Kuhne electronic MKU UP 2424 B User manual

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MKU UP 2424 B – Oscar Phase 4 Up-Converter
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MKU UP 2424 B
OSCAR PHASE 4 UP CONVERTER
Handbuch
Manual
09.05.2019 - v1.0

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Technische Daten / Specification
HF Frequenzbereiche 2400 … 2402 MHz
ZF Frequenzbereiche 144 … 146 MHz / 432 … 434 MHz
ZF Eingangsleistung 0,5 … 5 W, einstellbar
TX-Ausgangsleistung min. 20 W
Externer Referenzeingang 10 MHz / 2 … 10 mW (Sinus- oder Rechtecksignal), max. 2,0 Vss
LO-Frequenz 2256 MHz / 1968 MHz (Werkseinstellung auf 2256 MHz)
LO-Genauigkeit @ 18°C typ. +/- 1,5 ppm
LO-Frequenzstabilität (0 … 60°C) typ. +/- 0,5 ppm
PTT-Steuerung Kontakt an Masse oder +12 V DC auf der ZF-Leitung
Versorgungsspannung 13,8 V DC (+12 ... +14 V DC)
Stromaufnahme typ. 7 A (TX @ 20 W Pout)
Maximale Gehäusetemperatur +60 °C
Abmessungen (mm) 165 x 206 x 67
ZF-Eingang / Impedanz BNC-Buchse / 50 Ohm
HF-Ausgang / Impedanz N-Buchse / 50 Ohm
REF-Eingang / Impedanz SMA-Buchse / 50 Ohm
Erfüllte Normen EMV-Richtlinie 2014/30/EU
Niederspannungsrichtlinie 2014/35/EU
RoHS-Richtlinie 2011/65/EU
RF frequency range 2400 … 2402 MHz
IF frequency range 144 … 146 MHz / 432 … 434 MHz
IF input power 0,5 … 5 W, adjustable
TX output power min. 20 W
External reference input 10 MHz / 2 … 10 mW (sine or square wave), max. 2.0 Vpp
LO frequency 2256 MHz / 1968 MHz (factory setting is 2256 MHz)
LO accuracy @ 18°C typ. +/- 1.5 ppm
LO frequency stability (0 … 40°C) typ. +/- 0.5 ppm
PTT control contact closure to ground or +12 V on the IF-cable
Supply voltage +13.8 V DC (+12 ... 14 V DC)
Current consumption typ. 7 A (TX @ 20 W Pout)
Maximum case temperature +60 °C
Dimensions (mm) 165 x 206 x 67
ZF input / impedance BNC-female / 50 Ohm
RF output / impedance N-female / 50 Ohm
REF input / impedance SMA-female / 50 Ohm
Fulfilled standards EMC directive 2014/30/EU
Low voltage directive 2014/35/EU
RoHS directive 2011/65/EU
Products are only to be sold to radio
amateurs with a licence or to competent
companies.
For operating high frequency modules
legal instructions must be followed.
Für den Betrieb der Hochfrequenzmodule
sind die entsprechenden gesetzlichen
Vorschriften zu beachten.
Diese Erzeugnisse dürfen nur an lizensierte
Funkamateure oder andere EMV-
fachkundige Betriebe verkauft werden.

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Blockschaltbild / Block Diagram
PA
Power Supply
Microcontroller
+13.8 V DC
PTTIN
RFOUT
28V 8V 3.3V
IF
DRIVER
5V
ATTATTMIXERMIXERDRIVERDRIVER
SERIAL INTERFACE
LO DRIVER
PLL
FWD Power
REV Power
STATUS LEDS
REF

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Bedien- und Anzeigeelemente / Control and Indicators
OSCAR PHASE 4 UP-CONVERTER
RX/TX TEMP SWR OUTPUT POWER
ON
OSCAR PHASE 4 UP-CONVERTER
RX/TX TEMP SWR OUTPUT POWER
ON
ON Ein- / Aus-Taster
On / Off button
RX/TX-LED Empfangs- / Sendebetrieb
Receive / Transmit mode
Empfangsbetrieb – HF- und LO-Pfad inaktiv
Receive mode – RF and LO path in power down
Sendebetrieb – HF- und LO-Pfad aktiv
Transmit mode – RF and LO path is powered
TEMP-LED Temperaturüberwachung (mit eingebauter Hysterese)
Temperaturemonitoring (with built-in hysteresis)
Temperatur < 65°C
Temperature < 65°C
Temperatur > 65°C
Temperature > 65°C
SWR-LED SWR-Anzeige
SWR monitor
kein SWR-Alarm
no SWR alert
SWR Alarm – der Up-Converter schaltet automatisch in den Emfangsbetrieb /
um erneut zu senden muss der SWR-Alarm entweder durch
Betätigung des ON-Tasters oder über die serielle Schnittstelle
gelöscht werden (siehe Kapitel „SerielleSchnittstelle“)
SWR alarm - the up-converter switches to receive mode automatically / you
first have to deletethe SWR alarm by pressing the ON button or
via the serial interface (see section „Serial Interface“)
Output Power Anzeigefür vorlaufendeLeistung
Indicator for forward power

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Anschlüsse / Connectors
DC/CONTROL GAIN IF ANT DATADC/CONTROL GAIN IF ANT DATA
REF Eingangsbuchse für externes 10 MHz-Referenzsignal
Inputconnector for external 10 MHz reference signal
DC/CONTROL 9-poliger Sub-D Stecker für Versorgungsspannung und PTT
9-poleSub-D plug for power supply and PTT control
GAIN Potentiometer zur Einstellung des ZF-Dämpfungsgliedes
Potentiometer for adjustment of the IF attenuator
IF ZF-Eingangsbuchse
IF input connector
ANT HF-Ausgangsbuchse
RF output connector
DATA 9-polige Sub-D Buchse zur Fernsteuerung
9-poleSub-D connector for remote control
Im Lieferumfang ist ein vorkonfektioniertes Kabel zum Anschluss der Betriebsspannung enthalten. Das
Kabelhat offene Kabelenden zur weiteren Verdrahtung. PTT IN liegt auf dem weiß ummantelten Draht
(Pin 6), Masse auf dembraun ummantelten Draht (Pin 9). DasKabel ist ca. 1m lang.
A cable for the DC/Control connector isdelivered with this converter. The cable has open cable ends.
PTTIN ison the white wire (pin 6), ground on the brown one. Thecable is approx. 1m long.
REF

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Pinbeschreibung / PIN Description
DC / CONTROL
Sub-D Stecker für Versorgungsspannung und PTT / Sub-D Plug for Supply Voltage and PTT
Dieser 9-polige Sub-D Stecker dientder Verbindung der Versorgungsspannung und PTT-Leitung mit dem Modul.
Die Pins für die Versorgungsspannung sind intern mit einer 10 A-Sicherung versehen und mit einer
Transientenschutzdiode gegen Überspannung sowie Verpolung geschützt. Der Anschluss für PTT besitzt einen
internen Pull-up auf 3,3V und muss im Sendefall gegen Masse geschaltet werden.
This 9-pin Sub-D connector serves as the connection of supply voltage and PTT signal. The pins for the supply
voltageare internally connected to a 10 Afuse and areprotected against over-voltage and wrong polarity with a
TVS diode. The PTT pin hasan internal pull-up to 3.3V and has to be connected to ground for transmit mode.
(1) – nicht verbunden / not connected
(2) – nicht verbunden / not connected
(3) – nicht verbunden / not connected
(4) – Versorgungsspannung / supply voltage
(5) – Versorgungsspannung / supply voltage
(6) – PTT IN
(7) – Masse/ Ground
(8) – Masse/ Ground
(9) – Masse/ Ground
12345
6789
12345
6789
DATA
Sub-D Buchsefür Kommunikation / Sub-D Connector for communication
Diese 9-polige Sub-D Buchsedient der Fernsteuerung des Up Converters über eineserielle Schnittstelle. Dabei
sind wie unten ersichtlich nur die Pins RX, TX und Masse beschalten. Intern folgt ein MAX232-Pegelwandler.
This 9-pin Sub-D connector isused for remote control of the up-converter via serial interface. Only the pins for
RX, TX and ground areconnected as it can be seen below. Internally a MAX232 level shifter is connected to these
pins.
(1) – nicht verbunden / not connected
(2) – RX Data
(3) – TX Data
(4) – nicht verbunden / not connected
(5) – Masse / Ground
(6) – nicht verbunden / not connected
(7) – nicht verbunden / not connected
(8) – nicht verbunden / not connected
(9) – nicht verbunden / not connected
54321
9876
54321
9876

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Ausgangsleistung / Output Power
Die unten folgendeTabellezeigt den Zusammenhang zwischen den LEDs auf der Frontplatteund der zu
erwartenden Ausgangsleistung des Konverters. Da weder die Anzeige, noch die Monitorspannung kalibriert
sind, ist die Tabelle nur als Anhaltspunkt zu sehen.
The following table shows the relation between the LEDs on thefront panel and the output power of the
up-converter. As neither the monitor voltage, nor the LED indicator is calibrated, the tableis only a rough
indication.
Gain Einstellung / Adjustment
DC/CONTROL GAIN IF ANT DATADC/CONTROL GAIN IF ANT DATA
REF
GAIN
Zum Einstellen der Verstärkung solltebei Anliegen eines CW-Eingangssignals und Abschluss des HF-
Ausgangs das Potentiometer solangeim Uhrzeigersinn aufgedreht werden, bis dieHF-Ausgangsleistung
nicht mehr ansteigt. Hierzu kann dieAnzeige auf der Frontplatte (alle LEDsleuchten bei voller Leistung) als
Leistungsindikator verwendet werden.
In order to adjust the gain, you should apply aCW input signalat theIF input and have the RF output
terminated. Now increase the gain by turning the potentiometer clockwiseuntilthe output power is
saturating. You can use the LEDs on thefront panel (not calibrated) as an indicator for theoutput power.
0,5 1 2 3,5 5,5 7,5 10,5 13,5 17 20 Pout [W]

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Serielle Schnittstelle / Serial Interface
An der Sub-D Buchse „DATA“ ist eine serielle Schnittstelle zur Fernsteuerung des Sendekonverters (z. B. mittels PC und
Terminalprogramm) mit den folgenden Rahmenbedingungen implementiert:
• RS-232 Spannungspegel
• 115200 B AUD Datenrate
• 8 Daten bits, 1 Stop bit
• keine Parität, keine Flusssteuerung
A serial interface for remote control of the up converter (e.g. via PC and a terminal program) is provided at the Sub -D connector
„DATA“. It has the following specification:
• RS-232 voltage levels
• 115200 B AUD data rate
• 8 data bits, 1 stop bit
• No parity, no flow control
Befehlsübersicht / Programmer’s reference:
Alle B efehle müssen mit einem „carriage return“ abgeschlossen werden. Bei Eingabe eines unbekannten Befehls wird „*“ zurück
gegeben.
All commands must be followed by a „carriage return“. If the command is unknown, the converter returns a„*“.
Status auslesen / Status readout
fgibt den ADC-Wert für die vorlaufende Leistung zurück (Bereich 0 … 255)
returns the ADC value for forward power (range 0 … 255)
igibt die aktuelle LO-Frequenz zurück
returns the current LO frequency
(0: 2256 MHz, 1: 2255 MHz, 2: 2254 MHz, 3: 2253 MHz, 4: 1968MHz, 5: 1967 MHz, 6: 1966 MHz, 7: 1965 MHz)
lgibt an ob die PLL auf ein externes 10MHz-Signal eingerastet ist (0: nicht gerastet, 1: gerastet)
indicates whether the PLL is locked to an external 10 MHz reference (0: not locked, 1: locked)
ogibt den Betriebsstatus des Konverters zurück (0: aus, 1: an)
returns the status of the converter (0: off, 1: on)
pgibt den Betriebsmodus zurück (0: Empfangsbetrieb, 1: Sendebetrieb)
returns the mode of the converter (0: receive mode, 1: transmit mode)
rgibt den ADC-Wert für die rücklaufende Leistung zurück (Bereich 0 … 255)
returns the ADC value for reverse power (range 0 … 255)
tgibt die aktuelle Temperatur zurück (in °C)
returns the actual temperature (in °C)
vgibt die Software-Versionsnummer zurück
returns the software version number
Konfiguration / Configuration
Konfigurationsbefehle geben bei erfolgreicher Konfiguration ein „A“ zurück, sonst ein „N“.
Configuration commands return „A“ after succesful configuraton, otherwise it returns „N“.
Espeichert die aktuelle LO-Frequenz im EEPROM ab (spezifiziert durch Befehl I<x>)
saves the current LO setting to EEPROM (specified by command I<x>)
I0/I1/I2/I3 ändert die LO-Frequenz (I0: 2256 MHz, I1: 2255 MHz, I2: 2254 MHz, I3: 2253 MHz)
changes the LO frequency
(I0: 2256 MHz, I1: 2255 MHz, I2: 2254 MHz, I3: 2253 MHz, I4: 1968 MHz, I5: 1967 MHz, I6: 1966 MHz, I7: 1965 MHz)
O0/O1 schaltet den Konverter ein oder aus (O0: aus, O1: ein)
switches the converter on or off (O0: off, O1: on)
P0/P1 versetzt den Konverter in den Sende- oder Empfangsmodus (P0: Empfangsbetrieb, P1: Sendebetrieb)
switches the converter to recevie or transmit mode (P0: receive mode, P1: transmit mode)
Slöscht den SWR-Alarm
deletes the SWR alarm

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Abmessungen / Dimensions
165mm
206mm
160mm

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Notizen / Notes
OSCAR PHASE 4 UP-CONVERTER
RX/TX TEMP SWR OUTPUT POWER
ON
OSCAR PHASE 4 UP-CONVERTER
RX/TX TEMP SWR OUTPUT POWER
ON
165mm165mm
130mm130mm
67mm67mm
42mm42mm
DC/CONTROL GAIN IF ANT DATADC/CONTROL GAIN IF ANT DATA
80,1mm
112,1mm
145,1mm
40,6mm
80,1mm
112,1mm
145,1mm
40,6mm
31,4mm
25,8mm
31,4mm
25,8mm
REF
10,5mm10,5mm

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Anwendungsbeispiele / Application Examples
2m-Transceiver (e.g. Yaesu FT-290R)
PTT via 12V on IF cable (Seite / page 11)
DC/CONTROL GAIN IF ANT DATA DC/CONTROL GAIN IF ANT DATA
13.8V DC
REF

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Sende - Empfangsumschaltung / RX-TX Switching
4K7
1nF
1nF
144 MHz
RX - TX
T +9 V DC Steckerleiste
Connector
IC202
Umbau des IC-202 auf RX/TX - Umschaltung.
Modification of RX-TXswitching in theICOMIC-202
To switch a DB6NT microwave transverter from receive (RX) to transmit (TX), there are two possibilities: Either the port “PTT“
of the transverter is switched to ground for TX. Or a DC voltage of +3 … 12 V DC is fead to the inner conductor of the IF cable
for TX. This method saves an additional PTT cable between transverter and transceiver.
A suitable control circuit isalready included in the transceivers YAESU FT-290R (old model) and ICOM IC-402. These
transceivers provide +12 V DC on t he coaxial output connector at TX.
The YAESU FT-290RII (new model) does not provide this function, but it can be modified. The modification is described on
G4DDK’s homepage: www.g4ddk.com/Techstuff
ATTENTION! The ICOM IC-202 provides +12 V DC at RX! So when you connect a DB6NT transverter to a IC-202, then the
transverter will switch to TX. Therefore, a small modification is necessary (see picture below). With this modification the I C-202
will provide +12 V DC at TX.
The YAESU FT-817 must also be modified for transverter operation. Peter Vogl, DL1RQ, has written a small tutorial, how to do
this modification: www.bergtag.de/technik_18. A further descripton for the YAESU FT -817 is written by Pedro M.J. Wyns,
ON7WP. This description is published on our website: www.kuhne -electronic.de/en.
Um DB6NT - Mikrowellentransverter vom Empfang (RX) auf Senden (TX) umzuschalten, sind zwei Möglichkeiten vorgesehen:
Zum Einen besitzen die Transverter einen PTT - Anschluss, der bei Sendebetrieb über einen Kontakt nach Masse zu schalten ist.
Zum Anderen ist eine Umschaltmöglichkeit über das ZF - Kabel vorgesehen. Dazu ist im Sendefall eine Spannung zwischen +3 …
12 V DC auf den Innenleiter der ZF - Buchse zu schalten. Dies erspart eine zusätzliche Verbindungsleitung zwischen Transverter
und Transceiver.
Bei den Transceivern YAESU FT-290R (altes Modell) und ICOM IC-402 ist eine geeignete Umschaltsteuerrung bereits eingebaut.
Im YAESU FT290RII muss die Schaltung nachträglich eingebaut werden. Eine Bauanleitung wurde von Sam G4DDK beschrieben.
Sie ist auf seiner Homepage abrufbar unter www.g4ddk.com/Techstuff
Bei dem Transceiver ICOM IC-202 ist die benötigte Steuerung invers eingebaut. Bei Empfang werden +12 V DC am Ausgang
geliefert. Das heißt, wenn der Transceiver auf Empfang ist und an einen Transverter angeschlossen wird, dann schaltet dieser
auf Senden! Daher ist eine kleine Änderung im IC-202 notwendi g.
Für den Transverterbetrieb mit dem YAESU FT-817 hat Peter Vogl, DL1RQ eine Umbauanleitung verfasst. Sie ist im Internet
abrufbar unter: www.bergtag.de/technik_18. Eine weitere Umbauanleitung für den YAESU FT -817 gibt es von Pedro M.J. Wyns,
ON7WP.
Sie kann auf unserer Homepage nachgelesen werden unter: www.kuhne-electronic.de