Lisälaite Rubidiumien ja kideuunien mittaukseen




Aloitin toukokuun alussa 2009 tekemään erillistä värkkiä lähinnä rubidiumien taajuussäätöä, jännitemittausta ja tarkkailua varten kun säädettäväksi tuli useita kymmeniä laitteita.

Laitteen ideana on yhdistää samaan yksikköön GPS taajuusreferenssi johon liitettyjen. vertailu ja kalibrointisignaalien generaattorit on lukittu

Laitteeseen tulee mitattavasta rubidiumista (tai kideuunista) ulostulotaajuus ja jännitteet Vlamp ja Vxtal jännitemittausta varten. Vlamp jännitteen arvo kertoo mm. siitä onko laite vielä käyttökelpoinen.

Mitattavan taajuuden linjassa on valinta joko mittaukselle tai GPS-DO:n taajuudelle, 0 - 10 dB säädettävä vaimennin, miksaus alas ulostulosuodattimella varustetulla diodimikserillä 1 kHz taajuudelle, valinta kalibroidaanko tietokoneohjelman taajuusnäyttö vai tehdäänkö mittaus.

Laitteessa on liitännät etulevyssä GPS referenssistä ulos 10 MHz, 1pps ja ext in silloin jos tarvitaan kalibroinnissa muuta kuin 10 MHz RF-taajuutta.
Digitaalivolttimittarille on sekä Lemon 4-pinninen pikaliitin että banaanihylsyt etulevyssä.

Takalevyssä on GPS-DO:n antenni ja sarjaväylän liitännät, virtaliitäntöjä 9-nap.D ja Lemo, SMA-liittimillä 10 MHz lähdöt RF-geniksille joilta saadaan takaisinpäin mikserin LO ja 1 kHz kalibrointitaajuudet, taajuusmittauksen ulostulo laskimelle ja muuntajalla erotettu ulostulo BNC-liitännällä tietokoneen äänikortille.

Laitteen signaalien jaot suoritetaan Mini Circuitsin splittereillä ja SMA-liitäntäisillä koaksiaalireleillä jotta signaalien vuodot pysyisivät minimissä vaikka mittaustaajuudet ovatkin pieniä.

GPS referenssinä toimii Trimble Thunderbolt - kortti jonka liittimiä olen vaihdellut jotta sopii paremmin tähän käyttöön. Jos kortti ei osoittaudu riittävän hyväksi niin taajuuden voi tuoda ulkopuolisesta esim HP:n Z3801A - laitteesta.

Seuraavassa pari kuvaa jossa laitteen rakentelutyö on vasta alkuvaiheessa.





Seuraavassa vaiheessa on laite jo päässyt alustavaan testailuun oman toimintansa osalta.









Tässä sitten eka kokeilu Efratomin rubidiumilla



Tämä rubidium vaatii vielä säätöä...heitto +2 mHz.



Mittauksessa apuvälineenä on ollut Spectrum Lab - ohjelma ja äänikorttina viimeksi USB - liitäntäinen Edirol UA - 25.



Käytössä on myös kokeiltu M-audio Delta 44:ää (edellisessä kuvassa kortin liitäntäpurkki taustalla) ja Soundblaster Audigy2 ZS:ää. Viimeksi mainittu tuli melkoisesti stabiilimmaksi kun sen oskillaattorin vuorasi styroxilla.

Mittauskoneena on räkkimallinen klooni-pc jossa on 4-ytiminen prossu, 8 gigaa muistia (jota XP ei tosin pysty hyödyntämään kokonaan) ja pari teraa levytilaa. Värkki oli aika moderni vielä 2008 ja tuo isohko levytila onkin tarpeen varsinkin jos tallennetaan isoa taajuuskaistaa vaikkapa SDR-IQ - tai Perseus - vastaanottimilla. Taajuusmittauksissa nuo Spectrum Lab:in tekstifileet eivät taas ole kuitenkaan vuorokausienkaan mittausajoilla kuin korkeintaan 10 megaa / file.

Havaintona taajuusmittauksessa PC:llä on se, että jos halutaan virheetön suoritus niin juuri mitään muuta ei ole syytä tehdä yhtä aikaa mittauksen kanssa. Vaikkapa jonkun muun laitteen USB-liitännän irroittaminen näkyy heti Spectrum Lab:in näytöllä jne.

Ja sitten tässä kohteita mittaamiselle....