Stavba nového transvertoru pro pásmo 122GHz

Autor: Milan <(at)>, Téma: Technika, Vydáno dne: 28. 10. 2020

Koncem loňského roku se objevil v Dubusu popis nového transvertoru, který využívá radarový čip pracující v oblasti kolem amatérského pásma 122GHz. Australští autoři tehdy nabídli k prodeji několik transvertorů již hotových a i prázdné desky plošných spojů (DPS). Zkusil jsem je zkontaktovat, leč bylo již pozdě a vše bylo uzavřeno. Tim VK2XAX mi slíbil, že v případném druhém kole na mě bude myslet. To se tedy nakonec stalo v polovině letošního října, to už ale bylo pozdě, hi.

Mluvil jsem o naší snaze získat transvertory s Edou OK1EM a ten se zmínil Matějovi, OK1TEH. Ten mi nabídl DPS na tento transvertor. Tedy původně jsme uvažovali o hotovém kousku, ale ten nebyl. Takže stavba byla nutnost! Tím začala celá naše anabáze...



Objednal jsem potřebné součástky na 5 kusů XVRTR, které nám pův. byly slíbeny. Leč z nějakých důvodů jsme dostali jen 4 kusy. Nevadí, stačí nám to, ten jeden by se sice udal mezi kamarády, ale kde nic není, ani čert nebere. Jsme rádi aspoň za to, co máme! Přebytečné součástky potom pomohly dalšímu HAMovi, takže vše klaplo!




Na začátku byla hromádka součástek...

Po obdržení součástek jsem zažíval pocity (h)různé - většina součástek je totiž SMD a to navíc ve velikosti 0603, tedy lidově řečeno blešky 1,5mm x 0,75mm, které jsou už setsakra malé. A jejich více než 130!

Vlastní radarový čip jsem sehnal přímo od výrobce z Německa, dohoda byla celkem rychlá. Sice jsem se musel nejprve registrovat, což byla docela sranda (např. otázka kolik tisíc kusů čipu budu odebírat příští rok a pak výhled do budoucna, hi), ale pak už to šlo jak na drátkách. Ten čip má 5x5mm a na každé straně má 8 vývodů! Tedy rozteč 0,5mm a pouzdro QFN32, žádné vývody, jen ploška pod čipem a na boční straně jen trošku náznak (0,2mm). To je na mé oči už za hranou. Nevadí, člověk nemusí umět všechno! Stačí, když má správné kontakty. Jeden kamarád zákazník opravuje soukromě notebooky, dokonce je schopen doma dělat re-balling na BGA pouzdrech. Znalosti i zkušenosti s pájením podobných "potvor" tedy má. Protože jsem mu v minulosti několikrát pomohl, byla domluva velmi rychlá.

Sice do toho vlezla jeho dovolená a nějaké zdravotní potíže, ale vše klaplo a tak byly radarové čipy připájeny horkým vzduchem na profesionální rework station. Přitom funguje tzv. samostředící efekt, který součástku krásně srovná a nepřesnost její polohy je dána jen nepřesností DPS. Petr ULQ to posléze prohlížel pod mikroskopem - jen pokýval hlavou a prohlásil cosi o profesionálovi.

No jistě, blbci bych to přeci nesvěřil, ne?




Srdce transvertoru je osazeno... U radarového čipu je vzdálenost "ob nožičku" 1mm!


Do vlastního osazování toho drobiska se mi moc nechtělo a vlastně ani nebyl moc čas. Jenže minulý týden jsem se dozvěděl, že Pavel VJC už má osazeno a čeká vpodstatě jen na naprogramování procesoru. Petr ULQ už měl jednu DPS osazenou, druhou začínal.

No přeci nebudu poslední! Tak jsem se na to vrhnul také. Dvě odpoledne do hodně pozdní noci, bez lupy nebo mikroskopu - a bylo to. Oči mi únavou jezdily zleva doprava, ale hlavně, že to bylo osazené!

Původně jsem uvažoval o pájení některých součástek nízkoteplotní pastou (SnBi) s teplotou tavení 142°C, které mám docela dost, ale nakonec je vše zapájeno eutektickou olovnatou pájkou, SAC (SnAgCu) bezolovnatá pájka mi nesmí do domu!

Na středu bylo domluveno programování transvertoru, tak jsem finišoval až tak divoce, že jsem osazenou DPS dosušoval fénem po mytí v isopropylalkoholu asi tak dvě minuty před programováním, hi.

I tady jsme zvolili osvědčenou metodu externího fachmana. Ono to totiž není až taková legrace - vše na desce je na 3,3V (radarový čip má absolutní max. 3,6V!) a bohužel tedy nejde programovat procesor při napájení 5V, na které je stavěn můj, dnes již historický, programátor. Nejprve zkontrolovat napájecí napětí a potom programovat. Ze zdroje 12V si to bere cca 180mA, další stabilizátor měl na výstupu požadovaných 3,3V, žádné barevné čmoudíky se nekonaly a tak se mohlo začít programovat.
Zpočátku to vypadlo na dočasnou prohru, dokonce jsme zvolili metodu přítel na telefonu. Míla UFL s tím ale zatím nemá zkušenost, jeho maják zatím čeká na příležitost. Mezitím bylo nalezeno to správné nastavení programátoru a během pár vteřin bylo hotovo.

No tak, když už to je, tož vyzkoušíme i seriovou linku, ne? Oproti originálu jsem zvolil jiné hradlo jako převodník mezi procesorem a konektorem canon9, tak se to aspoň ověří.
No funguje to skvěle, na monitoru počítače lítaly hlášky transvertoru jak v matrixu. Oddechl jsem si, žádné špatné překvapení se nekonalo.

Mám dojem, že jsme s Petrem a Pavlem v OK první, kdo to postavil celé od nuly. No, postavit se to tedy dá, ale už to fakt chce mít zkušenosti s pájením SMD, to není staré rádio, kde každý spoj má několik mm v průměru. Pevná ruka je nezbytná, dobré oči (nebo mikroskop) jakbysmet. A hlavně opatrně - sevřete součástku trochu víc do pinzety, udělá to frrnk... a je v řiti! Už ji nenajdete!

Tak tedy jsou všechny transvertory osazené (jeden jen z části, ale to se brzy spraví), teď to chce doladit mechanické upevnění a doplnit bižuterii kolem a začít s reálnými pokusy vysílání! Chvilku si to vyžádá, ale jsou před námi dlouhé zimní večery a přeci nelze pořád jen pracovat nebo spát. Tak se bude testovat.

Dám tu nějaký ten obrázek, abyste měli jakousi představu, co to obnáší.




Horní strana osazeného transvertoru.





Dolní strana osazeného transvertoru. DPS má šířku 50,8mm (2")! Srovnání s SD kartou přiblíží skutečnou velikost