I’ve got the power!
Esplorando soluzioni per amplificatori per AO-100
Libera traduzione ed adattamento dell’articolo pubblicato su Oscar-News n°239
Il successo del lancio e della messa in servizio del satellite denominato AO-100/QO-100 è stata un vera svolta nella storia dei satelliti amatoriali. Sebbene previsti fin dall'inizio della storia degli Oscar e classificati come "fase 4", abbiamo dovuto aspettare più di cinque decenni per avere il primo satellite amatoriale geostazionario disponibile. Ma perché viene definita "fase 4"? Facciamo un salto indietro all'origine, quando il continuo sviluppo tecnologico portò la storia dei satelliti radioamatoriali a dividersi in "fasi", ognuna delle quali caratterizzata da chiari obiettivi e caratteristiche tecniche o strutturali.
Nella tabella seguente sono riportate le caratteristiche distintive di ciascuna “fase”.
Fase | Caratteristiche distintive |
1 | Satelliti alimentati solo da batterie, con vita breve dedicati agli esperimenti tecnologici |
2 | Satelliti di lunga durata e capaci di fornire servizi di telecomunicazioni (transponder). Orbita LEO, alimentati con pannelli solari |
3 | Satelliti di lunga durata con complessi sistemi di comunicazione, controllo e telemetria. Per lo più orbite HEO e Molniya |
4 | Satelliti in orbita geostazionaria. Il QO-100 è il primo in assoluto ad essere stato effettivamente costruito e lanciato |
5 | Satelliti o anche sonde spaziali capaci di missioni interplanetarie o lunari. Progettati e parzialmente costruiti ma mai lanciati |
Fin dalla sua messa in servizio, il QO-100 ha dimostrato di essere più sensibile del previsto. Personalmente sono riuscito ad eseguire alcuni QSO con soli 400 mW e un'antenna a tromba da 10 dB e credo che questo sia probabilmente uno dei modi più QRP per usare il bird. Però per un traffico più affidabile e confortevole è necessario disporre di una ERP (effective Radiated Power) maggiore. In tal senso, come regola generale, è sempre preferibile iniziare a investire su antenne di qualità e di generose dimensioni, ma non sempre lo spazio, i costi e altri vincoli ci permettono di raggiungere l'ERP desiderata in quel modo. Quindi l'unica possibilità viene da una maggiore potenza del trasmettitore.
Il mercato è ora ricco di offerte di moduli amplificatori compatti e (spesso) economici, destinati principalmente ad applicazioni WiFi, telefonia mobile, WiMax, ISM e Bluetooth. Ma come si comportano? Quali i pro e i contro? Vediamo la mia esperienza con alcuni dei più popolari.
Una nota importante prima di andare avanti: non ho un laboratorio per radiofrequenza certificato ISO 17025 a casa, ma un "normale" laboratorio di radioamatori. Quindi, tutte le cifre che troverete nelle pagine seguenti sono state misurate con il massimo sforzo per ridurre al minimo gli errori, ma ovviamente non possono vantare la precisione di un laboratorio ufficiale.
SBB5089Z + SZA2044 
Figura 1: amplificatore a doppio stadio impiegante i dispositivi: SBB5089 + SZA2044 NOME FILE:SZM2044.JPG
Figura 1: amplificatore a doppio stadio impiegante i dispositivi: SBB5089 + SZA2044 NOME FILE:SZM2044.JPG
Questo è un modulo molto compatto, pubblicizzato per un'uscita massima di 1W. L'alimentazione può variare da 6 a 30Vdc e questo lo rende molto conveniente anche per il funzionamento portatile. La corrente a vuoto dell'intero dispositivo è di circa 210mA @ 12Vdc; si noti come la corrente assorbita dall'alimentatore diminuisca in modo circa inversamente proporzionale all'aumento della tensione a causa dell'alimentatore switching interno che cerca di mantenere costante la potenza in ingresso su tutto il range di tensione in ingresso.
Il circuito utilizza un paio di dispositivi molto popolari. Quello in ingresso è l'SBB5089Z, un blocco di guadagno ad alta linearità per applicazioni come Driver Amplifier, Telefonia mobile, PCS, GSM, UMTS, strumentazione a banda larga, dati wireless, terminali satellitari. È adattato internamente a 50 Ω sia sull’in ingresso sia sull’uscita e questo su un intervallo molto ampio di frequenze.
Seguendo la catena di amplificazione troviamo l'SZA-2044, un prodotto moderno specificamente progettato come stadio finale per apparecchiature 802.11b/ge 802.16 operanti nelle bande da 2,0 GHz a 2,7 GHz.
Il modulo mostra un guadagno complessivamente molto elevato, nell'ordine dei 39-40dB, con una larghezza di banda a -3dB che va da circa 400MHz fino a 2,7GHz. Questo è un aspetto a cui prestare attenzione per la nostra applicazione: per prevenire emissioni spurie (fosse anche solo un residuo di oscillatore locale) è obbligatorio alimentarlo con un segnale molto pulito e forse anche filtrarne l'uscita.
Di seguito la risp
osta che ho misurato a banco:
Così come arrivatomi dal fornitore, il mio esemplare non è stato in grado di fornire più di 550 mW a 2400 MHz alla saturazione dell’ingresso (-5dBm). A frequenze più basse, diciamo 2350MHz e più sotto, ho potuto misurare,potenze fino a 29-30dBm senza problemi, questo con -10dBm in ingresso. Se si vuole aumentare di un mezzo dBm l’uscita massima si può semplicemente rimuovere i componenti contrassegnati con R7 e C17. Navigando in rete, è possibile rinvenire da vari fornitori anche una versione con una coppia di SZA2044 come dispositivi d’uscita che stimo capace di erogare circa 1-1,5W. Consiglio finale: se utilizzato ad "alta potenza", il contenitore del dispositivo finale potrebbe diventare piuttosto caldo, quindi attenzione alle dita!