Schon vor dem Erscheinen der 2m-SuSE kam die Idee auf, auch eine 23cm-Version mit etwa gleichen Leistungsdaten aufzubauen. Als Mutteroszillator sollte wieder der modulierbare Si571 verwendet werden, den es auch in einer 1,4 GHz-Version gibt. Die Firmware V1.3 kann bereits für die 23cm-Version verwendet werden, so dass die gleichen Funktionen, einschließlich STT, genutzt werden können. Mittlerweile sind drei Prototypen entstanden, mit denen zunächst der RX-Pfad ausprobiert wurde.

Prototyp #1 und #2

Die 23cm-SuSE ist ein 3-fach Super mit den Zwischenfrequenzen 121,4 MHz, 21,4 MHZ und 455 kHz. Die Empfindlichkeit ist jedoch noch mangels genügender Vorverstärkung vor dem ersten Mischer unzureichend. Der Treiber erzeugt etwa 10 mW HF.

Prototyp #3

Der RX hat nun auf 23cm eine 2-stufige Vorstufe mit dem PGA-103+ und zwei Bandfiltern bekommen. Die Welligkeit beträgt von 1240-1300 MHz nur etwa 2 dB:

Die Einkopplung der 1. Überlagerungsfrequenz wurde komplett abgeändert, um die Mischsteilheit voll ausnutzen zu können. In der ersten ZF ist wieder ein Zwischenverstärker mit Bandfilter vorhanden, um eine Spielgelfrequenzunterdrückung von wenigstens 30 dB zu erhalten. Mit diesem Konzept können nun auch noch 0,1 µV-Signale empfangen werden.

23cm-SuSE #3. Oben: 1 kHz Modulationssignal, unten: RX-NF bei 0,2µV @ 1240 MHz (-121 dBm)

Der TX-Pfad erzeugt auf der Grundplatine jetzt ein 100 mW-Signal auf 1,3 GHz. Ein wirkliches Problem ist jedoch die einfache Erzeugung von etwa 6 W auf dieser Frequenz. Das funktioniert eigentich nur diskret mit Transistoren, ist aber bei dem vorhanden Platz im Gehäuse nicht so einfach möglich. Power-Module gibt es für diese Frequenz erst ab etwa 15 W. Sie sind leider ziemlich groß und haben einen sehr schlechten Wirkungsgrad, so dass die Stromaufnahme leicht auf 5 A wachsen würde. Eine Kühlung lässt sich beim vorgegebenen Gehäuse nicht realiseren. Abhilfe könnte vielleicht ein Power-MMIC für 12V Betrieb bringen, wie er für UMTS-/LTE-Anwendungen verwendet wird.

23cm-SuSE #3. Links: Display, STT-Shield & Controller, rechts: TRX ohne PA

Prototyp #4

Die erste ZF musste auf 117,4 MHz gesenkt werden, da der Si571 sonst nur einen Teil des RX-Bereichs bei oberhalb schwingendem 1. Überlagerungsoszillator hätte überstreichen können. Das kam dadurch zustande, dass der Si571 leider eine "Frequenzlücke" zwischen 1134,0 MHZ und 1212,5 MHz hat und deshalb die erste Mischoszillatorfrequenz nicht unterhalb der RX-Frequenz liegen konnte. Seine höchste Frequenz ist aber 1417,5 MHz, so dass die höchste empfangbare Frequenz bei einer 1. ZF von 121,4 MHZ nur 1296,1 MHz hätte sein können! Der zweite Mischoszillator wurde daher von 100 MHZ auf 96 MHz vermindert, um die oben noch fehlenden 4 MHz auch empfangen zu können. Hier liegen schliesslich die meisten 23cm-Relaisausgaben.

Der Treiber wurde um ein Bandfilter am Ausgang erweitert, um Harmonische bereits an dieser Stelle wirksamer unterdrücken zu können. Der Si571 Mutteroszillator erzeugt kein reines Sinussignal! Er ist eine Digitale PLL mit entsprechenden Oberwellenanteil im Ausgangssinal.

Als "Endstufe" ist aktuell ein MMIC mit 7 W Verlustleistung im Test, der bei reiner FM-Anwendung (Nichtlinearitäten spielen hier keine Rolle) etwa 2-3 W HF liefern könnte. Die weitere Entwicklung ruht z.Z. bis nach dem Sommerurlaub.

Prototyp #5

Der Umbau des Treibers auf den AG-102A für 9 V, um eine höhere Ausgangsleistung zu erhalten, führt leider in eine Sackgasse. Es gibt jedoch auch 5 V-Typen wie z.B. den TQP7M9002, der bei entsprechender Ansteuerung ebenfalls bis zu +27 dBm @ 1 dB Kompression abgeben kann. Zusammen mit einem davor ansteuernden TQP3M9008 wird eine Treiberausgangsleistung von etwa 300 mW möglich sein. Leider hielt mein Labormuster des Si571 den 4. Auslötvorgang nicht durch und zeigte im neuen Board ein völlig chaotisches Verhalten, obwohl seine Startparameter auszulesen waren.

Zuvor konnte im alten Prototypenboard #4 immerhin noch ein Berechnungsfehler der Frequenzparameter gefunden werden, der zum Aussetzen des Oszillators im RX-Betrieb oberhalb von 1271,250 MHz führte. Dieser Fehler trat bei der 2m-Version deshalb nie auf, weil es dort im MS-Byte des 36-Bit Frequenzparameters nie zu einem Überlauf kam! Die Mischoszillatorfrequenz überstreicht nun den Bereich von 1357,4 bis 1417,4 MHz. Ohne Endstufe liegt die Stromaufnahme beim Senden jetzt bei 400 mA @ 12 V.

Ich brauche nun einen neuen Si571 mit der Bezeichnung: 571BMA000107DG. Bis dahin liegt das Projekt auf Eis.

Prototyp #6

Es hat sich gezeigt, dass der Si571 bei Verwendung an der oberen Frequenzgrenze (um 1,3 GHz) einen zu schlechten Nebenwellenabstand (etwa 40 dB) hat. Im RX-Betrieb macht sich das messtechnisch zwar in Nebenempfangsstellen bemerkbar, die jedoch kaum wirklich stören würden. Aus diesem Grund und weil die Beschaffung kleiner Mengen des Typs 571BMA000107DG schwierig und sehr teuer ist, muss das Oszillatorkonzept erneut geändert werden.

Der SI571 wird nun auf rund 10 MHz betrieben und mit einer PLL auf 1,2 GHz vervielfacht. Dadurch kann der preiswerte Si571 (bis etwa 150 MHz) der 2m-SuSE auch hier verwendet werden. Um das neue Konzept auszuprobieren, sind einige Vorversuche erforderlich. So wird zunächst der Steuer-TX des 23 cm Relais DB0BLN auf diese Variante umgestellt (das war ohnehin nötig), um Erfahrungen mit den PLL-Bausteinen zu sammeln.