale CW clasic si digitale la 10368.820 MHz
Din fericire, acum se pot achizitiona toate modulele necesare pentru construirea de balize, singurele probleme fiind cele de programare, reglaje si adaptare nivele intre etajele componente.
Ca o concluzie:
O baliza realizata profesional pentru benzile 50/144/432 MHz se poate realiza cu costuri in jurul a 500 de Euro. Pentru microunde costurile incep sa creasca proportional si trebuie discutate concret, punctual pentru fiecare banda in parte. Pentru baliza mea in 10 GHz am alocat un buget de 1000 Euro si fac tot posibilul da nu il depasesc.
Daca Radioclubul nostru sau radioamatorii membrii gasesc ca este eficient si se justifica sa construim balize, avem nevoie de stabilirea unui buget clar si cote de participare foarte clare.