Download - RadioKit 2006 03
IL GADGET ••• UTILE TELECOMUNICAZIONI OGGI:
Un semJ,lice tester per diodi zener
J!)VoIP: l'utilizzo della rete e dei sistemi radio - 3° P. 65di Nico rilloni
di Armando Accardo
AUTOCOSTRUZIONE:
RTX-MODIFICHE:
Multi devices DDS VFO & controller 1!!JDRM con Sangean ATS 909 68di IOVNR, IONCp, /KOGMM, /KOOTG, /KOOXK, /KOOlG, /lOEND_
di Angelo Brunero
AUTOCOSTRUZIONE:
L'ASPETTO TEORICO:
Stazione satellitare per comunicazioni OM _2i! p.~
Indicatore di polaritò e di segnali continui71a cura di Scuola Radio Elettra
di Nico Gril/oni
ANTENNE:
SATELLITI:Una filare HF "Stealth" !1)
PicPot: un nano tra le stelle75di Roberto Perotti
di Claudio Sansoè
QRP:
PER COMINCIARE:Elecraft ultimo atto: accessori 2&J
Il regolatore lineare 82-QRP-ANTENNE:
RADIO-INFORMATICA:Antenne
24JHAM-RADIO Deluxe 87di Francesco Giacoia
QRP:
SURPLUS:Contest
28)ER 40-A: una francesina cinquantenne91di PCini eD. Camiciottoli
QRP-RTX:
PROPAGAZIONE:
AMQ 9 bande HF QRP (2° p.) 2!!JPrevisioni per marzo 2006
95di Amaldo Bol/anidi Fabio Bonucci
PROVE DI LABORATORIO:
HF NEWS-VIEWS:Yaesu FT DX 9000D a.!J
Nel mondo del DX 96di Rinaldo Briattadi Anton Mario Salmi
COMPONENTI:
RADIOASCOL TANDO:
Relè Spinner BN754001 e BN754013 4~Ascoltare informati 98di Sergio Emiliani
a cura dell'A.l.R.
ACCESSORI: Orologio senza display44JPICCOLI ANNUNCI 102,di Daniele Cappa
direzione tecnicaNERIO NERI14NE
GIANFRANCO ALBIS
graficaMARA CIMATTIIW4EISUSI RAVAIOLI IZ4DIT
Autorizzazione del Tribunale diRavenna n. 649 del 19-1-1978
Iscrizione al R.O.C.n. 7617 del 31/11/01
direttore responsabileNERIO NERI 14NE
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Via Aerea:
Europa-Bacino Med. € 65,00Americhe-Asia-Africa € 80,00
Oceania € 90,00
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Via Vitorchiano 81 - 00189 RomaVia Forlanini 23 - Milano
Stampa: Poi/grafici Il BorgoSan Lazzaro di Savena (BO)
-~ IL GIiOGeT•••OTiLe
Con un BJT due resistenze e un potenziometro si realizzaun efficiente misuratore della tensione dei diodi zener
ARNO ELETTRO N ICA , 50
B ELTEL. 102
BIAS 81
(lE INTERNATIONAL 53
DAE 7 4
DITTA MARTELLI 93
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ELEaRONIC SERVICE RADiOTEL. 54
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ELETTRO PRIMA 107
EUROCOM-PRO 8
FO NTANA 55
FOSCHINI 19
FUTU RA 7-60
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HOBBY RADIO 55
ICAL.. 51-109
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KUHNE ElEURONIC .78
LABEL ITALY 80
MARCUCCI 5-59
MICRA 108
MICROSET 57
MILAG 53
MOSTRA ACQUI TERME 6
MOSTRA BASTIA UMBRA 56
MOSTRA CIVITANOVA MARCHE 48
MOSTRA EMPOLl 1 05
MOSTRA ERBA 11 O
MOSTRA GENOVA 52
MOSTRA GONZAGA 64
MOSTRA MONTICHIARI 61
MOSTRA PESCARA 58
MOSTRA PORDENONE 10 1
N IN ETEK 3 5
P.CB. TECHNOLOGIES 53
P.L. ELETTRONICA 13
PRO. SIS. TEl 6
R.I.A. E 23
RADIO COMMUNICATION 11ICOP.
RADIO SYSTEM 111COP.
RADIOSURPLUS 41
SCUOLA RADIO ELETTRA .IV COP.
SELCOS 41
TELEMICRON 90
VI-El 1 03
VIP ElEURONICS 99
WOODBOX RADIO 108
VCCR = -
C IC(sal)
VccR -b - 2IC(sat)
Rv = (20+30) Rb
Ilvalore della corrente Ic(sal) di collettore conBJT in saturazione èsempre fornito dal costrutto re in funzionedella VCE(sal)'
di Nico Grilloni
tro, si ha un ancoraggio dellatensione VCE di collettore al valore, della tensione Vz dello zener.
E importante che la rotazionedel potenziometro avvenga lentamente e che la si blocchi nonappena il voltmetro posto in parallelo allo zener fornisce un'indicazione costante. Ciò al fine dievitare che nello stesso zenerfluisca una corrente eccessiva.
Il circuito di figura va benissimo per zener con Vz fino a 18 V.Nella fattispecie, il voltmetro indica una tensione di zener di3,305 V coincidente col valorenominale della Vz del diodolN4728 (VZ = 3,3 V).
Volendo misurare la tensionedi diodi zener con Vz di valorepiù elevato sarà sufficiente aumentare la tensione di alimentazione ed, eventualmente, ricorrere ad un BH con tensione VCER
di collettore più elevata dellastessa tensione di alimentazione.In questo caso per il calcolo deiresistori si ricorrerà alle espressioni:
Dz
1N4728
3.305V I
+22V
Q1
2N2222
Re150
Rb
10k
N
M
Rv100k
Onsemplice testerper dlodi ze"er
Il funzionamento del circuito
È fondamentalmente basatosulle condizioni on e off del BH,condizioni che, rispettivamente,si hanno quando il cursore delpotenzio metro è interamente rivolto verso il punto N e verso ilpunto M. Spostando quindi ilcursore daN aM ilBH passa dallo stato di saturazione allo stato diinterdizione. Pertanto, ponendoun diodo zener con Vz incognitafra il collettore del BH e massa eagendo quindi sul potenziome-
Ilcircuito proposto nella figuraconsente la misurazione dellatensione di un qualsiasi diodo
zener avente una Vz compresa fal V e 18 V. Il dispositivo è moltopratico e presenta un costo prossimo a zero dal momento che ipochi componenti utilizzati sonopressoché onnipresenti nei cassettini degli hobbisti e degli sperimentatori in genere. Fra raltroconsente di visualizzare resattaVz e non il suo valore nominale.
9
IIvrOCOSTRVZIONE
Militi dnlees OOSYFO & controller
IOYNR.IONCP.IIfOGMM.IIfOOTG.IIfOOXIf.IIfOOZG.IZOEND
Prototipo controller su scheda test IOvnr
Prefazione
Nasce, durante una cena traamici radioamatori, l'idea di attivare un "corso di programmazione PIC" utilizzando l'esperienzaacquisita nel campo da Car10,ikOgmm. L'interesse per taleiniziativa appare subito comunein Nazzareno (iOncp), Pietro(ikOotg), Enzo (ikOozg), Francesco (iOvnr),Alfredo (izOend). Tutti i nominati, sono appassionati diautocostruzione ed ognuno hamaturato esperienze diverse, an-
che professionali, nel campo radio; quale miglior motivo per iniziare in sinergia lo studio dellaprogrammazione PIC in linguaggio Basic da applicare alcampo radioamatoriale! L'obiettivo stabilito all' inizio del corsoera quello di "imparare scrivendo" un programma capace digestire un ricetrans di futura realizzazione e flessibile nella costruzione al fine di permetternel'utilizzo anche per differentiprogetti. Oggi. alla fine del corso, ci è gradito presentarvi il ri-
sultato della nostra esperienza,con la speranza di invogliare piùradioamatori alla tecnica "fai dat "e.
Gestire un ricetrans
Abbiamo inteso, per gestionedi un ricetrans, tutto quanto necessario per il controllo e la generazione delle frequenze emesse dal VFO (in questo caso digitale), il comando automatico deivari relè di commutazione filtridibanda e/o di ottava, la commutazione automatica dei generatoridi BFO, la commutazione e relativa generazione dei VFOA VFOB, la memorizzazione di frequenze e relativi modi di emissione, lettura e attivazione dellevarie funzioni da tastiera, insomma di tutte quelle funzioni necessarie per "assemblare" un moderno ricetr asmettitore.
La scelta di affrontare la scrittura di un programma capace diattivare questa tipologia di controller ci ha, per ragioni pratiche,costretti ad imparare e, per alcuni ripassare, molte nozioni fondamentali specifiche di questatecnica come p.e. quella dellatrasmissione dei dati tra microcontrollore e dispositivi esterni,l'utilizzo di convertitori analogico-digitali, la creazione di routinesspecifiche per semplificare almassimo ilraggiungimento degliobiettivi attesi; un bel programma di lavoro ed importante dalpunto di vista didattico.
Prototipo controller montato su scheda test di IkOotg
Prototipo montato sulla scheda costruita da IkOotg
Il programma
17 - misura relativa della potenza del segnale ricevuto "SMETER" (misura della tensione di AGC).
18 - 20 memorie di frequenza emodo
19 - comandi LSB/USB/CW19 - range frequenze emesse
(dipende dalla tipologia delDDS) da 3MHz a 160MHz
20 -Microcontrollore usato: PIC18F458
Attenzione! Il PIC 18F458 dadefault è predisposto per essereprogrammato in LOW-VOLTAGE.
Ricordarsi. se si usa un normaleprogrammatore ( EPIC, IC-PROGecc ... ) di settare la programmazione in HIGH- VOLTAGE.
Il programma scritto con unnoto compilatore BASIC è risultato veramente facile nella suacreazione grazie alle potenzialità messe a disposizione dal compilatore stesso. In particolare lapossibilità di effettuare calcoli invirgola mobile ha semplificato ilpilotaggio dei DDS permettendodi evitare gli errori precedentemente presenti nella precisionedelle frequenze emesse. L'utilizzo di un PIC con "core" a 16bit ciha inoltre permesso più alta velocità di elaborazione e più "spazio" per la scrittura del programma i cui passi principali vengonodi seguito descritti.
All'accensione, se si tiene premuto il tasto SET, il programmasalterà alla fase settaggi dove,seguendo le istruzioni fornite,sarà possibile scegliere il tipo diDDS ed il suo valore di clock; nelcaso di utilizzo di DDS 9951/54si potrà settare anche l'eventualefattore di moltiplicazione interno.Non abbiamo previsto l'utilizzodel moltiplicatore per i DDS9850/51 perché a nostro giudizio, degrada fin troppo la purezza del proprio segnale d'uscita.Successivamente verrà richiestoil settaggio della frequenza I.F.In esercizio, il display visualizzerà la frequenza di ricetrasmissione mentre ilDDS genererà la frequenza ottenuta dal seguentecalcolo:Freq_DDS= FreqJice-
IRke 3/2006 I 11
4 - Utilizzo di un beeper di segnalazione acustica
5 - Utilizzodi un CD40 17 per ilcomando di eventuali (maxlO) relè di banda(filtri dibanda)
6 - Pilotaggio di DDS 9832/35,9850/51. 9951/54 tramiteuna funzione di settaggioiniziale
7 - Scelta del valore di I.F. tramite settaggio iniziale
8 - Scelta del valore di clockDDS tramite settaggio iniziale
9 - Passo lettura frequenzal OHz,100Hz, lkHz, lOkHz,lOOkHz
lO - Scelta bande radioamatoriali
Il - Cambio automatico relè dibanda
12 - Inserimento frequenze datastiera (nel limite del rangedi frequenza in uso)
13 - Rit14- Split15 - VFO A/B16 - lock
Quale valore aggiunto
E' chiaro che questo progettonon poteva essere il solito "controller" inflazionato e facilmentereperibile su Internet!
Con un po' di orgoglio, possiamo dire che questo progetto è ilprimo che prevede l'utilizzo didiversi DDSdella famiglia Microchip (AD9830/32-AD9850/51AD995 l /54) semplicemente settandone la scelta!
L'inizio del corso, avvenuto neiprimi giorni di marzo 2005 si èconcluso (per questa parte eprogetto) nel giugno 2005 ed ilrisultato di tale impegno, dopovari test. viene proposto per tutticoloro che ne volessero sfruttarele capacità
Caratteristichel - Utilizzodi un display 4 righe
x 20 caratteri2 - Utilizzo di tastiera (16 tasti)
per il controllo di tutte lefunzioni
3 - Utilizzodi un encoder ottico
A B C DI
CONNESSIONI AL 005
[JI",
A09951/5" 137 1 .0 '+11
"09832/35
"09850/51
10K RI0S~10K RI06~10K RI07~10K RIDa
~~10K IUIO-v'VVlOK Rl11
iii'INìl'ì2
Contro DDS e funzioni TRXPiastra servizi
+SV
I ~CBI0IQ
I ---IIIII
10K
RIDI
10K
Ro7Ro,RoSRoiRo3Ro2RolRoO
RC7RC'
UI02 RCSRCir 23
18FQS8 ~g~RCIRCO
RB7RB'RBSRBiRB3RB2RBIRBO
MCLR
~voo321 voo
*C lO ••
O.l,..F
RIDO
«7
+SV
r--------------------------------------------,o o • Leo "x20~I~
+I~Vc@l _A-tteoziooe La teosione di Il Il T f2113l fAl-12~1 retro~l~u_M~~~_~i~~~de,V~_:~~:.r:.~.L W ~ ~ JrQJ
[1][5]~[B]lOlE MOOVf"O \frO/Me" LOCIC
[Z]rn:JrnJ[CJUP SPLlT vro AI8 rR. IN
~~ rnJ ~ [I]DOWN STEP Rtf
vuta +freqJF; impostando il valore 00 la frequenza emessa dalDDS sarà pari alla frequenza visualizzata sul display( utile nelcaso di utilizzo come semplicegeneratore).
Infine verrà chiesto, nel caso diutilizzo di DDS 9951/54, di settare il fattore di moltiplicazione delclock. I valori da 00 a 03 verranno riconosciuti come non utilizzodel moltiplicatore.
A fine settaggio, dopo la ripresentazione di quanto precedentemente digitato, si potrà accettare la predisposizione o riprocedere ad un nuovo ciclo disettaggio. Con l'accettazione iparametri verranno salvati e riutilizzati per le successive accensioni.
A questo punto, dopo averspento e riacceso il controllore,se non viene tenuto premuto il tasto SET,il programma dopo averattinto dalle memorie i dati me-
12
morizzati, si "lupperà" all'internodi alcune istruzioni dove vengo"no effettuati i seguenti controlli:1- controllo dello stato dell' enco-
der2- controllo della tastiera3- controllo del PTT4- misura del segnale ricevuto
E' comprensibile, a questopunto, cosa si verificherà tutte levolte che si modificherà lo statodi "quiete" delle variabili sottocontrollo all'interno delloop suddetto. Se si aziona l'encoder ilprogramma salterà alle routinesdi gestione encoder: se si premerà un qualsiasi tasto associatoalle varie funzioni che sono:Funzioni da tastiera1- BANDA UP (tasto 7)2- BANDA DN (tasto *)3- SPLIT (tasto 8)4- VFO AIB (tasto 9)5- SET FREQ. (tasto C)6- STEP (tasto #)
7- RIT (tasto D)8- MODE (tasto 4)9- ENTER MEMO (tasto 5)10- VFO-MEMO (tasto 6)11- LOCK (tasto B)12- SAVE MEMO (tasto A)13- PTT pin di accesso su PCB
il programma salterà alle relativeroutines di attuazione.
oO
SAVE MEMOeD eD00MODE ENTER HEHO V'O- )MEMO
LOCK
[!] 000SANO UP
SPLITV.O AlBSET .REQ
[2] 000SANO ON
STEPRlT0 000O
13J3T T2ATOOD!OI
00000000I
LeD
•......"'::
c ••nt._DOS
CI DATI
~ o~@~ ~oooooooooooooaa r$I...••.""-'ti'" iJ ...•••.w. i ® 'i
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C~ ~l 000000000000000000 oD
•• ~ 1?lloc ~~ o ~~[~ ~ AJI"'~-@} 1000000"'11 JlO<~ B@
TASTIERA A o
PCB controller Itastiera /PSU DDS
Caratteristiche del segnaleDDSgenerato
Le frequenze d'uscita, la qualità del segnale emesso, rumore difase, SFDR livello di uscita, dipendono dal tipo di DDS usato edall' uso o meno dei PLL interni.Per questi dati fare riferimento airelativi data sheet
ProgrammareNon è facile addentrarsi nello
specifico della programmazionevera e propria, ma possiamo as-
sicurarvi che utilizzando i nuovicompilatori Basic, rentrare inquesto affascinante mondo non èescluso a nessuno!
Viconsiglio di provare a scrivere qualche linea di programmautilizzando qualsiasi compilatorea vostro piacimento (sul web netrovate in .formato demo a volòntà). Scoprirete un nuovo mondoche vi aprirà la mente a nuovi edeccitanti (non fraintendete) percorsi.
Infine si comunicà a tutti coloroche desiderassero "studiare" i files sorgenti (in Basic ed in As-
sembler), che gli stessi. insiemeallo schema elettrico il't formatoCircad, sono.reperibili all pagina DOWNLOAD del sito dellaEdizioni C&C.
'73 de IKOGMM, IKOOTG,IKOOZG, IKOOXK, IZOEND,IONCP, IOVNR.
IkOgmm è a disposizione perinfo e suggerimenti all'indirizzo:[email protected].
~tiJ fYY1a &iJ~ fJ!J(jf)@ry)@
YAES.J FT 897D, YAES.J FT 817N.D, YAES.J VX2E
YAES.J VR 1200, YAESU FT 8800, YAESU VX7RYA6SJ FT 7800, YAES.J FT 857D,YAESU FT28OO, YAES.J FT 8900,
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1I01'OCOSTRlJZIONE ~
Stazione stlte/llttlrl! percomunicazioni radloa1llatorlall
a cum di Scuola Rodio Elettra
Con questo articolo entriamonel vivo della realizzazionedel sistema di comunicazio
ne satellitare amatoriale impieganteil satellite A051, descrivendone,dopo le necessarie premesse, lastruttura generale.
Dove eravamo rimasti
Come già anticipato nell' articoloprecedente, questo progetto è statoinizialmente ideato dai tecnici dellaScuola Radio Elettra come esercitazione didattica per gli allievi delnuovo Corso di Radio Tv. i quali durante lo stage conclusivo presso inostri laboratori hanno partecipatoalla progettazione e realizzazione diquesta insolita apparecchiatura chepermetteva loro di mettere in praticale conoscenze teoriche acquisitedurante le ore di studio.
Questa realizzazione, piuttostodiffusa tra i radioamatori statunitensidediti alle comunicazioni satellitarie da noi sviluppata solo a scopo didattico, ha riscosso un notevole interesse da parte degli allievi coinvoltinel progetto, motivo per il quale abbiamo pensato di presentarla sullepagine di questa rivista, magari conl'intento di proporla ai lettori comeuna introduzione pratica alle tecnologie di comunicazione satellitareamatoriali.
Fig. l - Sand PIan del satellite OSCAR51. .
AMSATECHO-51
Analog Uptink:
145.920 MHz FM (PL . 67Hz)145.880 MHz FM IQRP No PL1268.700 MHz FM PL. 67HzlAnalog Downlink:
435.300 MHz FM2401.200 MHz FMPSK-31 Uplìnk
28.140 MHzUSB
Digital Uplink:
145.860 MHz 9600 bos, AX251268.700 MHz 9600 bD' AX.25Digital Dovmlink:
435.150 MHz 9600 bps, AX25
Cercheremo di descrivere questoprogetto utilizzando un linguaggio ilpiù possibile chiaro e semplice, purnon tralasciando i dovuti approfondimenti quando indispensabile perpoter comprenderne il funzionamento.
Il satellite OSCAR51 (ECHO)
Prima di passare alla descrizionedel sistema riteniamo opportunospendere due parole sul satelliteche utilizzeremo per le nostre prove,senza ovviamente pretendere di sostituirci alla documentazione ufficiale completa e ben fatta che si puòtrovare all'indirizzo Internet www.amsat.org, al quale sito rimandiamoper ogni ulteriore approfondimento.
I.:OSCAR51, noto più comunemente con il nome di ECHO, è statoprogettato e costruito dalla statunitense AMSAT.associazione nata nel1969 nel Distretto di Columbia,come "educational organization",con la finalità di incoraggiare l'interesse dei radioamatori per le telecomunicazioni spaziali.
ECHO è uno degli ultimi nati e sicuramente uno di quelli più interessanti. Lanciato nel 2004, è un satellite per telecomunicazioni multibanda e multimodo che ruota attornoalla terra seguendo un'orbita polaredi tipo "sun synchronous", con abordo quattro ricevitori VHE 2 trasmettitori UHE un ricevitore multimodo ed un trasmettitore a 2400MHz ed è in grado di gestire voce edati FSKfino a 76.8 kbps.
In fig. l è riportato il Band PIan delsatellite nel quale è possibile osservare il dettaglio dei sistemi di ricetrasmissione installati al suo interno.
Vista la ricchezza di equipaggiamento di cui è dotato, questo satelli-
te alterna l'utilizzo delle apparecchiature per telecomunicazioni dibordo sulla base di una programmazione mensile impostata da terrada un apposito centro di controllo evisualizzabile sul sito dell' associazione AMSAT.
Risulta evidente che è indispensabile la consultazione del cosiddetto"schedule" per ogni operazione chesi voglia effettuare.
Come si può vedere in fig.2, essosi presenta come una semplice tabella dove sono riportati i modi operativi che, giorno per giorno, il satellite utilizzerà.
Disponibile all'indirizzo http:/ /www.amsat.org/amsat-new/echo/ControlTeam.php
Per il nostro progetto abbiamopensato di utilizzare la modalità"V/S voice", sicuramente una tra lepiù complesse a causa della frequenza downlink (trasmissione dalsatellite verso terra) particolarmenteelevata, combinazione non previstanello schedule di Fig.2 per ilmese digennaio 2006 poiché già utilizzatanel mese precedente, ma che probabilmente sarà disponibile per unaintera settimana del prossimo schedule.
Tale modalità di comunicazioneconsente da un lato di utilizzare in ricezione una antenna con notevoleguadagno in relazione alle dimensioni, nel caso specifico un paraboloide primo fuoco da ben 200cm didiametro, mentre dall' altro richiededi affrontare tutte le difficoltà tipichedi un sistema che opera nel campodelle microonde e ciò con notevolieffetti didattici. Per la messa a puntodel sistema sarebbe opportuno disporre di un minimo di strumentazione specifica per onde millimetriche.
NelI'ottica di rendere comunque
• U••• 67 Ht PL Ior VI1J and UV mod •• N<>Irequi •• d Ior QRP or L!5 mod ••
·Oale:; in gold ar~ ExpoerìmentQ('s WQdnesdays
Le comunicazioni via satellite
Prima di procedere alla descrizione tecnica del progetto è opportunoricordare gli elementi essenziali chedifferenziano le comunicazioni spaziali da quelle terrestri, soprattuttonel caso dell'utilizzo di un satellitenon geostazionario.
Un satellite di questo tipo è caratterizzato da un'orbita inclinata di uncerto angolo rispetto al piano equatoriale e nel caso dell'OSCAR51 aduna distanza media dalla superficieterrestre di 850 km
La fig.3 e la fig.3a ci fanno capireche ne sarà possibile l'utilizzo soltanto quando la stazione terrestre sitroverà nel cono di copertura.
Il satellite compare in corrispondenza di un certo angolo rispetto alNord (detto AOS), sale fino alla massima elevazione, per poi tramontaredopo pochi minuti. Siveda per maggior chiarezza la fig. 4 dove sonoevidenziati gli angoli in corrispondenza dei quali il satellite sorge,raggiunge la massima elevazionesull'orizzonte ed infine tramonta.
A meno che non vogliate cimentarvi in calcoli astronomici di indubbia difficoltà, per poter prevedere ilpassaggio di un satellite amatorialepotete affidarvi ad un qualsiasi programma che, sulla base degli ele-
corredata da un'adeguata antennadirezionale e di un eventuale amplificatore lineare di potenza adeguataa permettere che il nostro segnalevenga correttamente captato dal ricevitore VHFdel satellite ECHo.
Fig. 4 - Movimento relativo del satellite rispetto ad un osservatore sulla superficie dellaterra
lineamento del sistema, sia per isuccessivi test.
Durante le prove effettuate con inostri studenti questo banale apparecchietto si è dimostrato estremamente utile e versatile anche per noiche pur essendo dotati di un buonnumero di strumenti non avevamo lapossibilità di poterli facilmente trasportare nel luogo di installazionedella parabola di ricezione.
Evidentemente la sezione diuplink (trasmissione da terra verso ilsatellite) si ridurrà semplicementeall'uso della sezione trasmittente diuna comune apparecchiatura VHF
Voic:eDowttlk1k----TVtllS •• cO'l
A()"51 Sçhedule
Vofo.UpNltk
Legend
sal OowIl~h,1l:
VOJ.ceUplink.
VOicoOownJònkl"
TlMBeacon
88SUplònk----88S0o.wnlink
lIpH1Ik8a\l~----OownH1Ik8.,,"~
Fig.2 - Schedule del satellite AO-51 per gennaio 2006
accessibile a tutti questo progetto,abbiamo pensato, anche per chinon disponesse della necessaria attrezzatura, di proporre la costruzione di un generatore campione a2400 MHz, da utilizzarsi. sia per l'al-
Sfera Celeste
15
A051
5
Azimuth
o
Fig.3 - Geometria dell'orbita di un satellitecon in evidenza rangolo di visibilità
Ricevitore FM
144.200 MHz
Calibratore 2400 MHz
-100 dBm
Pl Tone 67 Hz
PC+TRACK Software
2401.200-.144.200 MHzConvertitore di Ricezione
(Continua)
pagine che riporteranno la descrizione del sistema, per poi procedere all'assemblaggio di tutte le componenti realizzate e al successivotest.
Nel rispetto della tradizione radioamatoriale abbiamo ovviamentecercato di attingere dal mercato delsurplus, fonte notoriamente ricca disoluzioni profeSSionali quasi pronteall'uso per non parlare poi di componentistica pregiata ed allo stessotempo economica.
La sezione più complessa dell' intero progetto è stata infatti realizzatagrazie ad una serie di modifiche effettuate proprio su un convertitoreper ricezione televisiva facilmenterecuperabile attraverso Internet(www.ebay.com) ad un prezzo che,spese di spedizione comprese, forseci avrebbe consentito di acquistare icomponenti per lo stadio di ingressoSHF.
Osservando lo schema a blocchidella Fig,6 è possibile notare che ilsistema può essere suddiviso in tresezioni fondamentali. che nellamaggior parte dei casi. potrebberoaddirittura essere considerate indipendenti l'una rispetto l'altra, ovvero:l) Il sistema di Ricezione a
240 1,200 MHz2) Il sistema di Trasmissione a
145,920 MHz3) [inseguitore automatico del sa
tellite.Nel prossimo numero della rivista
procederemo alla descrizione pratica di tutte le fasi di realizzazione delsistema di ricezione adottato nelpresente progetto.
Scheda Controllo
Motori
2401.200 MHz
low Noise Amplifier
145.920 MHz
looW Power AmplifierVHF Yagi Antenna
Trasmissione
2401 MHz RicezioneParabola 200 cm
Feed elicoidale 3,5 T
Schema a blocchi della stazione
Fig. 6 - Schema a blocchi della stazione di comunicazione satellitare
La semplicità dello schema ablocchi riportato in Fig. 6 non devefar pensare che la difficoltà di realizzazione sia la stessa per tutte le sezioni del progetto. Infatti come precedentemente abbiamo già dettol'amplificatore VHF o la scheda dipotenza dei motori d'antenna noncomportano grandi difficoltà realizzative mentre alcune tra le altre partidel sistema richiedono un notevoleimpegno sia in fase di progettazioneche di allineamento.
Per superare comunque moltedelle difficoltà che inevitabilmentesi sarebbero presentate abbiamocercato per quanto possibile di rispettare lo schema a blocchi nelle
Un altro fattore molto importanteda tenere in considerazione è l'effetto Doppler, dovuto alla variazionenel tempo della distanza fra satellitee stazione terrestre. Questo moto relativo fra i due punti provoca una variazione della frequenza ricevutache può mandare fuori sintonia il ricevitore.
Il fenomeno è facilmente comprensibile se lo si riporta nel campoacustico.
Un osservatore che si trovi sullabanchina di una stazione attraversata da un treno di passaggio percepisce un cambiamento del suono della sirena della locomotiva, da quando questa si avvicina a quando si allontana. Nel primo caso la frequenza percepita è più alta, invece nelsecondo, mentre il treno si allontana, il suono risulterà più grave.
30
20
I~~J!.•.o
1
J-0,8
0,60,5O,,0,30,2
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10
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100
Fig. 5 - Nomogramma per il calcolo dell' attenuazione in spazio libero.
menti orbitali aggiornati (detti kepleriani) è in grado di prevedere l'esatta posizione dell' oggetto celestenei confronti del punto sulla terra davoi specificatamente scelto comebase.
Parleremo più in dettaglio del software necessario, quando tratteremodella scheda di controllo dei motoridel sistema di puntamento automatico dell' antenna.
E' importante sapere che il tempodi visibilità del satellite nei confrontidi una posizione terrestre è sempremolto limitato, mai superiore ai 15 20 minuti, a causa della velocità delsatellite stesso e della rotazione delle terra, quindi sappiate fin da adesso, che ogni prova pratica dovrà essere pianificata accuratamente inanticipo.
Data la notevole distanza fra la stazione terrestre ed il satellite, anchel'attenuazione del segnale in spaziolibero deve essere tenuta in considerazione. In fig. 5 è riportato il nomogramma per il calcolo della attenuazione in spazio libero sulla basedella frequenza e della distanza, dalquale è facile dedurre che nel nostro caso, con una distanza di circa850 km ed una frequenza di 2400MHz si ha una attenuazione di pocoinferiore ai 160 dB.
16 rRlCe 3/2006
IINTENNE
Ontln/tlre
del balcone come contrappeso,eliminando ilproblema della terra che è di difficile soluzione aipiani alti dei condomini.
5) Facilità di autocostruzionecon buon rapporto prezzo/prestazioni
6) Semplicità di installazione,anche in spazi non totalmente liberi.
di Roberto PerDitiL
IW2EYli ~-Materiale occorrente
UN-UN WIRING DIAGRAM
Un toroide Amidon tipo T200/2 per 3,5-28 MHz oppureT-200/6 per 7-50 MHz.
Filo di rame smaltato da 0,5mm(da min 7,5m di lunghezza).
Una scatola a tenuta tipo IP 55per impianti elettrici da esternoatta a contenete con una discretaabbondanza il toroide.
2 m di piattina rosso/nera sez.l mm per impianti elettrici.
4 vitiInox da M4 x 20 con relativi dadi e rondelle inox.
2 Capicorda ad occhiello da4mm stagnati o tropicalizzati(quelli colar oro).
l bottone per camicia diamo8mm circa, trasparente o bianco
Filonylon da pesca, del tipo datenuta 4 kg
l PL femmina (eventuale).l spezzone filo flessibile dia
1.5 mm 1= 15 cm.Colla cianoacrilica ed even
tualmente silicone, possono tornare utili FASCETTEAUTOSERRANTISTABILIZZATEAGLI U.V.(quelle nere).
17
To common
groundab
B
Descrizione
L'antenna che verrà illustrata èdel tipo RANDOM (casuale, initaliano). La lunghezza può spaziare da un minimo di 7,5 m sinoa oltre lO. La copertura, con unminimo di efficienza, parte dai 7MHz usando un filo da 1=7,5 m esale sino ai 28 MHz (50 MHz concambio di nucleo toroidale).
Ilfilousato per questioni di visibiltà è del tipo di rame smaltato da 0,5mm di diametro. Possono essere usati filidi diametro inferiore se supportati da nylon dapesca di caratteristiche di resistenza adeguata.
Il sistema di accoppiamento frai 50 Q del cavo provenientedall'RTXin stazione e !'impedenza della filare è il famoso UN-UN(sbilanciato /sbilanciato) 4: l giàtrattato più volte sulla rivista.Questo porta ad una serie di vantaggi non trascurabili:
l) Copertura a larga banda intrasmissione e ricezione.
2) Eliminazione di tensioni statiche sull'antenna (risulta a terraper la continua, vedere schemaelettrico del UN-UN di N3SBE)
3) Possibilità di aggiustamentodel ROS d'antenna INSTAZIONEtramite accordatore.
4) Uso della struttura metallica
da porre all'inizio filare tutto è risolto, TRANNE IL PROBLEMADELPREZZO.Infatti. se andate adare un' occhiata ai prezzi delnuovo di questi accessori, vi accorgerete che con gli stessi europotete quasi acquistare un decametrico usato. Che fare allora?
Con la possibilità di trasmissione in HFagli rw si è di fatto venuta a creare la richiesta di sistemidi antenna HF di tipo semplificato e di facile installazione. In taluni casi (come il mio), rinstallazione di antenne radioamatoriali incondominio è male tollerata.Come è possibile allora accedere alla fetta delle HF, dove, specie sulle bande basse le antennehanno dimensioni non facilmente occultabili?
In effetti esistono sia i loop magnetici che le antenne EH, mahanno oltre ai vantaggi alcuniproblemi. Le EHsono antenne tipicamente monobanda, per cuise è possibile nasconderne una,quando le bande aumentano lacosa diventa difficile.
Le loop, a causa delle loro forme, sono discretamente visibili. esulle bande basse ildiametro aumenta. Inoltre sono difficili dacostruire per chi non ha buoneconoscenze meccaniche e adatte attrezzature d'officina. Restano le filari. del tipo LONG WIREoRANDOM.
Se si ha il famoso accordatoreremoto telecomandato e stagno
Premessa
Costruzione
Prendete il toroide, ed aiutandovi con gli schemi elettrici e dimontaggio (tratti dal sito diN3SBE), avvolgete sul toroide lapiattina rosso nera. Tenete il piùpossibile serrato il filo al nucleo,aiutandovi bloccando l'inizio e lafine avvolgimento con 2 fascettestrette e tagliate poi a filo del collarino. A seconda del vostro filorosso nero possono venire avvolte da 14 a 19 spire serrate(noncritico). Lasciate circa 7 cm difilo libero, sguainate per circa lcm e stagnate con cura le 4estremità. Verificate la posizionedei fori per PL antenna e terrasulla vostra scatola, punzonate epoi forate con diametro adatto(N.B. l'uso del PL femmina non èobbligatorio, personalmentesono entrato nella scatola direttamente con il cavo per saldarmial UN-UN: i 5 W dallo Yaesu 817sono pochi per perderli in transizioni!). Saldate i fili come daschemi di montaggio, serrandocon forza i dadi. I capicorda devono essere obbliaatoriamentestaanati al filo.
Fissate il toroide nella scatolain modo che, dopo aver serrato ifili con i capicorda alle viti M4non possa più muoversi (usare silicone o fascette).
Disgressione sulle scatole"stagne" e sul codice IP
Molte volte viene citato il termine "stagna", "per esterno", "IP65".
Per evitare che qualcuno vivenda cose non volute, diamouna breve occhiata al CODICEIP. Il codice IP definito dalle norme DIN 40050 definisce la resistenza alla penetrazione di corpiestranei e acqua di un contenitore.
Prima Protez.Spiegazionecifra nenetrazione
O
Nessuna DrotezioneNessuna protezione
1
Grossi corpiNon entra corpo
estranei>50 mm
2
Corpi mediaNon entra corpo
orandezza>12 mm
3
Piccoli corpiNon entra corpo
estrane>25mm
4
Corpi granulariNon entra corpo
>1mm5
Depositi di polvereProtezione da
IDolvere6Entrata di DolvereImDossibile entrata
Seconda Protez.Spiegazionecifra all'acqua
O
NessunaNessuna
protezioneprotezione
1
Getti acquaResist. gocceverticali
vertic.
2
Gocce acquaGocce inclinate 15oblique
_ 90 o
3Vapori d'a~qua
Gocce inclinat 60
_ 90 o4Spruzzi d'acquaNon entra acqua
5
Getti d'acquaNon entra acqua
6
InondazioneImmersione
temporanea7
ImmersioneResiste. per tempo
e pressioneindicati8
ImmersioneStagna
completaall'immersione
La prima cifra del codice indica quindi la protezione dallapenetrazione di CORPI: i valori li vedete nella tabella qui sopra.
La seconda cifra invece descrive la protezione all' ACQUA, e la tabella è quella chesegue.
Quindi una scatola IP55 resisteai DEPOSITI DI POLVERE(l cifra) e ai GETTI D'ACQUA (2 cifra).
In IUì!IMnll .••••llL·
o
Ritorniamo ora alla nostra antenna, sperando di aver chiaritola faccenda dei gradi IP quandosi mette all' esterno qualchecosa ..
Spelate il filo da 1.5mm flessibile e da un lato applicate il capicorda a occhiello serrando concura e stagnando. Sguainatel'altra estremità per circa 5 cm.Carteggiate ora una delle estremità del filo di rame smaltato e,dopo averlo strettamente intrecciato con il filo flessibile, stagnate con cura per riunirli. Questoserve a evitare che flessioni delfilocausate dal vento o da dilatazioni termiche agiscano sul punto di unione capocorda/cavo. Infatti il filo flessibile è di sezionemaggiore e sopporta meglioqueste sollecitazioni rispetto aquello rigido smaltato.
Installazione
Portatevi sul punto da cui intendete iniziare a tendere il filo.Verificate il punto di fissaggiodalla scatola contenente il nu-
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18
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ANTENNE Val. 2. NerioNeri. Ediz. C&C.IKIQLD Angelo Brunero: pagina Internet "I.;antenna per le attivazioni in HFportatile di Ikl QLD".Il sito di N3SBE dove viene spiegato concura il principio del UNUN.La pagina "progetti" del sito ARI di Magenta: www.arimagenta-it ove è descritto un Balun 9: l per filari in ricezione.La pagina tecnica del sito di IK2DUVdove trovate un link dedicato ai TOROIDIAMIDON.
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ratura e vento. Collegate al latoterra del UNUNil cavetto di massa(o il collegamento al contrappeso). Siete ora pronti per trasmettere.
Eventuali situazioni di ROS altosu alcune frequenze possono venir aggiustate con un accordatore in stazione.
Ovviamente, per chi non haproblemi di condominio, il filopotrà essere sostituito da cavettoflessibile da 2,5 mm isolato. Volendo si potrà aggiungere sulmorsetto di collegamento il simbolo di "Onde radio" per evitareche qualcuno toccando durantela trasmissione prenda qualche"pizziccotto" da RF.
cespuglio H=1,5 m
./ recinzioneK""·9 ---- perimetrale
filo rame smaltato diamo 0,5 mm
~ L=-10m
cIeo toroidale e fissatela. Individuate ilpunto di arrivo prescelto.
Osservate con cura che il percorso NON INCROCI LINEEELETTRICHE O TELEFONICHE,PIANTE,STRADE DOVEPOSSANO TRANSITAREVEICOLICHE INTERCETTINOILFILO.
Stendete il filo e una volta arrivati vicino al supporto terminale,fatelo passare attraverso 2 buchidel bottone. Ritorcete più voltead occhiello il cavo in modo chenon si sfili.
Negli altri 2 fori del bottone fatepassare il filodi Nylon doppiato eagganciatelo al supporto prescelto. Non tendete il filo: lasciate leggermente lasco per compensare abbassamenti di tempe-
Un vecchio amico, di età ormaiprossima ai 70, si è laureatofresco fresco in giurisprudenza(ed anche con alta valutazione!).La notizia potrebbe essere di poco conto,e comunque di interesse personale, se, oltre all'eccezionalitàdel fatto, non si trattasse di Mimmo Martinucci 17WWW ben notonel mondo degli OM.Da molto tempo, Mimmo mostrava un certo interesse verso gliaspetti giuridici del settore radiantistico, finché ha deciso di...approfondire: si è iscritto all'Università quattro anni fa e senzatante storie si è "addottorato". Unbell'esempio, non c'è che dire:
non possiamo che rivolgergli i nostri (rL..:/\.tL,'più sentiti complimenti. l 'f'W\J . r .....
Installazione presso il mio QTH
19
Blecraft ultimo atto: accessori
------ ~ [email protected] ..•._
Con questo titolo intendiamointrodurre l'ultima puntatadi questa "carrellata" su
quello che la Elecraft offre oggisul mercato radiantistico, dopoavere esaminato gli apparati inkit. più o meno sofisticati e disemplice realizzazione e di costo... più o meno abbordabile.Stavolta passiamo ad esaminaregli accessori o le aggiunte chepossiamo fare sia agli apparatiche eventualmente possediamogià, sia alla stazione stessa, sia allaboratorio dell' autocostruttore.
Rimarchiamo qui che la peculiarità e lo spirito apprezzabile diquesta Casa produttrice è quellodi mettere a disposizione sul suosito, schemi e manuali di ognisua realizzazione. Questo fa sìche l'autocostruttore che intendasemplicemente prendere idee,anche copiando di sana pianta iltutto, lo può fare senza difficoltà,senza implicare costi o "ostacoli"ridicoli ed iniqui.
Lo spirito che traspare è simile(ci si perdoni il paragone forsenon proprio azzeccato!) a quelloche anima i programmatori chemettono a disposizione libera-
mente e gratuitamente il lorosoftware per uso Ham, magarianche qualche" sorgente" ...
Elecraft non offre gratuitamente quello che sta nei PIC programmati. ma già avere la possibilità di consultare gli schemielettrici con i valori dei componenti, è una risorsa che pochissimi fanno, e nessuno, se parliamodi Case costruttrici di nome!
Detto ciò passiamo a vederecosa ci offre quest'ultima parte:
La linea di prodotti è denominata: "Mini-Module Kits " e si tratta appunto di una serie di circuitipiuttosto semplici e piccoli anche fisicamente, piuttosto facilida montare e mettere a punto,utili (seppure non indispensabili) nello shack dell'OM autocostruttore ovvero nel suo laboratorio. La finalità è quella di realizzare dei moduli semplici, rapidinella realizzazione (come dice laElecraft. "da montare in unasera").
Abbiamo nell'ordine:• XGI ed XG2: due oscillatori di
test per la messa a punto dei ricevitori;
• 2T-GEN: generatore a due toni
per la prova e la messa a puntodi IMDdei trasmettitori;
• N-GEN: generatore di rumore• DLl: carico fittizio (20W PWR
max);• BLl e BL2: due balun• CPI: accoppiatore direzionale• TI: adattatore di impedenza di
antenna automatico da 20W
Oscillatori di test per lamessa a punto di ricevitori(XGI ed XG2)
XGISi tratta di una coppia di oscil
latori progettati e realizzati pereffettuare le misure di sensibilitàsu ricevitori. Poiché normalmente questo tipo di misura presuppone ilpossesso e l'uso di costosigeneratori di segnale, non sempre queste sono misure alla portata dell'OM medio. XG l è un' alternativa poco costosa e piuttostosemplice da realizzare, che funziona sui 40 m (precisamente a7.040 kHz) il cui segnale di uscita è tarato con precisione su unlivellodi l,uV e 50,uV. Poiché il livello di uscita è tarato con precisione (entro 2 dB di errore), mi-
Fig. 1- Elecraft XGl Generatore di Segnale (7 MHz) Fig. 2 - Elecraft XG2 Generatore di Segnale per tre bande (3.5/7/14MHz)
sure effettuate con lo stesso modello di generatore (XGl peresempio), sono comparabili anche se fate in posti diversi da persone diverse.
La frequenza dei 7 MHz è statascelta in quanto la maggior partedei ricevitori multibanda hannoquella dei 40 m. I livellidi l e 50
f.1 V sono stati scelti in quanto ilprimo si presta a misure di sensibilità (MDS) anche spinta (bastaaggiungere un attenuatore dalO dB e siamo a 0.1 f.1Vdi livello);il secondo livello di segnale (50f.1V)è stato scelto in quanto normalmente questo è il livello per ilquale si stabilisce un valore di S9 sulI'S-meter.
Inoltre il segnale sui 7 MHz,produce anche un certo livello(seppure ridotto) di armoniche,per cui la II armonica cade nellabanda dei 14 MHz, la terza sui 21MHz ed eventualmente la N sui28 MHz (anche se con segnaleridotto di molto in ampiezza).
Il circuito prevede una batteria(del tipo da motherboard dicomputer) da 3 V, un LEDgiallodi segnalazione del livello bassodella batteria, un LEDverde chesegnala la batteria a posto, ed unLEDrosso che segnala se per errore il ricetrasmettitore va in trasmissione ed il segnale RF va albocchettone del generatore, rischiando di danneggiarlo.
Infine da segnalare che poichéil livello del segnale generatore,espresso in potenza, è di soli lOnW, non c'è praticamente irradiazione di segnale e quindi necessità di schermatura del circuito. Vediamo le specifichedelI'XGl:
RF output: l f.1V(-107 dBm)and 50 f.1V(-73 dBm) su 50 Q
Errore sul livello di Pour:Typinferiore a + / -2 dB a 25°C
Frequenza: 7040.0 kHz(+ / -200 Hz a 25°C) (è previstauna calibrazione opzionale)
Protezione da RF iniettataper errore: 5 W per 4 s; lOW per2 s
Consumo di corrente: circa2.5 mA dalla batteria su PCB da3 V, 220 mA/hr (tempo di vitadella batteria calcolato in 80 oredi funzionamento)
Prezzo: $39.00
XG2Questo secondo modello di
oscillatore di fatto amplia il set difrequenze dell'XG l, portando load un oscillatore tribanda sui 20,40 ed 80 metri. Per quanto riguarda i livellidi uscita siamo sugli stessi dell'XG l e la precisioneè sugli stessi'livellidel suo "fratello minore".
Vediamo le specifiche anchedi questo secondo circuito:
RF output: l f.1V(-107 dBm)and 50 f.1V(-73 dBm) su 50 Q
Errore sul livello di Pour:Typinferiore a +/ -2 dB a 25°C
Frequenze: 3.579.5, 7.040 e14.060 MHz; selezionabili mediante switch.
Protezione da RF iniettataper errore: 5 W per 4 s; lO W per2 s
Consumo di corrente: circa250 f.1A dalla batteria su PCB da3 V,220 mA/hr (tempo di vita della batteria calcolato in 850 ore difunzionamento, quindi lO voltesuperiore rispetto all'XG l)
Prezzo: $59.00
2T-GEN: generatore di BFa due toni
Una delle misure più importanti in un apparato trasmittente inSSB è quella di intermodulazione in trasmissione (IMD),il generatore a due toni prodotto da Elecraft consiste in un oscillatoreche produce due segnali di BF,unoaFl = 700HzedunoaF2 =1900 Hz, adatti quindi alla misura su TX ovvero su amplificatorilineari (questo porta i prodotti diIMD del 3° ordine a 3100 Hz equelli del 5° ordine a 4300 Hz).Questo si adegua ad uno standard stabilito dalla ARRLed accettato universalmente per le mi-
Fig. 3-Elecraft 2T GEN - generatore a duetoni
sure sugli apparati di cui sopra. Ilmodulo è alimentato a batteria,fornisce un segnale di uscita ilcui livello è fra Oe 200 mVe puòessere collegato direttamenteall'ingresso microfonico delI' apparato. In questo modo possiamoosservare su un oscilloscopiol'inviluppo del segnale modulatodai due segnali di BF, oppuremisurare direttamente i prodottidi intermodulazione, utilizzandoun analizzatore di spettro.
Per le modalità di utilizzo rimandiamo ai vari numeri del Radio Amateurs Handbook dellaARRL.
Vediamo brevemente le .lmecifiche:- Livellodi BFin uscita, regolabi
le da Oa 200 mV, spinotto RCAfemmina
- Frequenze generate: 700 Hz e1900 Hz
- Distorsione armonica tipica:-55 dB typical
- Consumo di corrente tipico:circa 3mA da una batteria da 9V
- Ingombro PCB = circa 8,9 x 6cm (altezza 2.5 cm)Prezzo di vendita: $ 59.00
N-GEN: generatore di rumore
Si tratta di un generatore di rumore bianco (white noise) usabile da 500 kHz ad oltre 500 MHz,quindi su tutte le nostre bandedai 160 m ai 70 cm. In accoppiamento con un programma su PCcome ad esempio "spectrogram" , questo generatore puòessere usato per la taratura deifiltri a quarzi sia degli apparatidella Elecraft che di altri filtri inaltre situazioni differenti, entro lagamma di frequenze utilizzabili.
Il rumore generato non è del
Fig. 4 - Generatore di rumore Elecraft NGEN
Fig. 5 - Carico fittizio DLl. da 20 W Elecraft Fig. 6 - Balun 1 -l e 4 -1. BLI Elecraft (max 150 Wl
tipo impulsivo e pertanto nonpuò essere utilizzato per la verifica e la taratura dei noise blankerdi IF, tipo i due della ElecraftKNBI e KNB2.
Questo generatore può esserealimentato sia a batteria (9 V) siada una sorgente esterna di tensione. C'è un LEDrosso che indica il corretto funzionamento delcircuito.
Vediamone le specifiche tecniche:
Alimentazione: 9V batteria(interna) o sorgente esterna da12 - 15 V dc
Consumo di corrente: circa25 mAEccesso del Livello di segnale:circa 35 dBRange di frequenza: da circa100 kHz a 500 MHz entro 3 dB
Prezzo: $39.00
OLI: Carico fittizio
Questo carico fittizio può sopportare fino a 20 W di potenzacontinua, e quindi un livello superiore nel caso il segnale sia intermittente (CW ad esempio).L'SWRgarantito nel range da l a
225 MHz è di 1.3: l. Comprendeun rivelatore di RF di tipo integrale per usarlo assieme ad unvoltmetro e permettere la misuraaccurata della potenza rilevatasul carico stesso. Per una indicazione più precisa delle specifiche vediamo quanto indicato quidi seguito:
Potenza massima sopportabile: 20 W continui (duty cycle50%)Larghezza di banda: VSWRd'ingresso entro l, l :l da O a 30MHz, entro 1.2: l da O a 144MHz, ed entro 1.3:l da O a 225MHzPrecisione nella misura dellapotenza: 10%, typ. da l W a 20W misurati
Prezzo: $25.00
BLI e BL2: balun
Il balun ha come finalità quelladi bilanciare segnali che provengano da sorgenti sbilanciate,e viceversa. I due balun prodottida Elecraft hanno la possibilità ditrasformare anche le impedenzeed il rapporto di trasformazionepuò essere quello standard 4: l,
ovvero è possibile non trasformare il valore dell'impedenza, purlasciando razione di bilanciamento, quindi lasciando il rapporto di trasformazione l: l. Viene garantito un VSWR massimodi l: l ,2 se si collega un carico da200 Q al generatore da 50 Q.
La differenza fra i due modelliconsiste nella potenza gestibile: BLl viene costruito per 150 Wmassimi mentre BL2 viene costruito per 250 W massimi.
I prezzi sono rispettivamente:BLI = 25 $; BL2 = 34.95 $.
CPI: accoppiatoredirezionale
L'accoppiatore direzionaleserve ad accoppiare una linea sucui transita un segnale diretto eduno riflesso, con uno strumenti dimisura che dia un indicazionerelativa a questi due segnali(quindi VSWR).Quello realizzatoda Elecraft è adatto all'uso nelcampo di frequenza fra l e 30MHz e può essere realizzato conuna perdita di accoppiamento di20 e 30 dB a seconda delle necessità.
Fig. 7 - Balun 1 -1 e 4 -1. BL2 Elecraft (max 250 Wl
22 I Rke 3/2006 I
Fig. 8 - Accoppiatore direzionale CPl Elecraft
23
RIPETITORI VHF UHF- VHF 140-175 MHz, UHF 430-470 MHz;- frequenze impostabili con dip switch;- canalizzazione 12,5 kHz o 25 KHz;- tono sub audio in RX e TX di serie;- alimentazione 12-14 V DC.
RICEVITORE
- sensibilità 0,3 IlV per 20 dB di SINAD;- doppia conversione, 2° IF 455 kHz;- l° IF 21,4 MHz (VHF), 45 MHz (UHF).
TRASMETTITORE
- potenza regolabile da 0,1 a 5 W.
CARATTERISTICHE TECNICHECOMPLETE E LISTINO SU
http://www.riae.i1lSurplus di ripetitori Motorola
gamento costruito ad hoc: adogni cambio di banda, il microcontrollore invia i dati alI'accordatore T l, che rapidamenteprovvede all'adattamento per lafrequenza del momento,
Chiaramente 1'accordatorepuò essere acquistato sia in kit.sia già asse mblato e testato equindi pronto all'uso.
Pi~.qi'iè R I A E
1~;'#/I;'+,;~;"/;i'N
.,' TELECOMUNICAZIONI S.r.l., Via Kaolack, n. 5 - 11100 AOSTA
Te!. 01651363208 - Fax 01651236724'.•.• ".•"'...~" .,~"-"
Fig. 11 - Autotuner TI Elecrat appena montato il circuito base
~ ERRATACORRIGE r
BITX20,febbraio 2006, pago31. I due transistor 2N3904 superiori del cascode sono disegnati con emettitore e collettore invertiti.
TI: adattatore di impedenzadi antenna automatico da20W
Si tratta di un accordatore diantenna realmente piccolo, eforse l'unico oggi sul mercato,che può stare dentro un apparato QRP, con le sue piccole dimensioni. La Elecraft reclamizzale sue dimensioni come un quarto di quelle che generalmentetroviamo negli ATU del mercatoed il suo peso come assai contenuto. L'accordatore è previstoper potenze dell'ordine QRP,quindi comprese fra 0.5 e 20 W efrequenze fra 1.5 MHze 50 MHz.
Inoltre Elecraft intelligentemente ha previsto un kitdi collegamento del suo ATUanche conl'FT817, quindi un cavo di colle-
Perdite di accoppiamento:20 dB o 30 dB(29.8)+/-0.25dB
Fig. 9 - Autotuner TI Elecrat (6 - 160 m) vista esterna Direttività:30dB
Potenza ammissibile: 250 W per l'accoppiatore da 30 dB; e 25 W perquello da 20 dB,
Prezzo: 39 $
Può essere usato sia come accessorio per monitorare l'inviluppo del segnale modulato, sia, inaccoppiamento con il generatore a due toni 2T-GEN, per le misure su apparecchiature trasmittenti od amplificatrici.Vediamo le specifiche tecniche:
Range di frequenza: l -;-30MHz
Fig. lO - Autotuner TI Elecrat assemblaggio completo
z ~
/lRP -Il"te""e
[email protected] -Stavolta parliamo di antenne:il mio intento è quello di for
nire delle idee su antenneutilizzabili sia in QRP, sia in portatile, sia da amanti semplicemente della autocostruzione, equindi non necessariamente antenne di rendimento ridotto oprestazioni di compromesso.
Sarò ognuno poi a scegliere lesoluzioni, il grado di impegno, leprestazioni che vorrà avere dalsuo impianto d'antenna.
Il mio suggerimento è quello diinstallare almeno un' antennadecente, di rendimento accettabile, con cui fare i QSO che cifanno divertire (DX, chat. ecc.),poi sperimentare con altre antenne, in modo da avere una antenna di confronto, un riferimento, rispetto a cui fare prove, misure e raffronti.
Passiamo al dunque.Iniziamo da qualcosa di sem
plice e funzionale, ma utilizzabile anche in /p (pensiamo alSOTA).
Qualcuno si chiederà perchéspesso parliamo di antenne aloop in queste pagine. Ilmotivo èmolto semplice: l'attività in QRPsi svolge anche in portatile, e nonsolo per attivazioni SOTA. Nonsempre e non tutti abbiamo lapossibilità di montare le antenneche vorremmo; alle volte l'uscitaè piuttosto rapida, oppure organizzata all'ultimo momento, equindi avere a disposizioneun' antenna di pronto impiego,anche se di rendimento non ottimale, può essere utile; inoltre conosco varie persone che hanno
24 I Rke 312006
problemi di installazione di antenne esterne, in quanto stannoin appartamenti con padroni dicasa piuttosto "arcigni", oppurein situazioni logistiche piuttostodifficoltose, ed antenne del tipoloop, possono essere una soluzione o fonte di idee per una soluzione dignitosa, che permettadi fare qualche QSO, pur rinunciando al "pile up" furioso ..... equindi ecco perché vi presentouna: ...
Antenna LOOP-multi-bandaportatile per le bande:
15/17/20/30 m
Premettiamo che quest' antenna è concepita per essere montata rapidamente e con una certasemplicità, e soprattutto coprevarie bande (chiaramente conuna resa non uguale su ogni frequenza!), permettendo di trasmettere dai 15 metri ai 30 metri,quindi permettendo sempre ditrovare una banda "aperta" equindi di fare QSO in ogni casoo quasi. Questa è un'antenna ottima in casi di emergenza (uso incamper, tenda, appresso sullozaino, ecc.), ma certo non rappresenta il meglio che si puòavere. Il motivo per cui la descriviamo è che è realizzabile dasoli, ma per chi si trova in difficoltà, l'autore WAOVSL,realizza varie parti e quindi permette l'acquisto di un vero e proprio "kitdicostruzione" .
Il concetto è quello di realizzare un' antenna loop magnetica
da appendere ad un supporto(pensiamo ad un palo rappresentato da una canna da pesca,ovvero un albero, ovvero un "bastoncino" di quelli che si usanoper fare trekking ... ), alimentatada un cavetto tipo RG58
Le peculiarità, che possiamoriassumere qui di seguito, sono:• diametro ridotto (l metro);• peso ridotto (attorno ai 500 g);• nessuna necessità di "contrap
pesi";• banda di accordo di circa 1.5
di ottava e sintonia piuttosto facile;
• alto Q del circuito, che supplisce alla mancanza di un circuito selettivo d'ingresso (quindiottimo per ricevitori che soffrono di interferenze magari daBC);
• messa a punto e montaggiopiuttosto semplici;
• una certa direttività;In figura l è visibile !'insieme
dei pezzi dell' antenna, da portare appresso ad esempio in unozaino od in una borsa destinata aquest'uso. Come vedete le partiprincipali sono: il condensatoredi sintonia, il filoelettrico con cuisi realizza il vero e proprio loop,ed i supporti delloop stesso.
In figura 2 e figura 3, invece èmostrata 1'antenna montata epronta all'uso.
Mostrato questo, passiamoall'antenna vera e propria allasua realizzazione ed alle sue misure. In figura 4 è mostrato lo"schema elettrico" del loop inquestione e lo "schema di montaggio".
Fig. l - Illoop multibanda realizzato daWAOVSL,in versione '.'zaino"
Innanzitutto vediamo che sitratta di un circuito risonante "LCparallelo" in cui la capacità è divisa in due capacità, una fissa eduna più piccola, variabile, cheserve al tuning del circuito-antenna. Questa soluzione, apparentemente più complessa, portaad una sintonia dell' antenna, assai meno critica del solito, in cui
Fig. 2 - Illoop montato con supporto ottagonale in canne di PVC
Fig. 3 - Altraversione delloop montato conle canne di PVC
variamo !'intera capacità che faparte del circuito risonante, equindi in cui una piccola variazione della pcsizione del condensatore, si ripercuote in unasignificativa variazione della frequenza di risonanza, con conseguente criticità di accordo, necessità di demoltipliche e complicazioni meccaniche varie. E'chiaro che necessiteremo di unacommutazione della capacitàfissa, per ogni banda, ma "ilgioco può valere la candela". L'accoppiamento induttivo che vediamo nel circuito elettrico equivalente, è realizzato in modo"classico" da un piccolo loop,tangente al loop principale diforma esagonale che funge daradiatore, piccolo loop a cui ècollegato il cavo coassiale che vaal transceiver.
A proposito della forma delloop, il software che si trova invari siti web e che serve a farecalcoli di capacità e rendimentodi ogni antenna di questo tipo sivoglia progettare, indica la forma esagonale come non ottimalerispetto a quella circolare, èvero. Ma la realizzazione di unloop circolare implica il fatto cheil materiale del loop sia rigido,per poter realizzare e mantenere
Fig. 4 - Circuito elettrico equivalenteall'antenna loop
la forma delloop stesso, quindimaggior peso, o comunque unastruttura di sostegno (ad esempiotubi in PVC per impianti elettrici)di tipo rigido; la struttura ottagonale utilizzata da WAOVSLhauna perdita di rendimento di circa il 10% rispetto alla forma circolare; mentre un eventuale"loop" a forma quadrata perderebbe il 40% sempre rispetto alcerchio!
Ognuno è libero di fare le suemodifiche e variazioni sul temaed a questo proposito raccomando l'uso del software "RJLOOPI"di R. 1. Edwards G4FGQ, di libero dominio (per chi non lo trovasse su Internet mi scriva e lo invierò via email).
Tornando alla nostra antennaed alle sue misure, abbiamo detto che illoop ha un diametro di lmetro, quindi ogni canna distanziatrice della struttura ha lunghezza di 52 cm circa. A proposito del supporto centrale (fig. 5),vorrei dire che non è detto questo debba essere realizzatocome l'autore ha fatto.
Infatti invece di realizzare i distanziatori con canne da 1,05 mdi lunghezza, si può benissimoprevedere l'uso di canne di lunghezza pari alla metà, fissandopoi ogni semi-distanziatore sullabase centrale, magari con viti egalletti. Questo è vero che implica l'uso del doppio di "canne",ma anche una lunghezza parialla metà, e quindi metà ingombro e più semplice trasportabilità. Ma anche qui ognuno è liberodi studiare le soluzioni che piùgli aggradano.
Fig. 5 - Particolare del supporto delle canne in PVC
IRke 312006 l 25
Fig. 9 - Altra vista del particolare del condensatore variabile a farfalla autocostruito
Loop di alimentazione
Fig. 8 - Particolare della realizzazione delcondensatore variabile a farfallaautocostruito
Questo è realizzato medianteuno spezzoncino di RG58 (nonusate quello con dielettricofoam). Il diametro di questo loopdeve essere 1/5 di quello delloop principale, pertanto 20 cmin totale.
Le figure lO e fig. Il mostranocome preparare questa partedell' antenna e ricavare sia illoopche lo spezzone a cui attaccare ilcavo che va al RTX.
Tagliare uno spezzone diRG58 di lunghezza totale almeno pari ad l metro. Cortocircuitare conduttore centrale e calzaesterna di un estremo; a 28 cm didistanza da questo estremo togliere la copertura nera e tagliare la calza esterna, e l'isolatorecentrale, mettendo a nudo il conduttore centrale. Collegare lacalza esterna del lato che vaall' estremo con il conduttorecentrale del lato che va al RTX.A28 cm da questo punto, scoprirela copertura nera del cavo e mettere a nudo la calza esterna,dopo di che saldare l'estremo(con ilcortocircuito fra centrale e
Fig. 7 - Particolare del condensatore variabile a farfalla autocostruito vistoda dietro
come si può fare, ma poi ogni altra idea sarà bene accetta!
Per chi è disperato e proprionon sa come fare ... può scriverea WAOVSLed acquistare uno deisuoi condensatori. senz' altro benfatti. al modico costo di 30 $ l'uno, ma garantiti con una tensione di lavoro di l kV.e ad un prezzo sempre più basso di altre capacità a farfalla che si trovano sui50-70 euro l'uno! ...
Per la realizzazione del loopprincipale si può usare del normale filo da impianti elettrici ricoperto in plastica. oppure dellatreccia in rame come ha usatol'autore, il materiale non è criticoassolutamente. Nel caso. per unrendimento ottimale. si dovrebbe realizzare il loop stesso conun conduttore di diametro piùgrande possibile (ecco perché lerealizzazioni commerciali equelle migliori home-made vengono fatte con del tubo in ramedi diametro circa 1.8 - 2.5 cm!).
Il loop viene collegato ai duestatori della capacità variabile ecosì il rotore non ha parti collegate alloop e nel momento deltuning. l'effetto sull'antenna èminimizzato.
Capacità necessarie per ogni banda (capaci-
tà fissa + capacità variabile + capacità pa-rassita)Banda
CapacitàCapacità fissa pF
30 m
90 pF82pF
20 m
47 pF39 pF
17m
28.5 pF20.5pF
15m
21 pF13pF
Nella tabella che segue vediamo elencati per ogni banda i valori della capacità totale di accordo necessaria ed ilvalore della capacità fissa suggerita (laparte rimanente verrà realizzatacome condensatore variabile.come vedremo nel seguito).
Nei valori in pF elencati. vieneevidenziata la capacità totaleche dovrebbe essere collegata alloop. comprensiva. quindi. an- Fig. 6 - Particolare del condensatore varia-che della capacità parassita del bile a farfalla autocostruitocondensatore. e dei contatti delloop. Ogni tipo diverso di montaggio avrà valori leggermentediversi, e quindi raccordo avràposizioni leggermente diverse.Ecco perché una capacità variabile di circa ill 0-20 % del valoretotale, permette di arrivare alfunzionamento ottimo senzacomplicazioni.
Capacità variabile di accordo
Il condensatore di accordo hauna variazione da 4 pF a 12 pFcirca, e deve essere del tipo "afarfalla". Non è sempre facile trovare questo tipo di condensatorivariabili (se riuscite a qualcheFiera. o nel profondo del vostrocassetto. usatelo. serve un condensatore da lO pF e circa 200VL se lavorate in QRP); l'autoreha provveduto ad autocostruire ilsuo usando vetronite per circuitistampati.
In pratica senza tante parole.Doug WAOVSLha realizzato lostatore come vedete in fig. 6, condue parti che realizzano due settori circolari di una circonferenza, mentre il rotore è realizzatocon della vetronite ramata daambo le parti che sono collegatefra loro. realizzando così il collegamento in serie dei due settoridella "farfalla". Le figure credodicano molto meglio e più semplicemente come si è fatto e26
..112" (12 mm)
..
sIri p ouler insulalion & shield
strip outer and inner insulation(r(lakes a short)
11" (28 cm) 11" (28 cm)\Il ti Il __\••
4125" (1047 cm) 01 RG-58IU
WA0VSL Magnetic Loop AntennaFeed Loop (onstruction - 2002/09/14
.-.solder end conduclor and shield
lo shield and wealher prool
slrip ouler insulalion only
Prepare as neededfar connector used
l....18" (45.7 cm)
Solder outher on inner
Fig. lO - Schema elettrico montaggio loop di alimentazione Fig. 11 - Dimensioni loop di alimentazione
calza), a questo punto della calza. Avremo ottenuto un piccololoop, di circonferenza pari a 56cm che verrà fissato alloop principale alla base (vedi figure), ilrimanente pezzetto di RG58 verrà intestato con un bocchettonetipo PL o BNC femmina, a scelta,a cui verrà attaccato il cavo cheandrà poi al transceiver.
Capacità fisseQueste sono state realizzate
usando piastrine con doppia ramatura e dielettrico in teflon concostante dielettrica pari a 6 permicroonde, ma nulla impediscedi usare vetronite a doppia faccia, un capacimetro e ottenere ivalori desiderati. Quello che raccomando è di ripulire i lati dellepiastrine dal rame, per evitarel'effetto "punta" e quindi l'insorgere di archi voltaici quando latensione presente sulle capacitàsia troppo elevata, anche a livellidi potenza QRP.
L'autore WAOVSLha realizzatouna capacità per ogni banda, edi volta in volta, al variare dellabanda di lavoro, inserisce la capacità con dei jack a banana. Ma
ogni altro sistema di commutazione è utilizzabile.
Chiaramente si deve partirecon capacità di valore più altodel voluto e poi, man mano, aggiustare la superficie delle piastrine, fino a giungere al valoredesiderato di pF. Il capacimetrodeve servire per una messa apunto iniziale, dopo di che lamessa a punto ottimale della capacità voluta e quindi della risonanza del loop, va fatta con ilcondensatore attaccato all' antenna stessa, utilizzando o ungrid-dip, ovvero un' antennaanalyzer tipo l'MFJ 259 e simili.
Larghezza di banda
E' chiaro che quest'antennanon è adatta a chi si sposta di frequenza in continuazione da unestremo all' altro delle nostrebande; una QSY di qualche kHznon necessita di risintonizzarel'antenna, ma oltre i 5-10 kHz dispostamento questa diventa nonuna necessità ma un obbligo,quindi ... regolatevi di conseguenza. Il circuito risonanteloop-capacità è un circuito LCad alto Q, quindi con una seletti-
vità assai spinta, di qui anche laselettività utilizzabile in ingressoal ricevitore, ma questo ha l'inconveniente che necessita di sintonizzarsi (com'era una volta conil famoso "preselector" dell' R4 CDrake!).
Qui di seguito la larghezza dibanda calcolata per l'antennacon le capacità previste, per unSWR di 2: l, il che confermaquanto prima è stato esposto.
Band Bandwidth
30 m
12 kHz
20 m
20 kHz
17m
35 kHz
15 m
50 kHz
E' chiaro che se prevediamo uncambio di frequenza piuttostocontinuativo, l'antenna deve stare vicino alla stazione, in mododa permettere una risintonizzazione semplice deli' antennastessa. Per ogni particolare ulteriore rimando al sito dell'Autoreall'indirizzo:http://home.earthlink.net/ ~waOvsl/BPmag-loop. htmldove troverete la possibilità diacquistare l'intera antenna in kit.ovvero soltanto delle parti.
{!.RP-RTX ~
bandeNI'2Q parte
di tlmoldo Bolloni f. 11i2NBV
Tabella l - Filtri passa basso 9 bande HF di IK2NBUTutti i valori sono in,uH e pE sono usati toroidi FT 50/6 gialli e FT 50/2 rossiIl numero di spire si riferisce a filo smaltato di 0.8-1 mm di diametro.Vanno strette o allargate per la taratura fine della bobina avvolta su toroide.
BANDA TOROIDEL2L4L6C1C3C5C7
10
Giallo0.360.440.367518018075
7 spire 8 spire7 spire
12
Giallo0.430.510.43100220220100
9 spire10 spire9 spire
15
Giallo0.480.580.48100240240100
10 spire 11 spire10 spire
17
Giallo0.570.650.57150300300150
11 spire 12 spire11 spire
20
Giallo0.720.880.72150360360150
13 spire13 spire13 spire
30
Giallo1.031.231.03220510510220
15 spire 16 spire15 spire
40
Rosso1.511.801.51330750750330
15 spire16 spire15 spire
80
Rosso2.993.522.9968015001500680
21 spire 24 spire21 spire
160
Rosso5.726.525.721500300030001500
30 spire34 spire30 spire
Facendo seguito alla primaparte pubblicata da Radiokit, dove trovate la descrizio
ne completa dello schema ablocchi. ci addentriamo ora neicircuiti di filtraggio HF dall' antenna sino all' altoparlante, nonprima di condividere con voi unaconsiderazione attuale:
"11recente entusiasmo per leHF e le mutate condizioni (siamoai minimi storici della propagazione) delle bande interessate,impongono una riflessione costruttiva sulle nostre abitudini edattitudini. al fine di condurreQSO e collegamenti di sicurasoddisfazione per tutti i Radioamatori sia QRP. che QRO ".
La domanda posta via web amolti radioamatori è stata: Segnale Zero ... sei capace? e vi invito quindi a leggere i risultati delsondaggio sul sito www.radioavventura.it, perché a questa filosofia di fondo è ispirato infattiquesto progetto HF QRP e le suescelte tecniche di base.
Filtri passa basso HF
Nella tabella numero l trovatetutti i valori per realizzare i primi9 filtri passa basso tradizionali: larealizzazione è spartana su unabasetta eurocard l °x 16 ma funzionale. Sono usati toroidi rossi e
gialli tipo FT/50, condensatoriceramici e trasparenti (polistirene, parente povero dei silvermica) e suppongo possa reggereanche 50 watt. Questi filtri sonoinfatti usati dal finale HF in trasmissione e dal ricevitore in ricezione, un semplice relays 12 voltconnette il percorso RX a finalespento (occhio! mi raccomando).
Tutti i filtri sono a commutazione meccanica, usando i deviatorimultipolari a pulsante posti sulmodulo PA gli stessi deviatori distribuiscono le tensioni RX e TXper ciascuna banda nei puntidove occorre. La versione 4 delDDS, è stata annunciata con integrato di commutazione logicaON / OFF automatica della banda desiderata. Con la mia versione 3 ho fatto della realizzazionemeccanica necessità e virtù (anche tutte le finestrelle nel pannello di alluminio 4 mm dei trecontenitori sono state fatte amano con lima e pazienza).
La pendenza del filtro passabasso è decisamente buona: nel-
Passo basso 20 m
[' Selecled liller - --- ,-,--- ,-
Type: 7-Elemenl Chebyshev Cl: 330Low-Pass. C-in (94) L2: 1.51
Fco: 7.23 htHz C3: 750 pF
F20dO: 10.3 htHz L4: 1.79 uH
F40dll: 13.3 htHz C5: 750 pFL6: 1.51 uH
htax S\tIR: 1.08 C7: 330 pF
ftle Help
- Selecl from Iypes ---r' 5-elemenl C-in/oul
P' 7-elemenl C-in/oulr 5-elemenl L-in/oulr 7-elemenl L-in/oulr 5-branch elliplic
Selecl
Culoll freq [7
AUenualion freq J14
r- 20 dO r.' 40 dO
htax S\tIR 12
_,Offx
re- htHz r' kHz
Impedance']50U"- ohms
la foto vedete quello dei 20 metriall'analizzatore di spettro. Ivaloriper quello dei 40 metri sono calcolati come tutti gli altri, con ilconsueto programmino SCV filter allegato al ARRL Handbookdel 1997. Dalla teoria alla pratica, i dB di attenuazione sonoproprio quelli, ed è sufficiente"squizzare" le spire sui toroidiper raggiungere la pendenzavoluta con circa 40 dB di attenuazione sulla prima armonica eoltre 60 sulla terza a beneficionon solo della purezza spettralein TXma anche del primo stadioRX che è un pre-amplificatoreescludibile di circa 10/15 dB inHF.
Passa basso 40 m
Preamplificatore OMEGAPassa basso 3 celle
-ICl
L2 L4
Passa Basso HF
L6
r:
Lo schema "OMEGA" è statopubblicato da Ham Radio Today(1984) ad opera di G4JST e sfrutta con sapienza 2 semplici FETJ310 in configurazione push-pulllarga banda. Di fatto se aveteun' antenna direttiva ben posizionata non serve un pre-amplificatore. Nel mio caso (vado consemplici dipoli HFe verticali basse sul terreno) per circa il 60 %dei QSO QRP fatti in questi mesi,OMEGA è stato utile con i segnali modesti che solitamente ricevonel mio QTH bergamasco a ridosso delle Alpi.
Omega
Filtri passa banda HF
Al pre-amplificatore HF seguono i filtribassa banda" e qui cambia la musica", perché come ve-
RlL1470R
3.91'H--rYVV'Cl lpO/lp5
R3
IIOmegaPREHF68R TlI T2
IN~'
•
I
+12V•
:~OUT50Q • :
4t C 5tI. 50QI -
2t :I 2t
4t ~33R~'vv", 'VR468R-lC2lpO/lp5
30
Filtro passa banda HF
Ma dove sta la differenza?
Questa parte di filtri HF passabanda nelle radio commercialiodierne è stata sacrificata per icosti di produzione o a favoredella copertura continua, e faparte del mondo radio classicodegli anni 70-80. Se siete SWLèun ottimo sistema usabile comepre-selettore di antenna impedenza 50 Q, e di fatto assicuriamo pulizia, selettività e preserviamo così la dinamica del nostroprogetto. Per darvi un'idea operativa, se seleziono il filtro dei 14MHz, sia a lO che a 18 MHz,sonogià completamente sordo, infattifuori dalla banda selezionata siarriva subito a - 60/ 70 dB di attenuazione.
Specialmente sulle gammebasse, una qualità di ascoltocosì. paragonata alle radio dioggi che fanno anche i biscotti.hanno un "prego si accomodi"
" L 31
smlsslone, essendo la porta dicomunicazione con il mixer adalta dinamica del nostro HF singola conversione 9 MHz.
Se non disponete di un analizzatore di spettro potete fare così:si inietta un segnale a centrobanda del filtro (preso da unasemplice radio QRP con attenuatore o generatori quarzati), eponendo un ricevitore all'uscita,tarare il filtro per la massima lettura sul S meter, e se proprio nonavete nemmeno una radio HF,costruite un sondino RF (probe)da usare con un tester elettronico di precisione.
11sistema è empirico, non precisissimo, ma funziona e la taratura che otterrete è vicina all'ottimale: il mio primo HF 9 bandecostruito nel 1998 (MOON 9) èstato tarato tutto così con mezzimodesti e quando, successivamente all'acquisto di un analizzatore di spettro usato sono andato a rivedere le cose, .... nonero poi troppo lontano dal risultato, solo che i tempi di lavorooggi si sono ridotti ad un decimo,potendo vedere la situazione immediatamente e prendendo decisioni veloci su quali circuitiscartare o modificare.
RF e disaccoppiate con condensatori ceramici da 10/1 00 nF.
Se nella vostra costruzioneavrete più spazio della mia, l'ideale è schermare ogni filtroadeguatamente con schermi inrame, o usare i tradizionali scatolini Teko a scomparti. ma anchecosì pigiati (sono ben 9 filtriin lOcm" .) non ho notato grandi interferenze fra le singole bande,anche perché le Kanks Coil serie3333-3334-3335 usate nellamaggior parte dei filtri. sono giàschermate a massa su 4 lati.
La taratura del filtropassa banda deve essere accurata, le perdite di inserzione sono 3/5 dBcome da previsione. Ivalori sonostati presi dal RSGB Handbook1999 partendo da un tre polipassa banda con in e out 50 Q emodificati in opera dal sottoscritto per stringere o allargare "ilcoltello". In banda 80 metri potreste tararlo a 3.700 SSB ed avere già attenuati (di poco) i 3.500CW ..
Questo ottimo sbarramento selettivo lavora in ricezione e tra-
BANDA BOBINAL1-L3L2C1-C5C2-C6C3-C4C7
10
Nucleo0.25NO823902.7NO
12
Nucleo0.50.51005602.7100
15
Nucleo0.50.51805606.8100
17
Nucleo0.50.72207508.2100
20
K33351.21.21205604.7100
30
K33351.31.3220100010180
40
K33342.82.8220100010150
80
K33345.85.8390180047270
160
Nucleo8.08.018002700180750
Tabella 2 - Filtri passa banda 9 HF di IK2NBUTuttii valori sono in,uH e pF. le bobine sono regolabili a nucleo o Kanks Coil
Passabanda 40 m
dete dalla foto del passa bandadei 40 metri abbiamo messo" deiveri coltelli" nella catena del ricevitore 1
Ivalori li trovate nella tabella 2,e la realizzazione anche qui damuseo degli orrori è fatta su basetta eurocard lO x 16 con relays12 volt che aprono il filtro per labanda desiderata, mentre gli altri spenti sono collegati a massa(importante I). Tutto ilmontaggioè a zampa di ragno con le tensioni di pilotaggio che viaggianostile filobus lontane dai percorsi
L1 = FT50/2 24 spire filo 0.3:>: 2.57 l'H
100N 100N
---1~f-
L1 120SOQ( SOQ L2 = 13 spire 08mm
lunga 20m m filo 0.81NI
in aria
L2
all'ingresso del mixer e affidanotutta la selettività al DSP e ai miracqli degli algoritmi del software. E quantomeno il risultato piùevidente che i Radioamatori, applicando una tecnologia semplice a singola conversione, possono ancora ottenere: ottimi risultati con un apparato HF QRPcostruito in tante ore di sana passione radiotecnica.
Avendo nelle memorie delDDS VFO anche le frequenzeBCL, potete fare se volete un bypass del filtro inserendo un secondo tarabile per gli ascolti inbanda AM (qualcosa di buonoper fortuna si ascolta ancora).
Quindi la differenza è che,quando durante un QSO direteal corrispondente:
"Sto provando un HF QRPcostruito da me", avrete le tretipiche risposte nazional popolari:a) Italiano "Arrivi basso faccio
fatica a sentirti" e scappanoincreduli ed impauriti. ..
b) Tedesco "Avanti ]a stazioneQR?!" e poi "Arrivi bene con 5watt, spengo i] mio lineare ... "
c) Inglese "Voglio sapere tuttodella tua radio, complimentiraccontami !" e da qui 40 minuti di QSO ..
Perdonate l'umorismo, madopo 20 anni di radio siamo rimasti quelli di sempre ...
Ovviamente la ricezione diquesto HFal paragone di una ra-
IF9 doppia 88B
Diplexer
dio commerciale la lascio scoprire a Voi. o a quelli che verrannoal Convegno SOTA/QRP diMontichiari 2006, dove pensiamo di organizzare uno specialeconcorso di AutocostruzioneQRP aperto a tutti gli appassionati.
Mixer e diplexer
Finalmente entriamo nel mixerad alta dinamica dove il segnalemiscelato a quello del VFO-DDS(+ 13 dBm) si ritrova in uscitacome sottrazione (IF 9 MHz) esomma immagine indesiderata,più altri prodotti di miscelazionedi basso livello che fugheremo amassa. A questo provvede ilsemplice circuito diplexer a 9 MHzche fa contento il mixer con 50 Qquasi resistivi. L'adattamento alprimo filtro SSB 9 MHz è fatto su
toroide FT 36/46 giocando sulnumeri di spire necessario per500 Q tipici di un filtro 6 poli.
Stadio IF amplificazione9MHz
E qui signori ci giochiamo il risultato della partita! Se in tutta lacatena RXdi cui sopra abbiamoinfatti selezionato, perso e scartato, ora bisogna guadagnaredB e parecchi. sempre con lostesso adagio dei saggi: amplifico e filtro, amplifico e filtro...
Lo stadio IFè composto da 2 integrati MC 1350 in serie, con filtro LC intermedio che oltre a limitare il rumore, adatta !'ingresso dello stadio successivo. Homisurato oltre 80 dB di amplificazione, valore onesto e gestibiledalla catena audio successiva.
La particolarità del doppio fil-
+12V RX
''''FH~H'H',
10N
MC~350 K3334
---II
Q; )(Q)a.'5
i~lim30P:PFf I~A~llI +v
A~
100N
,.
100N
I
560Q
OUT
FT 37/43
...
..J
10-3
al
~~ ~
CIl
~S
10N
~II~"30pF
32
IN AUDIO22k
22k 1N
+12V,100N
'IIH
22k LM1458
Radiokit. ma sono tutti con IF10.7 MHz/455 kHz; vedremonelle prossime puntate comemodificarli per ingresso a 9 MHz,usando filtri ovviamente più larghi (a 25 kHz) per questo tipo diemissione.
. Trimmer
t-OUTfiltro
100k +----{t F10/1
OUTAUDIO
BFO di ricezione
E' un circuito estremamentesemplice, un integrato NE602 (sitrova oggi con la sigla SA602ANdi miglior qualità ed SA612N piùeconomico e rumoroso) fa daoscillatore quarzato con i 3 quarzi necessari, che sono: 9.000MHz per il CW, 9.0015 per LSBed 8.9985 USB. Li potete acquistare insieme ai filtriSSB presso ilG QRP CLUBvia Internet. Iquarzi sono selezionati da relays ocon un semplice deviatore meccanico. Per USB ed LSB la perfetta taratura in ricezione si ottiene agendo sui compensatori ceramico posti lato massa in serie alquarzo corrispondente.
22k
220
22k
1k5
150N
22N
10N
pOI47k
SSB
CWa massa
LM1458 filtro CW
+5V RX
SA602
10N
Rivelatore audio passivo
Per non degradare la dinamica degli stadi IF precedenti, housato un normale mixer passivoSBL l. Il segnale a 9 MHz proveniente dal BFO di ricezione viene amplificato da 2N4427 al valore necessario + 3 dBm, e filtrato da un passa basso a 2 celle.
OUT RF~
OUT 10N 5,uH50Q--t
K3334
BFO ricezione 9 MHz
1::"1::"1::"33- - -"f25P~- ~25PF
8.9985 9.000 9.0015USB CW LSB
lavorando quindi esclusivamente sul segnale utile che vogliamodemodulare in SSB e CW.
Se vi interessano anche AM edFM deve essere realizzato unostadio IFseparato da commutarealI'occorrenza. Diversi progetticon TDA7000 o MC3362, eTDAl220 sono stati pubblicatisulla raccolta Compendium di
tro SSB arriva da un'idea proposta tempo fa su "SPRAT",rivistadel G QRP CLUB, ripresa migliorandola ed adattandola almio progetto. Ovviamente i filtriSSB 9 MHz dovrebbero esserescelti e selezionati con ilfattore diforma più vicino possibile, ma difatto ho preso i primi 2 filtriShouva che avevo nel cassetto, notando poi solo una leggera differenza nella risposta audio " USB oLSB " prodotta. Questo significaavere un suono leggermente diverso, ma non a discapito dellabanda laterale che intendiamosopprimere, con un valore che siavvicina ai 60 dB di attenuazione, veramente buono.
Il controllo di guadagno diquesto stadio ", il cuore del ricevitore", avviene pilotando conopportuna tensione AGC il piedino n. 5 degli integrati MC 1350,sia manualmente con un potenziometro, sia in modo del automatico con il circuito AGC audiodescritto in seguito. Il nostro HFha in pratica un RFGain che agisce direttamente sulla IFa 9 MHze non sul front end della radio,
+12V RX
+12VRX
+ OUT
~AUDIO
220
1k5
f---o IN IF 9 MHzdal filtro
BC237
22N
SBL1
240510240
Passa Basso 9 MHz
+~K3335 1,061'H
100
+100N
+!J10N
75
I
FT 37/43+!J
3300
T1
".r::,~+
too
110
7 spirebifilari
DALBFORX
Amplificatore +3 dBm
Rivelatore audio
All'uscita del mixer troviamo finalmente il nostro segnale audio, che un premplificatore formato da BC237 provvede a rinforzare per spedirlo agli stadiaudio successivi contenuti nelrack DDS da 2 U.
Filtro audio CW
Tutta la parte Audio è la stessacollaudata nel mio precedenteHF, sono schemi semplici ed effi-
caci per ogni progettino QRPanche monobanda. IlfiltroAudioLM358 è sempre in linea passante con 2 posizioni SSB e CW regolabile, fornisce inoltre unaleggera amplificazione per il finale audio successivo. Agendosul potenziometro, la banda passante in CW è regolabile concontinuità da media a stretta, emodificando i valori dei condensatori Cx è possibile variare lacampana del filtro audio (senzaesagerare).
AGC di derivazione audio
Ecco un altro punto delicatoma semplice grazie al LM324.Questo circuito ha l'importantecompito di pilotare il guadagnoin modo dinamico dello stadio IF9 MHz; se infatti un segnale forteed improvviso arrivasse senzafreni all'altoparlante, la distorsione sarebbe assicurata. In praticanon fa altro che rilevare e leggere il livelloaudio in arrivo trasformandolo in una tensione da 5
LM324AGC
Diodi BAV21 Selettore 3 posizioni:
=1OFF
~"Fn~
o SLOWSSB
4k7
1M5 FASTCW
10k
10k
1k5
10k
4n7H +12V ~
1k+12TX
100
47
~
BC237
~
LM324
~Tensione al MIC 1350 (+5 -8V)
22N
!<1M
IN AUDIO (-I!4n7
~ 34 I Rke 3/2006
..•."'"----'--='-------
+12V
NinaTek
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sato con i bollettini del I QRPCLUB.
Per quelli che invece pensano"non sono capace", questi articoli siano almeno 1'occasione dileggersi lo schema a blocchi delproprio HF, guardarsi il ManualService scaricato da Internet ecapire i motivi che fanno "diversa" una radio da un' altra, perquanto possibile nel panoramaradio odierno piuttosto standardizzato.
Nella prossima puntata vedremo la catena trasmissiva SSB eCW che sfrutta gli stessi filtri dibanda qui illustrati, per arrivarea lO watt in antenna su tutte lebande HF.
Segnale Zero? No problemi
Le foto dei circuiti sono statepubblicate su Radiokit di febbraio 2006.
OUTALTOPARLANTE
1100,uF
10R
Avvertenze per gliappassionati
A questo punto del progettoconosco già la vostra domanda:"Ci sono KITe basette pronte?"
La risposta è: "tassativamenteNO" Mi arrivano infatti dozzinedi Email dopo che Radiokit pubblica gentilmente le mie realizzazioni QRP. Il mio diniego èmolto semplice: se volete un kitcompratelo, è molto istruttivo, adesempio il k2 della Elecraft simonta in 80 ore di lavoro, completo di manuali e istruzioni passo passo come ai tempi della gloriosa casa Geloso. Basta solo unpo' di impegno e le soddisfazionisono assicurate. Inoltre è occasione per far gruppo facilmentecon altri radioamatori che dannouna mano.
Se invece non volete la pappapronta e siete dei radiotecnici dilettanti come il sottoscritto, approfittate di questi schemi e fatele basette come più vi piace:zampa di ragno, mono o doppiafaccia e usate i contenitori chevolete. La mia modesta speranzaè che qualche radio amatore ciprovi come già successo in pas-
ca e dinamica generosa del nostro HF.
L'uscita cuffia è in parallelo, esebbene l'impedenza andrebberialzata, ho provato vari tipi dicuffia senza problemi: 1'ascolto èconfortevole con i controlli a disposizione.
3,4,5,7,10,11,12 a massa
+----110kR
Pot I Volume
IN AUDIO
---1. 10,uF
Finale audio LM380
Amplificazione audio finale
Schemino visto mille volte conLM380 da 2 watt audio, nulla daaggiungere a parte la sceltadell' altoparlante; nel mio caso(dipende anche da quanta cassadi risonanza avete) il miglior risultato è stato con un altoparlante da 8 cm di diametro e 3 watt dipotenza, sono quelli che trovatenegli altoparlanti di vecchi CB oradio. Reggono bene la dinamica del ricevitore ed il volume diascolto è ottimo. Altoparlanti dipotenza inferiore (O,8 - l watt )non reggono la pressione acusti-
(volume basso) a 8 volt circa(picco massimo).
Questa tensione di controlloviene spedita indietro al nostrostadio IF sui piedini 5 dei dueMC 1350, che si comportano automaticamente di conseguenza:se arrivano 5 volt 1'amplificazione RFè massima, mentre al saliredella tensione cala il guadagnoRF. Il tutto può essere generalmente lento in SSB o repentino inCW, per questo motivo sono previste 3 posizioni del nostro AGC.
Quella spenta non inviandonessuna tensione di controllotorna utile con i segnalini SOneiDX, perché i due MC 1350 chehanno una base di lavoro a 4.75V tirano fuori il massimo! Variando il valore della resistenza da1,5 MQ potete decidere il tempodi rilascio e la velocità in posizione SSB (lento).
IRk" 3/2ll06 I 35
'Z PRorE 01 UlBORflTORIO ~
Vaesll l'T DX 90000
di Rinaldo Briatta / Il VW/9I
APparato annunciato nel2004 come il top dei top èfinalmente arrivato, ora nel
2006; ci ha fatto pensare fossecome "l'araba fenice" ma evidentemente così non era, è quidisponibile. anche se non ingrandi quantità ma c'è. evviva.
Per meglio raccontarvelo dovete pensare non ad un transceiver ma bensì a tre cose, anziquattro. ovviamente messe insieme; in questo modo spero mi riesca meglio il racconto che comevedrete leggendo non è poi cosìsemplice.
Dunque nello FTDX 9000D.transceiver multi-modo per bande HF classe 200 watt completodi ogni tipo di dotazioni e accessori. ci sono due ricevitori. completamente uguali, un trasmettitore e un display che ha ancheun suo semiricevitore per mezzodel quale offre alcune funzionioltre a molte altre operazioni chene determinano la "personalità"separata.
36 I Rke 3/2006 I
Ecco detto così sarà megliospiegabile il complesso.
Essendo i due ricevitori uguali,o almeno le varianti sono minime. ne descriveremo uno; si tratta di ricevitore per bande HF da30 kHz a 60 MHz con tripla conversione, 40.455 MHz la IO IF.455 kHzla 2°e 30 kHzla terza; daqui inizia il percorso digitale inDSP che provvede, come ormaiusuale, a tutte le funzioni di filtraggio dei segnali. rivelazione.controllo di AGC e quanto ha attinenza con il segnale che poi ritorna analogico nella parte audio di potenza.
Apparato che appartiene allamoderna tecnica ancora parzialmente analogica nel front-endma totalmente digitale quando ilvalore di frequenza, per conversioni successive, arriva alleodierne possibilità dei circuitiDSP.
Intuibile che anche la generazione dei segnali dei vari oscillatori per sintonia e conversione
appartiene ormai al dominio digitale; in questi ricevitori il primoOL è in tecnologia HRDDS infondamentale a 400 MHz, frequenza che poi viene opportunamente divisa per fornire un segnale di conversione con Noisemolto ridotto.
Il ricevitore, anche se dovreidire ... i ricevitori. ereditano alcune innovazioni peculiari chegià erano in operazione su recenti modelli YAESUquali gli ultimi sviluppi della serie FT l000 equi mi riferisco alla manovra diVRF, ovvero è possibile inserireuna precisa sintonizzazione degli stadi filtro a Radio frequenza,quelli posti immediatamentedopo l'ingresso di antenna. Sonoqui già presenti i consueti filtridibanda del tipo passa-alto/passa-basso ma è anche possibileinserire i circuiti manualmentesintonizzabili a banda stretta dettiVRF.Nello FTDx9000D è possibile su alcune bande inserire ilcircuito di micro-Tune che è un
ulteriore affinamento e cheapporta unanetta selettivitàsui segnali iningresso; la regolazione delmicro- Tune,come quelladel VRF, consente una decisa riduzionedelle possibiliinterferenze
da canali adiacenti.
Abbiamo un' altra in-
novazione che è rappresentatadal filtro "Roofing", filtro che segue immediatamente il primomixer e che finora era standard oquasi con larghezza di banda di15 kHz per cui misurare il livellodi IP3 a banda stretta (5 kHz) eraun rischio certo di ... brutti numeri. Qui i filtriRoofing sono tre,selezionabili, con passabanda di15 kHz, poi di 6 kHz e infine di 3kHz il che ha consentito un notevole miglioramento delrIP3 abanda stretta.
Nel settore analogico questesono le innovazione più apprezzabili.
Nel settore digitale, che si avvale di un nuovo e potente DSPdella Texas, viene effettuata laselettività vera e propria che,grazie appunto al DSP, offre possibilità che erano sconosciute aitempi ... così ci sono passabanda già impostati per i vari modioperativi e questi sono poi ampiamente regolabili tramite le regolazioni di IF Shift e di Width iquali avendo comandi separaticonsentono la miglior soluzionepossibile di selettività; il fatto chele regolazioni siano espresse inmodo grafico facilita le regolazioni.
Altro comando utilizzato in funzione selettività è il CONT, o contorno; si tratta di una regolazionesimile a quella di Notch ma in effetti molto poco profonda chepotendo spostarsi sulla larghezza della banda passante di IF attenua, quando non elimina,eventuali interferenze all'internodella banda passante. Esiste ovviamente anche il controllo diNotch ma il CONT rappresentauna variazione della forma delfiltromentre, come ben sapete, ilNotch è un controllo di eliminazione di eventuali interferenze.
Faccio notare qui che i due ricevitori sono utilizzabili in modocontemporaneo, full duplex, eche disponendo di due antennediverse si può utilizzare una funzione simil- diversity ovvero se isegnali sul!'antenna direttiva siaffievoliscono per variazionedell'angolo propagativo è possibile che lo stesso segnale cominci a prevalere sull'antenna verticale, in questo caso le ricezioni
in un certo modo si alternano evitando la perdita del segnale.
Queste sono in linea si massima le maggiori peculiarità dellaparte ricevente che essendocomposta da due ricevitori, haanche due serie di comandi deltutto separati: i comandi del ricevitore principale, detto principale per definizione non per differenze operative, sono nella partealta del frontale mentre quelli delsecondo ricevitore sono nellaparte in basso allineati in un settore specifico del frontale.
Di due dei componenti lo FTDX90000 abbiamo quindi detto,non di tutto ma almeno di quelloche rappresenta le novità; orapossiamo dire del trasmettitoreche, anche questo, è erede diuna raffinatezza già presentesullo FT 1000MP ed è la possibilità di utilizzare lo stadio finale inmodo ultra-lineare quindi inclasse A. la potenza è ridotta ma ilivelli di IMD sono decisamentemigliori.
Mentre nello FT lOOOMPla polarizzazione, il bias, dello stadiodi potenza era fissa, definita appunto dalla classe, qui il bias èregolabile e questo consente dipoter operare sia in classe B chein classi intermedie quali AB, oltre che in classe A; ora operare inclasse A certo rappresenta la miglior opzione possibile ma ancheun consumo e quindi una poten-
za da dissipare in modo continuo, non indifferente; potendoregolare il bias in modo continuopermette di ridurre il consumo,la dissipazione, mentre si operain classe intermedia ancora discretamente lineare, una via dimezzo insomma.
La potenza disponibile è di200 watt con alimentazione dellostadio finale di 50 volt e per questo necessita di una alimentazione propria entrocontenuta.
Fa parte dello stadio finale dipotenza anche l'ATU, accordatore automatico, ottimo e con"buone" memorie delle situazioni presenti, veloce quindi nel sistemare le cose quando già presettate.
Il segnale di trasmissione si forma in ambito DSP e quindi sonopossibili notevoli regolazioni della banda audio, inoltre si dispone di amplificatore microfonicoparametrico dove la banda audio, suddivisa in tre bande, alti,medi e bassi con regolazioni singole, permette di farsi una voce amodo ... confortati dalla graficadel display.
E' possibile utilizzare due microfoni, uno stile contest che haconnessione posteriore, e un altro stile studio Hi-Fi che utilizzaconnessione anteriore e connettore tipo Cannon-XLB; le equalizzazioni possono essere differenti e quindi adattano in modo
37
perfetto le due modulazioni ottenibili.
Adesso bisogna dire dellaquarta parte dello FT DX9000Dche è il display che nei fatti èquasi uno strumento a sé tantesono le operazioni ottenibili daquesto elemento assai utile.
Le dimensioni dello schermosono di 14x8 cm con tecnologiaTFTmulticolore
Intanto sarebbe impossibile ottenere tutte le funzioni possibilisenza una rappresentazionegrafica delle stesse; si pensi alleforme e posizioni dei filtri di selettività oppure alla funzione dispettro e altre consimili. Ildisplayha un suo proprio manuale d'usocon quasi 50 pagine e molte immagini di esempio.
Le schermate base sono ottotra cui anche il "Log Book" utilizzabile al posto dell' ormai usualePC anche in modo Contest Log
C'è anche la funzione MappaOrtodromica con controllo rotore, operazione possibile se il vostro rotore d'antenna è uno Yaesu.
Queste sono solo alcune noterelative a qualcuna delle tantenovità che sono inserite in questoapparato; credo inutile citare tutte quelle opportunità di funzionamento che sono magari presenti in molti apparati ma chequi. caso mai. sono più ampie.Essendo un apparato in tecnologia digitale le operazioni tipichee cioè RTTI e CW hanno molte enotevoli opportunità di utilizzo,sono cose che verranno scopertedai fortunati possessori manmano che consulteranno il manuale d'uso; le voci dei settaggida menù sono 160 e tanto vi basti.
Un apparato simile che contiene così tante opzioni diventa necessariamente grande e grosso etale infatti è lo FTDX9000D; intanto pesa 30 kg, e le dimensionisono di tutto rispetto: 52x53 alto20 cm (misure reali); questa radio, Top-line, richiede ancheuno shak degno di contenerlo, edi sostenerlo.
Meglio di tante descrizioni credo valgano le prove, misurate epratiche, che ora faremo; intantoinseriamo un breve Data Sheet.
38
FT DX 9000 D - Data sheet
GeneraliGamma coperta in Rx:
Gamma coperta in Tx:
Stabilità freqeunza:
Gammatemperaturaoperativa:Modi emissione:
Passo frequenza:
Impedenza antenna:
Assorbimento:
Tensione alimentazione:
Dimensioni (LxAHxP):
Peso (circa):
TrasmettitorePotenza uscita:
Tipo modulazione:
Deviazione max. FM:
Radiazione armoniche:
Soppressione portante SSB:
Sopressione banda laterale indesiderata:
Risposta audio (SSB):Intermodulazione 3° ordine IMD:
Impedenza microfono:
RicevitoreTipo circuito:
Media frequenza:
Sensibilità (lPO "OFF"):
Selettività (-6/-66 dB):
Reiezione immagine:Massima uscita audio:
Impedenza uscita audio:
30 kHz - 60 MHz (operativa)
160 - 6 m (solo bande amatoriali)
160 - 6 m (solo bande amatoriali)
±0.03 ppm (dopo 5 min. @--I O°C - +60 CC)
-IO °C-+60 °C
AIA (CW),A3E (AM), BE (LSB, USB), F3E (FM),
FI B (RITY), FID (PACKET), F2D (PACKED1/1OHz (SSB,CW, & AM), 100 Hz (FM)50 Q sbilanciati
16.7 - 150 Q sbilanciati
(accordatore ON, bande amatoriali 160 - 10m, solo TX)25 - 100 Q sbilanciati
(accordatore ON, banda amatoriaJe 6 m, solo TX)
Rx (assenza segnale) 100VA
Rx (segnale presente) l20VA
Tx (200 W) nOVA90 Vca- 264 Vca (universale)518x 165x438.5 mm
30kg
5 - 200 W (portanteAM 5 - 75 W),
Modo classe A (SSB): 5 - 75 W max.
J3E (SSB): bilanciata
A3E (AM): basso livello (prestadi)
F3E (FM): reattanza variabile±5.0kHzJ±2.5kHz
migliore di -60 dB (bande amatoriali 160 - 10m)
migliore di -70 dB (bande amatoriali 6 m)almeno 70 dB sotto il picco potenza
almeno 80 dB sotto il picco potenza
migliore di -6 dB da 400 a 2600 Hz
-31 dB@2ooWPEP,
-50 dB @ 75 W PEP (modo classe A)
600 Q (da 200 a 10kQ)
supereterodine a tripla conversione
VFO-A; 40.455 MHzl455 kHzl30 kHz(24 kHzper FM),
VFO-B; 40.455 MHzl450 kHzJ30 kHz(24 kHz per FM)
SSB (2.4 kHz, IO dB S+N/N)
0.2 ",V (bande amatoriali 160 - 10m)
0.125 ",V (bandeamatoriali 6 m)
2",V(0.1-50MHz)
AM (6 kHz, IO dB S+NIN, 30 % modulazione @400 Hz)
3.2 ",V (0.1 - 1.8MHz)
2 ",V(1.8-30MHz)
111V (bande amatoriali 6 m)
FM (12 dB SINAD)0.5 IlV (bande amatoriali IOm d)
0.35 IlV (bande amatoriali 6 m)Modo ·-6dB -66dB
CWIRTrY /PKT 0.5 kHz o migliore 750 Hz o inferiore
SSB 2.4kHzomigliore 3.6kHzoinferiore
AM 9 kHz o migliore 18 kHz o inferiore
FM 15kHz o migliore 25 kHz o inferiore
(WIDTH: Center, VRFIIl- TUNE: OFF)
70dB o migliore (bande amatoriali 160-IOm)2.5 W su 4 Q con 10% THD
da4 a 8 Q (nominale 4 Q)
Nota - I livelli di potenza sulle varie bande sono del tutto simili a quelli misurati inbanda 14,250 MHz con minimi scarti compresi entro un dB. Si suppone sia presente nel circuito un sistema di controllo della potenza; considerare il notevole livello dell'uscita in modo SSB rapportandolo al livello in modo CW
4°_IMD del 2° ordineSegnali a 8,00 MHz e 6,200 MHz; con IPQ.
Livello IMD2° ord. a 14,200 MHz = -30 dBmLivello IMD2°ord. a 1,800 MHz = -15 dBm
2°- BlockingSegnali a 14,300 MHz e 14,250 MHz; spaziatura di 50 kHz; con
IPQ.Livello di blocking -Il dBm BDR = 111 dB
Commenti alle misure
Quando mi hanno comunicatoche era pronto uno YAESU FT DX9000D per la prova di laboratorio sono rimasto perplesso. Se lecaratteristiche di questo nuovoapparato fossero, come preannunciato, al Top, diventa un problema di strumentazione effettuare tutte le misure. Deve essereanche questa più che al Top altrimenti si rischia di effettuaredelle misure incerte; ma in pratica così non è e gli strumenti anche questa volta hanno fatto illoro dovere.
Come avete letto finora i livellisono a livello superiore alla media ma ancora negli ambiti normali.
Nella misura n° l, Noise Floor,c'è una voce in più non consuetae si riferisce al livello di NF quando si inserisce la funzione -microTune-; ho riportato questo livello poiché !'inserimento dei circuiti di sintonia stretta, i micro- Tappunto, apportano una riduzione della sensibilità allo stessomodo che se si inserisse un attenuatore.
Così per la stessa ragione anche nella 3° misura, l'IMD3°ordine, ho riportato il relativo livelloin condizione di IPQ e con micro- T inserito.
Come evidente il livello di IP3risulta ben maggiore con la presenza dei micro- T e questo nonsolo in quanto migliora la selettività del front-end ma anche perla riduzione del livello di NF relativo; accade la stessa cosa se siinserissero -6 dB di attenuatorema in questo caso migliora anche la selezione dei segnali.
Nella misura n° 5, IMD a bandastretta, ovvero con spaziatura deisegnali di soli 5 kHz, si può valutare appieno il miglioramento ottenibile quando venga inserito ilfiltro Roofing stretto ovvero quello con BW di 3 kHz; tanto è veroche, con !'inserimento del filtroda 3 kHz, lo IP3 raggiunge i 20,5dB mentre selezionando il filtroRoofing con BW di 15 kHz lo IP3scende a soli -6,5 dB.
Parimenti la dinamica passa da95 dB a soli 77 dB sempre considerando la separazione tra i due
I Rke 3/2006 I 39
-92 dBm 6fAV-83 dBm 18fAV-73 dBm 50 fAV
max Sensibilità
con IPO Max sensibilità micro- T- con IPO-122 dBm -133 dBm -117 dBm
-135 dBm u _
3°- IMD 3° ordineSegnali 14,300 MHz e 14,325 MHz; spaziatura di 25 kHz
Con IPO micro- T- e IPO-26 dBm -19 dBm96 dB 98 dB+22dBm +30dBm
Frequenza14,250 MHz50,100 MHz
Livello IMDLivello dinamicaLivello IP3Vedi Note nel testo.
6°- Scala dello S meteSegnale a 14,250 MHz.
Condizione di IPOInizio di AGC = -85 dBm
S3 = -81 dBm 20 fAVS5 = -74 dBm 45 fAVS9 = -61 dBm 200 fAV
MISUREDI LABORATORIO
Yaesu FT DX 9000D matricola 50L030 149Proviene dalla ICAL in imballo originale; con manuali d'uso,
schemi, microfono palmare e cavo rete.Tutte le misure salvo diversa indicazione sono in modo USB; AGC
in Fast; filtri di IF a default; filtro Roofing a 6 kHz; tutti i settaggimenù a default.
1°- Noise Floor
5°· IMD3° ordine a spaziatura strettaMisura con filtro Roofing BW 3 kHz.Segnali 14,320 MHz e 14,325 MHz; spaziaturadi 5 kHz; conIPQ.
Livello IMD -27 dBmDinamica 95 dBIP3 a 5 kHz = +20,5 dBmVedi Note nel testo.
7°- Potenza di uscita in trasmissioneMisure effettuate alla frequenza di 14,250 MHz con uso di carico
fittizio standard.Modo CW potenza max = 205 WModo USB con segnale a doppio tono potenza max = 165 Wcon segnale monitorato lineare, non Flat-topping,compressore escluso.
segnali immessi di 5 kHz.Nelle misure relative alla parte
di trasmissione non avrei nienteda segnalare; i livelli di spuri earmonici sono ampiamente entroi livelli promessi anzi da rilevareche contrariamente alla media idetti livelli sono molto bassi anche in banda 160 metri.
L'azione del processore, sempre che sia mantenuto su livellidicompressione inferiori a lO dB,apporta solo miglioramentoall' incisività della modulazionesenza peraltro incrementare inmodo apprezzabile il livello dipotenza.
Prove pratiche
So bene che è qui che vi fermate di più, anche se le misure devono essere 1'origine del verogiudizio.
Come va, ma come è che vaquesto "mostro sacro" ... questoapparato elefantesco, che in effetti è proprio grande, più grande, credo, del mitico AR 88.
Non può andare che bene, intutti i sensi, anche per come è costruito e curato nei minimi dettagli, agli ingegneri della Yaesunon dovrebbe essere sfuggitoniente o quasi.
Debbo dire che al primo incontro ho visto tanti e tanti comandi che ho pensato fosseronecessari chissà quanti giorni di... scuola guida ma poi in praticatutto è molto semplice, c'è solo ilfatto che avendo due ricevitoriuguali, gemelli, anche tutti i comandi sono doppi per cui bastaimpararne solo metà che 1'altra èspeculare.
Chi già conosce o possiedeuno FT 1000MP o serie similenon ha quasi nulla da impararealmeno per quanto attiene allaparte analogica o front-end; utilisi rivelano le regolazioni delVRF/micro- T qui affinate e in alcuni casi più efficienti mentre occorre familiarizzarsi con tuttoquanto attiene alla parte DSP equindi le regolazioni dei passabanda dei filtri che hanno comunque valori di default ottimima che tramite Width e Shiftpossono dare veramente un utile ap-
40 I Rke 3/2006 I
porto alla soluzione di interferenze su canali adiacenti. Laddovein apparati vecchia generazionesi aveva il PBT e il Notch in IF quisi hanno regolazioni più raffinatee molto più agili.
In più vi sono regolazioni minime ma utili della forma del passabanda di media, bisbgna prenderci la mano ma poi ci si avvedeche ogni regolazione apporta, aseconda del caso, quel tanto oanche solo quel poco che servono alla fine a far emergere il segnalino dal ... fondo del QRM.
Avere a disposizione due ricevitori uguali è infine utile in tuttiquei casi dove 1'ascolto doppio,su due frequenze o anche dellostesso segnale ma tramite dueantenne diverse, permette di tenere agganciato un determinatosegnale o due segnali in contemporanea su frequenze diverse.
La sezione a 50 MHz non si discosta dal resto, d'altronde 1'apparato è unico; diversi sono icomponenti sia del preampli chedel mixer mentre rimane ugualela configurazione di questi stadi,probabilmente la scelta è determinata da una selezione tra HFeVHF.
Del trasmettitore non c'è dadire molto, va benissimo e nonscalda avendo risolto in modoperfetto la dissipazione, inoltrericordo che disporre di 200 watt,lisci lisci, rappresenta un incremento di +3 dB rispetto ai tradizionali 100 watt il che talvolta significa farsi, o non farsi, sentire;degna di menzione la possibilitàdi disporre magari di minor potenza ma con linearità migliore,la regolazione del bias unitamente al passaggio alla classe Ao anche AB, consente di pilotareun lineare con le ceramiche, chechiedono sempre poca potenzacome ben si sa, ma emettendoun segnale impeccabile e a prova di OM vicini ...
Rientriamo nella zona DSP conle regolazioni non consuete della banda audio tramite 1'amplificatore microfonico parametricoa tre bande, quasi una consolleda studio, le cui regolazioni sonoda affinare e personalizzare tralpite gli appositi passi del menù.E possibile utilizzare due diffe-
renti microfoni, uno in modo Dx oContest, cattivo e regolato inmodo opportuno, e un altro HiFi,da studio, adeguato alle quattrochiacchiere tra amici.
Resta da dire del favoloso display, un TFT con definizione ecolori veramente eccellente, piùche dire sarebbe da vedere ma aquesto penserete poi voi felicipossessori.
Sul menù del display si possono selezionare otto programmi;quello che io ho impiegato inprevalenza è la funzione -tracciaaudi%scilloscopio- utilizzabilesia in ricezione dove appare facilitata la sintonia e soprattutto leregolazioni del notch e del micro-T/VRF: essendo lì visibile siail livello che la centratura del segnale è facile evidenziare la situazione oltre che poter massimizzare le regolazioni relativealla perfetta centratura, ma anche in trasmissione quando si attiva il monitor e in questo casonon solo si ha il controllo auditivo, in cuffia, ma anche quello visivo della modulazione.
Utile ma da me non usato ilprogramma -log book- mentre chiha già il rotatore d'antenna Yaesu potrà effettuare il puntamentosempre tramite le indicazioni deldisplay.
Il display è indispensabile perquesto apparato, troppe sono leinformazioni che passano attraverso una presentazione visiva,digitale; se ne può fare anche ameno utilizzando un adatto display esterno, è previsto infattiessendo tutto il software residente nell'apparato.
Commenti e opinioni
L'apparato è costruito moltobene supportato da un telaiopresso-fuso e frontale componibile anche questo in presso-fusione.
Sono quasi del tutto scomparsele commutazioni a diodi sostituiteda micro relè come doverosoquando si vogliono raggiungeretraguardi ambiziosi.
Grandi e quindi ben leggibili idue strumenti analogici.
Tutti i comandi sono sufficien-
~' COMPONeNTI
~~/iSDlnner BN 15400 leBN15401a
di Sergio Emilianiz
14LVI
Sul n. 4 aprile 2004 di rke hodescritto un relè della SPINNER di elevata potenza, de
nominato BN512683.Molti amici hanno acquistato
dei relè simili a quello descritto,incontrando poi difficoltà a farlifunzionare.
In effetti. la SPINNER ha costruito e commercializzato deirelè molto simili nell' aspettoesterno, con lo stesso sistema dicommutazione, ma alquanto diversi nel sistema di funzionamento; da ciò deriva la difficoltà difarli funzionare secondo le esigenze radioamatoriali.
Non saprei dire quanti altri tipidi relè abbia diffuso la Spinner: ame ne sono capitati tra le mani.col compito di farli funzionare,altri due tipi e precisamente ilBN754001 e il BN 754013.
Sono relè rotativi. funzionantiad impulsi. per cui. dopo averdato alimentazione all'induttore,guai a mantenerla per troppotempo, pena il surriscaldamentodello stesso e la successiva distruzione.
Qualcuno, all'interno, è munito di un sistema elettronico idoneo a chissà quali prestazionisupplementari che non ci interessano; ci interessano però i micro-interruttori posti all'interno eche fanno capo alla abbondantemorsettiera visibile all' esterno(addirittura il BN7540 13 è munito di un connettore a 37 reofori).
Premetto che le modifiche ap-
42 I Rke 312006 I
portate mi sono state suggeritedall' amico Terenzio, I4STU, eche quindi la mia, non è stato altro che l'esecuzione di quantosuggerito.
Abbiamo già detto che i circuitielettronici interni non ci interessano, quindi li escluderemo portando direttamente sulla morsettiera i terminali dell'induttore.
A questo punto, toccando brevemente questi terminali con unasorgente di energia a 24 volt. vedremo che ad ogni tocco, l'alberino dell'induttore ruoterà di 90gradi spostando le barrette deicontatti della stessa misura (peruna migliore comprensione delfunzionamento, consultare la figura apparsa a pag.84 di rkeaprile 2004).
Per l'automatismo dell'impulso, bisogna servirsi dei micro-interruttori interni; per far ciò, bisogna individuare, in entrambe leposizioni del relè, quali sono gliinterruttori chiusi. ben sapendoche se sono chiusi in una posizione, saranno aperti nella posizione successiva.
Si farà passare l'alimentazioneattraverso il contatto chiuso, ilquale, dopo aver fatto passarel'impulso, si aprirà immediatamente impedendo così l'ulteriore passaggio di corrente sull'induttore; qualsiasi altro impulsoinviato su quel terminale, nonavrà nessun effetto, essendo ilcircuito aperto.
Per ottenere un ulteriore spo-
stamento di 90 gradi dell'alberino dell'induttore, è necessario ricercare, su quella posizione, unaltro interruttore chiuso e daretensione all' induttore attraversoquel terminale.
Ne consegue così. un funzionamento molto simile a quelloche abbiamo visto per il BN512683.
Per pilotare il relè, è quindi necessario l'impiego di tre fili, dicui uno rimane fisso sull'induttore, gli altri due porteranno tensione, alternativamente, su duedifferenti reofori.
Chi è in possesso di qualcunodi questi relè, si renderà contoche le posizioni delle barretteche all'interno realizzano i contatti sono ben evidenziate attraverso una finestrella trasparenteposta ad una estremità del relè, eche all'estremità opposta è presente un nottolino da cui è possibile la commutazione manuale.
Quanto finora detto, rendepossibile la modifica su relè dellaserie BN, anche se diversi daquelli da me manipolati; comunque a titolo di esempio riporteròla procedura da me adottata suidue in oggetto.
Su una delle posizioni si è riscontrata continuità sui reofori (2-3) e (5 - 6), sull'altra posizioneinvece la continuità si è riscontrata tra i reo fori (l -3) e (8 - 15).
A noi serve una sola chiusuraper ogni posizione; le altre due,potranno essere utilizzate per al-
passare la corrente necessariaad azionare l'induttore, ciò provoca l'immediata apertura delcontatto tra i reo fori 5 e 6 isolando ralimentazione.
Ilrelè rimarrà in quella posizione fino a che non riceverà un secondo impulso, che non potràessere dato sul reoforo 6 poichéisolato, ma che daremo invecesul reoforo 15 dopo aver collegato il reoforo n.8 al nA.
Per ilBN 754013 si tratta solo diripetere roperazione precedente, con la sola differenza che,avendo un connettore a 37 reofori, ci vorrà un po' più di pazienza nella ricerca dei micro-interruttori; ad ogni modo riportoquanto io ho riscontrato: nellaposizione l) c'è continuità suireo fori ( 5-6) (23 - 24) (28 - 29);nella posizione 2) c'è continuitàsui reofori (15 - 16) (27 - 28) (33- 34).
L'induttore è stato posizionatosui reofori (l - 19).
15
Induttore
Terminaleinduttore
+24 V
II
tJ5\\• .6•
••••••'"
I+24 V
6
Terminaleinduttore
-24V
BN 744001. Connettore a 15 reofori. li connettore coi relativi collegamenti e schema elettrico di funzionamento con aggiunto deviatore di pilotaggio che potrà essere manuale oa relè.
tre necessità, quale per esempioper accendere segnalatori visiviper indicare la posizione del relèin qualsiasi momento.
Avendo posizionato i terminalidell'induttore su due reo fori liberi, e precisamente sui n. 4 e 9,
collegheremo il negativo del nostro alimentatore sul reoforo n.9;per ottenere un impulso, bastacollegare il nA col n.5 e alimentare il n.6, che abbiamo visto collegato al n. 5 da un microinterruttore interno, il quale lascerà
Utilizzo
Sono relè ad alta potenza, perciò l'impiego più frequente è suimpianti di antenna di alte prestazioni, in particolare per realizzare la doppia discesa di cui hoparlato recentemente su questarivista.
É particolarmente convenienteper i due metri e settanta centimetri.
Ciò non toglie che non possavenire utilizzato in altre applicazioni dove necessiti uno scambiosu potenze RF elevate.
www.~/ettromagneticservices.comProge~azione di antenne particolari su specifica del CI.ente
ne'dc Se'/rvice§st<,
/EleuJìo
NUOVA SEDE:via S. Pertini, 6 - 26019 VAILATE (CR)
__ (ad 800 m dalla S. P. Rivoltana)tel. 0363 84.086 - fax 0363 34.16.36 - celI. 338-16.66.122
43
z IlCCeSSORI ~
Orologio senza d/spiar
Foto l - Il prototipo montato su basetta millefori
60 minuti per 24 ore), con unclock il cui periodo è pari a 2 secondi abbiamo la corrispondenza di 43200 impulsi di clock in 24ore, ecco che una sempliceeprom da 64Kb copre tutta lagiornata. Con questo clock un' ora occupa 1800 periodi (la metàdi 3600, ovviamente). $0708 inesadecimale. La nostra epromandrà programmata in modoche ogni evento che definiamo acadenza oraria sia programmatodall'indirizzo $0000, ogni $0708e suoi multipli; gli eventi che dovranno essere eseguiti allo scadere della mezzora saranno spostati in avanti di 900 byte, $0384in esadecimale.
Con questo sistema abbiamo lapossibilità di realizzare un orologio estremamente versatile: abbiamo sette canali rappresentatidai primi sette bit di uscita dellaeprom (l'ottavo bit è usato internamente dall'orologio per resettare il contatore allo scadere delle 24 ore) con cui comandarepraticamente qualsiasi cosa. Leuniche limitazioni sono la ripetitività giornaliera e la lunghezza diogni evento che non potrà essereinferiore a un impulso di clock.
Veniamo al nostro orologio, ibit d'uscita pilotano, tramite normali diodi al silicio, un transistorche a sua volta comanda l'elettrocalamita di un robusto ex relèil cui compito è di dare opportunicolpi ad una campana. Eccodunque ottenuto il nostro scopoche era di "suonare le ore".
Il prototipo monta un semplicecicalino a cialda piezo alimenta-
di Daniele Cappa i. /W1IIXR
stesso tempo bagnare ilgiardino!
Il progetto è stato sviluppato prevedendo innumerevoli modifiche,dunque la realizzazione del prototipo è stataeseguita su una basettamillefori.
All'insegna del massimo dellasemplicità si tratta di far suonarele ore e, se lo desideriamo, lemezze ore da una campana. Perprogrammare le sequenze in cuil'orologio dovrà suonare ci serviamo dei bit di uscita dellaeprom che viene usata come unagrossa tabella utilizzata per memorizzare le azioni che dovràcompiere il trasduttore. Di questa enorme tabella ne viene effettuata una scansione al giornosfruttando un clock il cui periodoè di 2 secondi.
La partenza è un classicissimoquarzetto da orologi a 32,768kHz cui fanno seguito una sequenza di divisori tale da portarela frequenza di clock fino a 0.5Hz con cui vengono pilotati altridivisori le cui uscite rappresentano gli indirizzi della eprom da64Kb.
Per meglio comprendere ilfunzionamento dell' orologio ènecessario avere un pochino difamigliarità con i numeri esadecimali (a base 16).
Un giorno è composto da86400 secondi (60 secondi per
Principio di funzionamento
Questa versatilità si paga insede di progetto, per ogni modifica ai periodi o alle modalità diintervento dobbiamo compilareuna immagine e con questa programmare una eprom.
L'idea originale è stata sviluppata per un orologio vero, qualcosa che possa essere precisoquanto è richiesto, che suoni oree mezze ore con cadenza idonea, che non infastidisca i vicinidurante le ore notturne e chepossa essere adattato a diversi sistemi di "comunicazione audio".Potremmo persino comandaredispositivi diversi contemporaneamente! Suonare le ore e nello
44
Senzaalcun tipo di visualizzatore questo orologio comunica come i suoi nonni,
suonando un campanello, unacampana o qualsiasi altra diavoleria rumorosa. L'elettronica non solo ci permette di stabilire gli orari in cui l'aggeggio deve tacere, ma ci dà lapossibilità di riciclarlo cometimer da pompa di irrigazioneo qualsiasi altra cosa debbaessere attivata a cadenza giornaliera, e non solo.
to direttamente dai bit di uscitadella eprom (Foto l), per effettuare i test senza disturbare nessuno.
Fino a qui è stato fatto un bel discorso in termini di tempo, di periodi che intercorrono tra unevento e il successivo, ma comefaccio a regolare questo cosoche ci si ostina a chiamare orologio?
Il conteggio giornaliero termina allo scadere del 43200esimoimpulso, dunque l'ultimo byteutile della eprom sarà quelloall'indirizzo $A8CO, a questopunto la eprom dovrà attivarel'ultimo bit di uscita (07) chepassando a livello l resetta i dueCD4040 che ripartiranno a contare gli impulsi da zero. Abbiamosimulato il passaggio della mezzanotte, o meglio della fine delciclo di 24 ore e il ripristino dellecondizioni iniziali.
La messa in passo dell' orologioavviene ... resettandolo a mano,tramite P l, allo scadere di quelleche abbiamo considerato comel'inizio del ciclo di 24 ore. Per comodità ho preparato la epromcon le ore 13.00 come inizio delgiorno del nostro stranissimoorologio; del resto data l'assenzadi display, lancette o altro non viera molta scelta!
Prepariamo il file della eprom
Questa è l'operazione più impegnativa, non perché sia difficile, ma perché è necessario comprendere bene cosa dobbiamoinserire nella eprom e perché.
Prepariamo il file "a mano" conil programma in dotazione al nostro programmatore di eprom, ocon Icprog 1.04 semplicementesettando il chip come 24C512,poi dal menù "modifica" è necessario riempire il buffer con "O".
Attenzione! Il programmaIcprog è molto utile per compilare il file immagine della eprom,ma tra le sue funzioni NON è prevista la programmazione dellaeprom usata! Il chip 24C512 conla 27C512 che stiamo utilizzando ha in comune solamente lalunghezza del file immagine chedovrà essere usato per la sua
Foto 2 - Lato saldature del prototipo
programmazione utilizzando unprogrammatore idoneo e il software che lo accompagna.
Quindi procedere a riportarenella eprom la sequenza che desideriamo. Le uscite della epromsaranno attive quando il bit corrispondente è attivo: se alla locazione $0708 poniamo l allorasolo il primo bit sarà a livello lquando il contatore ci passeràsopra. Se vi mettiamo un 89 (137in decimale e 1000 l00 l in binario) allora avremo a uno i bit diuscita di peso 1. 8 e 128 (00,03e 07 1+8+ 128= 137).
Se vogliamo avere una uscitaalta per 45 minuti (45 per 60 secondi sono 2700 secondi) dovremmo porre a uno ilbit interessato per un periodo pari a 1350impulsi di clock; vale a dire dauna locazione $xxxxalla locazione $xxxx + $0546 (1350 in esadecimale vale $0546)
Ecco alcune righe del file dellaeprom dell'orologio, il primo numero, quello prima dei ":", è l'indirizzo del primo byte degli ottovisualizzati:
0000: 0005 0000 0000 00000000 0000 0000 0000
Il primo rintocco, le ore 13.00alla locazione 0000 sul bit Oe bit2 (l +4)
0380: 0000 0000 0000 0000OOOA 0000 0000 0000
La prima 1/2 ora sul bit l e bit 3(2+8) sul byte $0384
0708: 0005 0000 0005 00000000 0000 0000 0000
I due rintocchi delle 14.00sempre su bit Oe bit 2
Il file è strutturato per avere sulbit Oi rintocchi e sul bit l le mezze ore, facendo suonare l'orologio solo dalle 8.30 del mattinoalle 2l.
Sul bit 2 e bit 3 rispettivamente irintocchi e le mezze ore senza lapausa notturna.
Se per comandare qualsiasicosa desideriamo attivare il bit 4dalle 3 alle 5 del mattino dobbiamo riempire tutti i byte compresidall'indirizzo $6270 a $7080 aggiungendo $10 (16 in decimale)al valore attuale.
Ecco come siamo arrivati aquesto:
Le 3 del mattino sono 14 oredopo l'inizio del nostro giorno(che inizia alle ore 13, è strano,ma a noi va bene così), 1800 impulsi all' ora per 14 ore sono25200 impulsi, in esadecimale$6270. Da questa posizionedobbiamo attivare il bit che ci interessa scrivendo il suo valore intutti i byte seguenti, sommandoloal valore che eventualmente cifosse già. Lo stop avverrà due oredopo, 3600 impulsi dopo, quando abbiamo raggiunto il numero
I Rke 312006 I 45
Foto 3 -Ultimi test con un campanello
28800 (25200 + 3600), in esadecimale $7080.
Questi calcoli si potranno eseguire con una normale calcolatrice scientifica in grado di eseguire conversioni da decimale aesadecimale, oppure con la calcolatrice di Windows.
n riempimento del buffer conun valore fisso potrà essere eseguito direttamente con Icprog,semplificando l'operazione.
Al termine attiviamo nell'ultimalocazione in uso l'ultimo bit.quello che dovrà resettare il conteggio, il valore decimale è 128,$80 in esadecimale:
A8CO: 0080 0000 0000 00000000 0000 0000 0000
Possiamo intervenire sulla precisione dell' orologio spostandodi uno o più byte avanti o indietroilpunto in cui ilbit 7 di uscita della eprom resetta i contatori. Spostando il $80 verso sinistra compensiamo se l'orologio ritardamentre spostando verso destracompensiamo se l'orologio anticipa. Ogni byte anticipa o ritarda il conteggio di 2 secondi.
L'errore accumulato nel giornoè così compensato allungando oaccorciando il conteggio dell'ultima ora.
n file andrà salvato con estensione.BIN affinché sia compatibile con la maggior parte deiprogrammatori di eprom.
Ovviamente il file che ho utilizzato è disponibile per i lettori.46
Foto 4 - Finito!
Montaggio e sceltacomponenti
n tutto è stato montato su basetta millefori (Foto 2). Senza il comando del relè della campanal'orologio assorbe 8 mA, cosache permette di alimentarlo prevedendo anche una piccola batteria di backup, magari un elemento NiCd da 9 Vcon cui l'orologio potrebbe sopravvivere unadozzina di ore senza alimentazione. Un modello più robusto, alpiombo per antifurto, potrebbealimentarlo per un mese.
I componenti usati sono tutti ditipo Cmos della serie CD40xx, lostabilizzatore dovrebbe essereun 78L05, il prototipo monta un7805 da l A che aumenta unpoco l'assorbimento di corrente.n quarzo è nel contenitore classico da orologio.
La eprom è una 64 Kbyte, preferibilmente in tecnologia Cmos,27C512 più facilmente programmabile di un modello da128Kcon cui avremmo potuto ottenere periodi di un secondo. Loscopo dell'orologio non è danneggiato dalla lunghezza delperiodo minimo pari a 2 secondi.se non con una maggiore spaziatura nei rintocchi orari che sifa maggiormente apprezzare seusato in unione a una campanaclassica.
n dip SW a 8 vie, di cui solo 7sono usati, decide quale dei bitdi uscita è utilizzato, è possibileusare più bit contemporanea-
mente, nella eprom utilizzata sulprototipo sono usati insieme il bitOe il bit l rispettivamente per leore e per le 1/2 ore utilizzando i bitche prevedono la pausa notturna.
n test dell' orologio richiedetempi di attesa piuttosto lunghi. sipuò ovviare in parte spostandol'ingresso del clock di U3, il primo 4040, dal pin 14 al pin 7 del4060. In queste condizioni riduciamo tutti i tempi di 16 volte: le24 ore si svolgono ora in 90 minuti, un'ora dura 3' e 45", la V2
ora dura l' e 52.5". Possiamocontrollare che i tempi che abbiamo stabilito siano rispettatisenza perdere settimane in test.Successivamente è necessarioriportare tutto alle condizioni iniziali per le prove di precisionesulle 24 ore "vere".
La campana andrebbe realizzata con un tubo di acciaio, o dibronzo, lungo 77 cm appeso peruna estremità e percosso dalbasso da un martellino azionatodal ritorno dell' ancora di un robusto ex relè. n coso così realizzato dovrebbe produrre un "LA"che mi dicono adatto all'uso suun orologio. n consulente delcaso è rappresentato dal MauroBrignolo IKl OVY,di professionesuonato re di Trombone, che quipubblicamente ringrazio. Più facilmente si può recuperare uncampanello a 12V(foto 3) oppure un campanello a Din-Don, cuiè necessario eliminare la piastrina del "Din" affinché non siano
c:omatldo camvana
Q1
D21 l .. RELE
1l~4007
Lista componenti
IRke312006 l 47
RI =6K8R2 = 6K8R3 = IOKR4 = 1M!::!R5 = 2K2CI = 1000,uFC2 = 100 nFC3 = 100 nFC4 = 68 pFC5 = 68 pFDI = IN4007D2 = IN4007D3 - D9 = IN4148QI = TIPI 12 o TIPI22UI = 78L05U2 = CD4060U3 = CD4040U4 = CD4040U5 = eprom 27C512 programmatap I = pulsante di reset. normalmenteCHIUSOSW = dip SW a 8 vie3 = zoccoli a 16 pinI = zoccolo a 28 pinXtal = quarzo miniatura da orologioa 32,678 kHz
1N414e
..5-=-=-=-=-=-=-='---D3-D9 SW DJ p-a
Pio di .:dimentaz:one
lE:. 16 lE:. Z8
<oe6e 4840 48413 27C512
27C512
U5
Su TPl dobbiamo m~su,..are un call1Dlo di stato IO'flco O'.fnl 2 sec.
Su lP3 dobbiamo lIIisurare 32.708 KHz
Su HZ dODhiamo JIl::5urare 128 Hz:
fPl
nei CD4060 e prelevando ilclock del primo 4040 dal pin 3del 4060 possiamo allungare ilperiodo da uno a 64 giorni. conun periodo minimo di interventoche passa da 2 a 128 secondi,Modificando l'indirizzo in cui èprogrammato il valore di resetpossiamo adattare il tutto ad unnuovo periodo di conteggio,
Il relè e il suo comando può essere realizzato in più esemplarise riteniamo utile il comando separato per ogni bit della eprom.
Abbiamo realizzato un orologio che, all'occorrenza, diventaun timer ciclico con un periododi oltre due mesi., , sempre considerando che il conteggio è ditipo binario, dunque i tempi cheotteniamo sono sempre "il doppio" oppure "la metà" di quelliottenuti utilizzando il bit di pesomaggiore, o minore,
Rimanendo su tempi lunghipossiamo ottenere un ciclo ogni64 giorni. oppure uno di 32 ".
R2~U4
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OROLOGIO SENZA OISPUW
Da.niele 1 IU'flio 2882
Possibile modifiche ...
La versatilità va ancora oltre,sfruttando tutti i divisori contenuti
suonati due rintocchi al posto diuno!
Ilcontenitore del prototipo è unrecupero ed è stato installato ametà luglio del 2002, collocandol'unità orologio in stazione e ilcampanello sul tetto utilizzandola configurazione visibile nellafoto 4, i due sono uniti da unacoppia di cavi preesistentL
I costi sono più che contenuti,escludendo la campana, per cuiognuno utilizzerà quel che ha adisposizione, il tutto supera dipoco i lO euro, Il quarzo può essere recuperato da un orologiodigitale, anche da polso, cosìcome dalla scheda madre di unPC I tre Cmos sono roba da 50centesimi e il darlington è unex sirena antifurto.
Foto 5 - Il cicalino è stato sostituito dal darlington Foto 6 - Montaggio provvisorio
ma non uno di 40! ... a meno dinon modificare la frequenza delquarzo.
I transistor usati per il comandodel relè sono due NPN darlington rispettivamente da 2 e da 5 A(Foto 5), cosa che ci permette dicomandare carichi di tutto rispetto, sono comunque sostitui-
bili con modelli più modesti sedobbiamo pilotare un piccolorelè tipo feme da 5 Asui contatti.
Se non vogliamo, o non possiamo, intervenire su quello che potremmo considerare il softwaredelI'orologio per ritoccare il periodo di conteggio possiamo sostituire il condensatore C5 con
un compensatore da 150 pF perintervenire sulla frequenza delquarzo, che possiamo misuraresu TP3, ovvero sul pin 9 delCD4060.
8-
),18 edizione
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YoIP: leutllizzo dellQ rete ti delsistemi radio
:]O parte
di IIrmando IIccardo 11I2Xf1P -
Utente radio 1
Utente radio 2
le via Internet), ma non ilsegnaledi una qualunque stazione locale. Pertanto se non tutti i partecipanti al QSO si sentissero in diretta, rischierebbero di interferirsi vicendevolmente conl'effetto che la stazione lontanasentirebbe una sovrapposizionedi segnali. Se dal lato utente sipuò ovviare al problema mettendosi nella condizione di sentiretutti ed essere ascoltato anchedagli altri. questo problemadeve essere preso in seria considerazione dal gestore del nodoVoIP, che dovrà limitarne la copertura radio nel caso di configurazione come link simplex. In-
Utente radio 3
Computer + VolP
RTXFM~
Nodo Simplex #12345
Segnale FM verso gli utenti
Fig. l - Rappresentazione di un nodo VoIP di tipo simplex.
ritorio che è destinato a servire.operante su una frequenza simplex, il cui segnale deve poteressere ascoltato da tutti i potenziali utenti del nodo. Dal momento che il nodo (in questo caso ilnodo # 12345) è simplex non avverrà alcuna ripetizione del segnale. pertanto i tre utilizzatorimostrati in figura l dovranno necessariamente ascoltarsi in diretta per poter seguire il corso delQSO in maniera completa. Infatti, va ricordato che attraversol'antenna del nodo giungeràsolo il segnale del corrispondente che vi risponde da lontato (attraverso la connessione in digita-
Dopo aver analizzato la partelegata alI'accesso al proprionodo locale EchoLink, i comandistandard di cui si può disporre eil modo in cui ottenere via radiole informazioni necessarie perl'uso del nodo, vediamo più davicino, anche con l'ausilio disemplici esempi. alcune tipologie di collegamenti che possonoavvenire attraverso il VoIP radioamatoriale.
Per prima cosa prenderemo inesame la forma più semplice dicollegamento VoIP, ovvero il collegamento di tipo punto-punto.In questo tipo di collegamento sirealizza in sostanza una connessione tra due nodi EchoLink inmodo da mettere in contatto duerealtà locali che possono distaretra loro anche migliaia di chilometri.
Prima di affrontare l'argomento, soffermiamoci un attimo a familiarizzare maggiormente con idiversi tipi di nodi, ovvero i nodisimplex e quelli attraverso ripetitore per capire cosa accade dallato radio, prima di spostarci sulquello VoIP.
Nello scenario di figura l sipuò vedere la situazione in cuiopera un nodo EchoLink di tiposimplex. In questo caso il nodostesso si presenta come una stazione radio facente parte del ter-
Nodi VoI P di tipo simplex evia ripetitore
Segnale FM verso gli utenti
tori locali, come se si trattasse diun ripetitore sulla stessa banda.
Nodo via ripetitore #12345
Utente radio 1
Connessione VoIP di tipopunto-punto
Utente radio 3 Dopo aver analizzato cosa accade sul lato radio del nodoEchoLink. adesso passiamo adanalizzare la parte dell'interconnessione digitale VoIP, partendo, come già anticipato, dallaforma di collegamento più semplice, ovvero il punto-punto.
Il collegamento punto-punto èquello che mette in contatto unnodo EchoLink con un altro nodoEchoLink, indipendentementedalla tipologia di nodo. Pertantoè possibile collegare un nodoEchoLink simplex con uno via ripetitore; chiaramente gli utilizzatori del primo nodo continueranno ad operare in simplex, mentrequelli del secondo lavorerannovia ripetitore. In questo caso sisarà interconnesso un ripetitoreed una frequenza simplex, mediante appunto l'interconnessione VoIP di EchoLink. come mostrato in figura 3.
Ricordando quanto spiegatonel paragrafo precedente circale tipologie dei nodi EchoLink. illegante tra due nodi VoIP è appunto l'interconnessione via Internet (rappresentata in figuradalla nuvoletta indicante la connessione VoIP). Mediante ciò,l'utente l del nodo EchoLink# 12345, attraverso il ripetitored'accesso locale, potrà parlarecon l'utente 2 in ascolto sul nodoEchoLink #6789, attivo in simplex. Quindi a differenza di unsistema interconnesso con tratteradio (su bande diverse o ugualia quella usata dal sistema stessoin diffusione agli utenti), in questo caso l'interconnessione è ditipo logico e digitale, attraversoInternet e la rete EchoLink. I rispettivi segnali analogici tradizionali (in questo caso l'emissione in FM) si fermano rispettivamente agli impianti radio deinodi # 12345 e #6789; oltre talinodi viene stabilita una connessione digitale su Internet che,mediante la tecnica dello streaming audio, consente di far per-
Utente radio 2
QSO locale tra amici ad uno incui possono intervenire anchealtri radioamatori sparsi un po' intutto il mondo.
L'evoluzione di questa configurazione è quella attraverso l'uso di un nodo EchoLink operantevia ripetitore, in cui in sostanza sielimina il rischio che le stazionilocali non si sentano tra loro,come mostrato in figura 2.
In questo caso il nodo EchoLink # 12345 trasmette il suo segnale non più direttamente agliutenti radio locali, bensì ad un ripetitore che di fatto serve l'areaoperativa dei tre'utenti. In questocaso la copertura del nodo EchoLink dipenderà da quella del ripetitore ad esso associato, offrendo in questo modo la possibilità anche a stazioni lontane diessere ascoltate sia dagli utentilocali che da quelli attraverso ilnodo EchoLink stesso. Pertantoogni comunicazione ricevuta dalripetitore, oltre ad essere smistata per tutti i partecipanti del QSOlocale sul ponte, verrà inviata alnodo EchoLink presente dall' altro capo del collegamento VoIP.
In alcuni casi. per ovviare aiproblemi di ascolto tra utenti locali di un nodo simplex, oltre allaconfigurazione via ripetitore sisceglie quella del traslatore trabande (o detto cross-band linkVHF/UHF), in cui si utilizza unabanda in ricezione e l'altra perpermettere l'ascolto agli opera-
Rke 3/2006 J
Fig. 2 - Rappresentazione di un nodo VoIPdi tipo ripetitore.
RTX FM ~ Segnale FM verso il ripetitore
Computer - VolP
fatti, agendo sulla copertura delnodo, riducendola opportunamente ad un fattore tale da garantire un certo raggio sicuro, sipotrà essere certi che non si correrà il rischio che stazioni moltolontane anche centinaia di chilometri possano accedere al nodo,rischiando di non sentire e dinon essere ascoltate dalle stazioni locali al nodo.
Sempre con riferimento alla figura l, i segnali in gioco sarannoi seguenti:• Ogni utente che trasmetterà
verrà ascoltato in diretta daglialtri utenti locali al nodo e partecipanti al collegamento; talesegnale verrà anche ricevutodall'impianto del nodo EchoLink.
• Il segnale radio ricevuto dalnodo verrà ritrasmesso attraverso la connessione Internetall'altro capo del collegamentoper essere ascoltato dai corrispondenti dell' altro nodo a cuisiete connessi.
• Non appena un corrispondente dall' altro capo della connessione risponderà, il suo segnale verrà irradiato dall'impiantodel nodo simplex che stateascoltando e verrà ricevuto datutti i partecipanti al QSO(utente L utente2 e utente3).
Quindi la presenza di un nodosimplex nella vostra area vi consente di passare da un normale
Nodo simplex #6789
S,gOaleF~'
Utente radio 2
Computer + VolP
Nodo via ripetitore #12345
&V Segnale FM verso gli utenti{j", ~~! Ut"te mdlo 1~RTXFM IFig. 3 - Connessione punto-punto tra un nodo EchoLink simplex e uno via ripetitore.
correre alla vostra voce anchelunghissime tratte con ritardimedi di un paio di secondi.
In una connessione di tipopunto-punto il segnale digitaleviene trasferito da nodo a nodo,in un senso per volta, sotto il controllo delle commutazioni radiodegli impianti associati al nodostesso. Ne consegue che se ilnodo EchoLink #6789 sta inviando il segnale di un utente radio verso il nodo interconnesso(nodo # 12345), quest'ultimonon potrà impegnare il canaledigitale nello stesso tempo, essendo occupato già dal nodo#6789. Quindi a differenza di uncanale analogico (per esempiola frequenza di accesso del nodoin FM), dove è possibile che duestazioni parlino in contemporanea, sulla tratta digitale ciò non èpossibile.
Ecco perché è importante, prima di riprendere a parlare, lasciare sempre un paio di secondidi pausa, per essere certi chedall' altra parte del collegamentonon vi sia già qualcuno che hainiziato a parlare prima di voi. Intal caso, il rischio di parlare insieme produrrebbe solamentel'effetto di far sentire solo uno deidue corrispondenti.
Quindi una regola molto importante in questi casi è comesempre quella di ascoltare perqualche minuto il traffico delproprio nodo EchoLink di zona,per vedere se c'è attività in corso
prima di effettuare la propriachiamata. Nei passaggi successivi, dopo che il QSO è stato avviato, bisognerà aspettare almeno un paio di secondi prima di riprendere ad ogni cambio; inquel frangente di tempo potrebbe dare il suo ingresso una nuova stazione in attesa di inserirsinel QSO.
Sfruttando la descrizione diquesta connessione punto-puntovorrei approfittare per chiarirealcuni concetti per coloro che,magari ancora alle prime armicon il sistema VoIP, si ritrovanocon le idee ancora un po' confuse su quanto accade via radio.
E' importante non dimenticaremai su che tipo di nodo EchoLinksi sta lavorando, pertanto nelcaso di una stazione locale alnodo # 12345 le operazioni avvengono via ripetitore. Indipendentemente da ciò che accadràsul lato VoIP, voi state sempreoperando via ripetitore e questonon cambia la sostanza del vostro modo di operare. Quandoinviate un comando DTMF perfar connettere il vostro nodo# 12345 al nodo simplex #6789è come se fisicamente collegasteal vostro ripetitore di zona ancheuna frequenza simplex, con altrepersone in ascolto. Pertanto nulla accade dal lato RF del nodolocale, nel senso che il sistema sucui operate rimane sempre un ripetitore in esercizio sulle sue frequenze canoniche e con le me-
desime condizioni operative.Ovviamente se voi state parlandosu un ripetitore UHF e vi sieteconnessi ad un nodo EchoLinkoperante su una frequenza simplex VHF per esempio, sentireteil corrispondente menzionareuna frequenza operativa diversadalla vostra (ovvero gli sentiretedire che la sua frequenza operativa è in VHF, come da esempio)e questo è normale, dal momento che vi sono due sistemi interconnessi tra loro, operanti subande e con modi diversi (nelsenso che uno è un ripetitorementre l'altro è un nodo simplex). Se siete stati voi ad effettuare la connessione allora sapete già a priori con che tipo dinodo siete collegati e pertantopotrete regolarvi di conseguenza a seconda che si tratti di un ripetitore o un sistema simplex. Viceversa, se la connessione fossestata già attivata prima del vostroarrivo, potete sempre interrogare il nodo locale con il comando"08" per sapere con quale stazione risultate connessi: EchoLinkindicherà sempre se si tratta diun ripetitore o di un link simplex.
Nel prossimo articolo vedremol'altro tipo di collegamento VoIP,ovvero il punto-multi punto.
l!kl67
R'I'X-MOOIFICHE
ORMeonSall.lllln IITS 909di IIngelo Brunero IlilfJ.LD
IF Qut
L'intervento su un ricevitore,per poter decodificare ilDRM (Digital Radio Mondia
le), non è sempre facile od agevole; alle volte non è possibile intervenire in nessun modo, permancanza di schemi o di informazioni circa le varie medie frequenze, per particolarità del circuito o per i valori elettrici caratteristici; altre volte è ildown-converter da applicare alricevitore in questione che ponedei limiti tecnici e strutturali, ameno di non progettare un circuito ex-novo rispetto a quelliche si trovano comunemente sulmercato, specifico per le proprieesigenze; ma questo non è datutti.
Ci sono un paio di prodotti chevanno per la maggiore, in questomomento in Italia: sono quellorealizzato da un radio amatore diFirenze, I5'lVVWCrispino Messina http://xoomer.virgilio.it/i5xvvw/ e quella realizzato dallaELADs.r.l. (una realtà ormai consolidata del Polo Tecnologico diPordenone, quella che ha realizzato la prima Software DefinedRadio FDM77)http://www.elad.it/.
Sono due down-converter cheoperano una conversione dellaIF da 455 kHz a 12 kHz.
Senza nulla togliere al primo,per le particolarità circuitali delricevitore Sangean ATS 909, ilmodello FDM45512 Elad è quello ,che fa per noi.
E noto a tutti i possessori ed utilizzatori del famoso modello ATS909 (conosciuto anche comeSiemens RK777, Radio ShackDX-398, Roberts R861 e Techni-
68 ,_. _.uu
SatATS 909) che l'ultima IFha unvalore non standard, ovvero 450kHz. Per tale ragione occorreprelevare il segnale a monte delfiltro a 450 kHz, che risulta troppo stretto per un down-convertertradizionale, ed inviarlo ad uncircuito corredato di un filtrostandard a 455 kHz, affinchépossa venir effettuata una corretta conversione di frequenza,quella utile e necessaria per poter decodificare un segnaleDRM. Questo è esattamentequello che fa il prodotto Eladmodo FDM 45512, che, oltre adeffettuare una corretta conversione' è anche provvisto di un ulteriore e preziosissimo filtro a455 kHz, utile in tutti quei casidove esiste una media frequenzanon tradizionale, o non corrispondente ai casi nostri.
Fig. l
Dove e come intervenire:la radio
Lo schema elettrico dell'ATS909 non è molto facile da trovare;nella figura l si mostra un particolare del circuito, utile per individuare dove andare a prelevareil segnale da inviare al downconverter Elad modo FDM45512. Ovviamente quanto èscritto è frutto di osservazioni e diprove personali, non è una modifica ufficiale consigliata né dallacasa produttrice del ricevitore,né dal fabbricante del convertitore; per tale ragione non mi assumo nessuna responsabilità perdanni o guasti che dovessero intervenire.
Aprire il ricevitore SangeanATS909 è impresa facile ma impegnativa; infatti oltre alle 5 viti
Fig. 2 - Lo stampato del ricevitore Sangean ATS 909, lato componenti
Fig. 3 - I due punti di saldatura del cavetto schermato spiegati nell'articolo.
I Rke 3/20061 69"~,
più vicino possibile, visto che laradio non è contenuta in unascatola di metallo; e che è preferibile non lasciare la calzaschermo nuda e senza protezione.
Se alla fine dell'intervento chirurgico le cose sono state fattecon perizia e maestria, si puòpassare alla manovra successiva, che prevede di trovare unpassaggio verso l'esterno del cavetto schermato. lo ho individuato un punto sufficientementepratico e non troppo impegnativo da realizzare: tra la manopoladell'RF gain e la presa per l'antenna esterna. Occorre praticare
lo stagno del reoforo di un componente SMD basta appoggiarela punta del saldatore per un attimo, meno di un secondo; indugiare oltre significa ridurre inpoltiglia il componente su cui silavora.
In figura 3 un particolare deipunti di saldatura.
Credo sia superfluo ricordareche occorre utilizzare un cavettoschermato; che occorre fare attenzione che un baffo, un pelo (ocome lo volete chiamare) dellacalza-schermo può andare a toccare un componente prossimale;che occorre trovare un punto disaldatura della calza-schermo il
di tenuta (attenzione, una è dietro l'antenna telescopica), il guscio posteriore è mantenuto saldamente ancorato con quelloanteriore per mezzo di diversi incastri che si possono romperecon facilità. Non occorre toglieremanopole o pulsanti, anche serimuovere la manopola di sintonia, quella del volume e quelladell' attenuatore di antenna puòrisultare utile per una maggiormanovrabilità. Occorre prestareattenzione ai cavetti di connessione dell'altoparlante, che sonopiuttosto corti e non possono essere sfilati; può essere inveceagevolmente sfilato il cavetto diconnessione dell' antenna telescopica.
Una volta separati i due gusciplastici, abbiamo per le manidue PCB disposti a wafer, chenon occorre separare; basta girare verso il basso il display dellaradio ed avremo a portata dimano i componenti del circuitostampato, tutti in tecnologiaSMD.
Ecco una panoramica.In figura 2 è evidenziato il pun
to ove prelevare il segnale, esattamente l'uscita del condensatore C29.
Le raccomandazione del casosono ovvie ma necessarie; unavolta tolte le batterie o l'alimentazione esterna, la radio mantienetutte le memorie e le impostazioni, di fabbrica o personalizzate,grazie ad una batteria tampone:occorre prestare molta attenzione a non effettuare dei cortocircuiti in nessuna parte del circuito, anche se la radio è spenta,anche se l'alimentazione è statarimossa.
Munirsi assolutamente di unabuona lente d'ingrandimento edi una buona illuminazione: icomponenti sono SMD e rovinare irreparabilmente qualcosa èfin troppo facile.
Intervenire con un saldatore apunta fine e di bassa potenza; sevogliamo fare un fritto misto ouno stracotto è meglio utilizzarealtri prodotti.
Effettuare una saldatura su uncomponente SMD non è comesaldare una lamiera o un componente tradizionale: per fondere
Fig. 5 - Togliere i ponticelli e collegare i due pin centrali degli strip a tre pin
Fig. 4 - Sangean ATS 909 con scheda Elad FDM 45512, pronti a ricevere la DW.
nora del Pc. occorre interveniresulla scheda stessa.
Dicevo all'inizio dell' articoloche la nostra scheda ha un ulteriore filtro a 455 kHz, per cui occorre posizionare in modo" filter"i due ponticelli che si trovano alato del filtro;il modo "direcf. infatti. realizza un bypass di tale filtro.
Se il segnale risultasse troppo"duro" da decodificare, ovverose per motivi legati al software oalla scheda sonora, non si riuscisse ad operare una correttadecodifica, la soluzione ultimativa è quella di effettuare un ponticello tra i due reofori intermedi ailati del filtro a 455 kHz dellascheda ELADmodo FDM 45512,come si vede in figura 5.
Può succedere infatti che la relativa bassa impedenza deldown-converter alteri le caratteristiche di linearità del ricevitore;questa modifica invece permettedi far vedere alla radio la più altaimpedenza possibile del downconverter. Sarà però necessarioricercare un punto di sintonia favorevole; la sintonia più fine si ottiene in modo SSB.
A questo punto non mi restache augurare a tutti un buonascolto del DRM con il ricevitoreSangean ATS 909.
Ringrazio Franco Milan (ELADs.r.l) per i preziosi suggerimentie la pazienza con cui ha seguitole mie sperimentazioni.
ELADproduce due down-converter; quello visto qui sopra converte il valore IF di 455 kHz a 12kHz. Esiste anche ilmodello FDM10712 che converte il valore di10.7 MHz a 455 kHz; i prodottiElad sono visibili su www.elad.it/DRMCon.htm
DRM è l'acronimo del consorzio e del sistema di codifica e decodifica "Digital Radio Mondiale"; tutte le info su www.drm.org.
Manuale e specifiche del Sangean ATS 909 su www.sangean.com/download.html ewww.sangean.com/prod uctpop.php?sku=ATS909. -
Tutte le emissioni in DRM, costantemente aggiornate, sono suwww.drm-dx.de.
Dove e come intervenire:il convertitore
Se tutto è andato secondo leprevisioni e ci siamo ricordati diriposizionare in sede il filodi collegamento del l'antenna telescopica, alla fine delle operazioni laradio potrebbe presentarsi comein fig. 4.
A questo punto, prima di accendere il computer e cercare didecodificare con un programmaidoneo un segnale in DRM, prima di portare al down-converteril segnale prelevato dalla radio,prima di dare alimentazione aldown-converter. prima di collegare l'uscita della scheda ELADmodoFDM45512 alla scheda so-
un foro nel guscio plastico del ricevitore; per favore, non con lapunta calda del saldatore macon un trapanino elettrico eduna buona punta: l'ATS909 nonmerita di essere passato per learmi! In realtà i fori da praticaresono due, visto che il guscio anteriore, dove andremo a praticare il primo buco, quando effettuiamo la chiusura della radio, sisovrappone a quello posteriore.
Forse queste operazioni sonoancora più complicate delle duesaldature; non sono pericoloseper la salute della radio, ma mettono a dura prova la pazienza edi nervi! Ame, almeno, è successocosì.
1 70 r Rke 3/2006 I
l 'fISpe1TO TeORICO
Inl 'catore di polarltQ e di SI
continui e alternatiUn circuito che, pur nella sua semplicità, consente l'indicazione della polarità di un segnale applicato
in ingresso distinguendo altresì fra un segnale continuo e un segnale alternato
di Nico erilloni
Accade spesso di dover individuare la natura di un segnale e, in particolare, se
questo è positivo o negativo, secontinuo o alternato. Il circuitoche qui viene esposto - figura l ha appunto la caratteristica difornire, semplicemente tramiteraccensione di un Led, !'indicazione necessaria.
In particolare, sempre con riferimento alla figura l, il Led l siaccende se in ingresso è applicato un segnale V; positivo, mentre se è applicato un segnale negativo si accende il Led2 e, infine, se il segnale in ingresso èalternato, si accende il Led3.
Il dispositivo è quindi molto piùdi un semplice gadget e infattipuò essere utilizzato e dispostocome modulo aggiuntivo di unqualsiasi voltmetro digitale.
Il circuito
Vengono utilizzati tre transistor- due npn (entrambi BC l 07) eun pnp (BC177) - e due circuitiintegrati: un amplificatore operazionale (il TL081, ma va beneanche il classico LM741), e unSN7400 che, come è noto, è unquadruplo NANO.
L'amplificatore operazionale,
alimentato con alimentazioneduale di ± 15 V, è qui utilizzatocome comparatore di tensione inconfigurazione invertente. Delquadruplo NANOqui si utilizzano solo tre porte per ciascunadelle quali vale la seguente tabella della verità.
Porla NANO
InputA
InputBQuI
1
OO1
2
1O1
3O11
4
11O
Tavola l
Fig. l - Circuito indicatore di polarità e di tensione alternata.
P270
R12
::::::J----+N
270
LED3
)! R13::::::J----l a. c .270
71
+15V
R5
R6
R3
I2702.7k I~D5
Dz1R9
2.2k~ Dz2R7
Vi
3.9k
I R2
12k
D1
1- -L-=-
-=- -=- -=--=-
Da questa si vede come l'unicacombinazione possibile sui dueingressi al fine di avere in uscita illivello O,sia di avere entrambi gliingressi A e B a livello l. Qualsiasi altra combinazione - livello Osui due ingressi. o livello Osu uningresso e livello l sull'altro ingresso, porterà l'uscita a livello l.Dallo schema circuitale si constata come, in condizione di riposo, ossia in assenza di segnaleall'ingresso del dispositivo, affinché i tre Led rimangano spenti ènecessario che il loro terminalenegativo sia a livello l e ciò, perquanto appena detto, può verificarsi solo a condizione che suidue ingressi ci siano le condizioni indicate dalle prime tre combinazioni esposte nella tavoladella verità. Questa condizione èsenz'altro verificata. In assenzadi segnale, infatti, i transistor 02e 03 sono interdetti dal momentoche è assente qualsiasi pilotaggio di base. Il collettore del transistor 03 sarà pertanto al livello l(qui corrispondente a circa 5 Vfissati dal diodo zener DzI che èstato scelto con una Vz pari a 5, lV), mentre il collettore del transistor 02 sarà a un livello assaiprossimo al potenziale di massa,ossia a livello O. I due collettorisono connessi ai due ingressi delNANOA2 la cui uscita - caso 2della tabella della verità - saràpertanto a livello l e il Led l saràquindi spento essendo i suoi terminali pressoché equipotenziali.
Il NANOAI ha su entrambi gliingressi il livello l e pertanto lasua uscita sarà a livello O. IlNANDA3 avrà quindi un ingressoa livello logico OOnput 4) e l'altroingresso a livello logico l. Quesì'ultimo infatti, è connesso alcollettore del transistor 01 che,in assenza di segnale, si trovanello stato di interdizione. Allacondizione (O,l) sui due ingressicorrisponde un'uscita a livello logico alto (l) e pertanto, in assenza di segnale, sarà interdetto anche il Led2.
IlLed3, indicatore di un segnale alternato in ingresso, èsenz' altro interdetto avendo ilcatodo connesso direttamente alcollettore del transistor 01 che,per lo stato di interdizione, si tro-72
va a livello logico l.In assenza di segnale avremo
pertanto le seguenti condizioni:
Tavola 2
Questa tavola della verità evidenzia come, in assenza di segnale in ingresso i pin 8,6 e 13 sitrovino tutti a livello l e questacondizione non consente l'accensione di alcun Led.
Segnale Vi negativo
Si supponga adesso di applicare in ingresso un segnale V;negativo. Questo segnale, per laconfigurazione invertentedell' amplificatore operazionalelo ritroveremo all' uscita dellostesso op-amp di segno positivo.Dall'uscita dell'op-amp, tramitela resistenza R7 e il diodo D4'
questo segnale perviene allabase del transistor 03 che passaquindi in conduzione. Il suo collettore dalla tensione di circa 5 Va cui si trovava nello stato di interdizione (valore logico 1), siporta ad una tensione pari circaalla tensione collettore-emettitore di saturazione (livello logicoO). I transistor 01 e 02 rimangono ovviamente in interdizione.
La tavola della verità con 03 inconduzione è allora:
Tavola 3
Da questa si vede che l'uscitadel NANDA3 (pin 6) si è portata alivello O.Questa condizione consentirà al Led2 di passare in conduzione segnalando così la presenza di un segnale negativo applicato in ingresso. Il LedIresterà spento essendo ancoral'uscita del NANOA2 a livello logico l. Analogamente, resteràspento il Led3 essendo il suo ca-
todo connesso al collettore deltransistor 01 che è rimasto in interdizione in quanto il segnale incontinua presente sul pin di uscita dell' operazionale viene bloccato dal condensatore C l..Questa condizione determina la permanenza del catodo del Led3 alivello alto.
Segnale Vi positivo
Nel caso si applichi in ingressoun segnale positivo, i transistor01 e 03 resteranno interdettimentre passerà in conduzione iltransistor 02. Con ragionamentoanalogo a quello già esposto perun segnale V; di ingresso negativo si giunge alla conclusione cheil LedI si accenderà mentre resteranno spenti tanto il Led2 cheil Led3.
Segnale Vi alternato
Infine, nel caso si applichi iningresso un segnale alternato iltransistor 01 passerà in conduzione e il punto K si troverà ad unpotenziale prossimo al potenziale di massa (OV)Ciò determineràl'accensione del Led3 il cui anodo è a circa 5 V Il Led l resteràinvece spento. Infatti. su un ingresso (pin 9) del NANO A2 cisarà un livello logico l coincidente con la caduta di tensioneai capi della resistenza RIO (dalmomento che il transistor 02 èquasi in saturazione) mentresull'altro ingresso (pin lO) ci saràun livello logico O dal momentoche il transistor 03 è in conduzione per il segnale che gli perviene in base tramite il diodo D4.L'uscita del NANOA2 (si veda laTavola l della verità) è quindi alivello alto è ciò non consentel'accensione del Led l dal momento che l'anodo e il catododello stesso sono pressoché allostesso potenziale. Spento resteràanche il Led2. Infatti i due ingressi della porta A3 sono anch'essi, l'uno a livello alto (pin 4)e l'altro (pin 5) a livello basso eciò porterà l'uscita (siveda la Tavola l) a livello alto rendendo iterminali del Led2 pressoché
allo stesso potenziale non consentendone l'accensione.
In particolare, l'input 4 è a livello alto dal momento che entrambi gli ingressi della porta A lsono a livello basso essendo iltransistor 03 in conduzione,mentre l'input 5 è a livello bassodal momento che anche Q l è inconduzione per il segnale chegli perviene in base tramite ildiodo D2.
Per un segnale Il; di ingressoalternato vale quindi la seguentetavola della verità:
Tavola 4
Sui livelli delle porte TTL
Il circuito in oggetto non presenta alcuna criticità di funzionamento. Vale però la pena ricordare che le logiche TTLstandard (STO), vengono spessosostituite dalle logiche Schottk.yTTLun esempio delle quali sonogli IC 74LSOO,74LS37, ecc. Maquesta sostituzione, se si imponequasi sempre nei circuiti chiamati a lavorare in alta frequenzanon è assolutamente necessarianei circuiti in bassa frequenza onei circuiti del tipo qui presentato. In ogni caso, anche nelle logiche TTLpiù recenti (serie S, ALSe AS, per esempio), sono rimasticostanti i parametri elettrici e,
più in particolare, la tensione dialimentazione Vcc che deve essere di 5 Ve con minima tolleranza(non è possibile un corretto funzionamento con tensioni inferioria 4,75 V o maggiori di 5,25 V) e,mediamente, i valori delle tensioni di soglia inferiore e superiore al di sotto e al di sopra deiquali si ha la commutazione deilivelli logici. In genere il costruttore specifica che il livello bassoV/L di ingresso - o Ologico - si haper valori di tensione inferiori a0,8 V (V/Lmax) e il livello alto VIH diingresso - o l logico - per valoridi tensione maggiori di 2 V (VIH
min)' Per quanto riguarda i livellidi uscita viene specificato dal costruttore ilvalore massimo di tensione, VOLmax' (valore massimodella tensione minima) in generenon superiore a 0,5 V e il valoreminimo di tensione, VOHmin' ingenere pari a 2,5 V. Quanto appena affermato è riportato in disegno nella figura 2.
Differenti, e per molti versi,sono le porte logiche CMOS lacui tensione di alimentazionenon deve più essere necessariamente di 5 V (± 5 %) come per leTTL.ma può variare da 3 V a 18V. ossia entro una gamma notevolmente più ampia. In secondoluogo i livellilogici sono funzionedella tensione di alimentazioneVDD. Infatti mentre i livellidi uscita VOL e VOH si discostano poco,rispettivamente, dal livello zerodi massa (GND) e dal valore attribuito alla tensione di alimentazione VDD, il livello Odi ingresso
V/L è qualunque valore di tensione inferiore a circa 1/3 VDD,
mentre il livello logico l si ha perqualunque valore di tensione VIH
maggiore di circa 2/3 VDD. Ciòsignifica che l'ingresso di unaporta CMOS alimentata, peresempio, con VDD = 5 V, riconosce come livello logico Oqualsiasi valore di tensione di ingressoinferiore a 5/3 = 1,6 Ve come livello logico l qualsiasi valore ditensione di ingresso maggiore di3,3 V. Quanto appena affermatoè reso esplicito nella figura 3.
Nel caso si decidesse di sostituire la logica utilizzata nel dispositivo di cui alla figura l conla corrispondente CMOS (peresempio, con due integrati4011), sarà opportuno diminuireil valore attribuito alle resistenzeRll -7 R13'
Poiché, come si è su detto, iCMOS possono essere alimentati con tensione anche pari a 18 V(mediamente 15 V), l'alimentazione delle porte NANOpotrà essere ricavata direttamente dalramo positivo dell'alimentazioneduale dell' amplificatore operazionale (+ 15 V). Altrimenti, ricorrendo, così come si è fatto nelcircuito della figura l, alla tipologia TTL.si potrà utilizzare lo stadio alimentatore di cui alla figura4 nel quale l'alimentazione perla quadrupla NANO è ottenutatramite il diodo zener D3'
In questo stadio gli integrati7815 e 7915 sono i classici regolatori a tre terminali per le tensioni. rispettivamente, di + 15 V e
Fig. 2 - Andamento delle tensioni di soglia di una porta TTL standardo
Vin Vout
+5V
VIHmin=2V
VOHmin=2,4V
VI Lmax=O,BV
GND
VOLmax=O,4V
Fig. 3 - Andamento delle tensioni di soglia di una porta CMOS.
Vin Vout
VDD
VOH=VDD
VIH>2/3 VDD VIL<1/3 VDD
GND
VOL=O
73
+15Vo
,
+5V
I
I
rr O.1uF
~.J.±
+20V
78158,+,0'8'
III
--
I
Gnd I
O.1uF
..---
I
-'l'
-15V
I
IT7915
I-20V I
Fig. 4 - Stadio di alimentazione del circuito di cui alla figura l. L'alimentazione per il quadruplo NANO è ricavata tramite il diodo zener D3da S,l V.
-15 V, i diodi DI e D2 sono glil N400 l, mentre per D3 si potràutilizzare un qualsiasi zener contensione di 5, l V.
I diodi zener DzI e Dz2 nel circuito di cui alla figura l sono, rispettivamente, da 5, l Veda 5,6V, mentre per gli altri diodi si potrà fare ricorso agli lN914.
Infine, per quanto concerneroperazionale si può utilizzare,come si è anticipato, anche lo"storico" 741, mentre non vapresso in considerazione unqualsiasi op-amp ad alimentazione singola né sipuò fare ricorso all'alimentazione singola diun op-amp tradizionale (a meno
di non ridisegnare !'intero circuito). In quest'ultimo caso, infatti.sul pin di uscita, ossia al puntocomune alle resistenze R3 e R7 eal condensatore C l, ci sarebbepermanentemente una tensionecontinua pari a metà della tensione di alimentazione.
1!:kJ
74
HzHRDDS.rsioné. Filtro
ile (VFR) eo RF ad "11"
. DSP in MFevoluto,
e larghezza.to, filtrolazione
-
" ... ~
SIITELUTI
PlcPot: un nQno trQ le stelle
di Claudio Sansoè IW1BZlV
Fig. l - Lancio del satellite
Deserto del Kazakistan, unafredda mattina di marzo2006. Il panorama è costi
tuito da una brulla distesa piattache si perde all'orizzonte. Improvvisamente un portellone mimetizzato nel terreno si apre, rivelando la camera di lancio sottostante. Spinto da un potentegetto di aria compressa, un missile balistico intercontinentalefuoriesce lentamente dalla terra.
Quando è completamente fuori,ondeggia per un attimo, poi imotori del primo stadio si accendono, avvolgendo il vettore inuna nuvola di fuoco e fumo. Ilmissile parte deciso verso il cielo(fig. l).
Fortunatamente, non stiamodescrivendo il possibile iniziodella terza guerra mondiale, mala scena che probabilmente sipresenterà a chi potrà assistere,il23 marzo 2006, al lancio di unDnepr, un ex-missile balistico intercontinentale, la cui testata nucleare è stata asportata e sostituita con un' ogiva contenente uncerto numero di satelliti, scientifici, commerciali e militari. Illancio avverrà dalla base ex-sovietica di Baikonur, cosmodromo legato a tutta la storia aerospazialerussa, a partire dallo Sputnik.
Uno dei satelliti a bordo delDnepr si chiama PicPot, acronimo di PICcolo satellite del POlitecnico di Iorino. Si tratta tecnicamente di un nanosatellite, inquanto è un cubo di circa 13 cmdi lato e pesa circa due chili (fig.2). PicPot è stato interamenteprogettato e costruito da ungruppo di studenti del Politecnico, guidati da docenti appartenenti a diversi Dipartimentidell'Atene o torinese.
PicPot è stato concepito circadue anni fa, partendo da un' ideadel prof. Sergio Chiesa del Dipartimento di Ingegneria Aeronautica e Spaziale. Lo scopo dichiarato era, diversamente datanti progetti accademici, costruire un satellite completo, in
grado di essere lanciato e di vivere una vera missione. I costidovevano essere bassissimi,compatibili con le risorse dell'Ateneo, per cui era fondamentaleutilizzare il più possibile tecnologie commerciali, tenendo peròpresenti le caratteristiche dell'ambiente spaziale (assenza di atmosfera, radiazioni ionizzanti,escursione termica). Il prof.Chiesa, coadiuvato dagli ingg.Corpino e Viola, fin dall' inizio hachiesto la collaborazione di altriDipartimenti del Politecnico. Percitare solo alcuni tra i principaliartefici del progetto, per ilDipartimento di Elettronica sono staticoinvolti i gruppi di Microelettronica, proff. Reyneri, Sansoè e DelCorso; Antenne, proff. Orefice eVec chi; Te lecom unic azioni,prof.ssa Mondin; per il Dipartimento di Energetica il prof. Masoero.
Il Politecnico ha inoltre ottenuto supporto, spesso a titoloperso-
Fig. 2 - Il PicPot
naIe, da progettisti appartenentialle ditte torinesi che si occupano di satelliti commerciali o di sistemi di telecomunicazioni: Alenia Spazio (ora Alcatel AleniaSpace Italia), Microtecnica eSpin Electronics. I radioamatoridella sezione ARIdi Bra, in collaborazione con le scuole tecnichedella stessa cittadina, hanno poipredisposto una stazione di terraper l'ascolto del satellite e fornitoutili indicazioni per il progettodella stazione di terra del Politecnico. La Item srl ha donato letelecamere di bordo e molte dittedi elettronica hanno fornito componenti chiave sotto forma dicampioni gratuiti.
Inizialmente PicPot dovevauniformarsi allo standard CubeSat doveva essere cioè un cubodi IOcm di lato, come quelli progettati dalle Università USA.Successivamente è nata l'opportunità di effettuare il lancio con il sistema russo Dnepr, a costi moltopiù bassi di quanto offerto dagliamericani o dall'ESA. Questo hareso necessarie le modifiche dimensionali, in quanto il sistemadi sgancio prevedeva dimensioni minime maggiori.
PicPot sarà rilasciato dal vettore a circa 800 km di quota, suun' orbita quasi circolare e quasipolare (fig. 3). Si stima che il periodo di rivoluzione sia di circa lora e 50 minuti. Il satellite non hamezzi di propulsione autonoma,quindi non sarà in grado di correggere l'orbita. L'unico sistemadi controllo di assetto di cui è dotato è di tipo passivo, formato damagneti permanenti che farannoin modo che il satellite si orientisecondo le linee di forza delcampo magnetico terrestre. Leoscillazioni iniziali del sistemasaranno smorzate anch' esse daun sistema magnetico dissipativo. Una stazione di terra, quandoil satellite si trovi a passare neipressi della sua verticale, avrà unperiodo di visibilità massimo dicirca 15 minuti. Il satellite saràtracciato dal NORAD, quindi lesue effemeridi saranno disponibili per chi voglia provare adascoltarlo.
Ma quali possono essere gli interessi dei radioamatori per que-
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Fig. 3 - Le orbite del PicPot
sto tipo di satellite? Analizziamoinnanzitutto i canali di comunicazione attivi sul satellite, poi cioccuperemo della struttura interna del sistema.
PicPot ha due ricetrasmettitori.uno operante a 437,485MHz,l'altro a 2,440GHz. Le frequenzesono state concordate conAMSATe IARU.Entrambi i canalifunzionano in modalità half-duplex, cioè la stessa frequenza èusata sia per il downlink che perl'uplink. Il formato dei dati didownlink è pubblico, mentre l'uplink è privato e le trasmissionisono riservate alla stazione di terra del Politecnico di Torino. Idatidi downlink sono codificati secondo il protocollo APRS. Perquanto riguarda la frequenzapiù bassa, il formato di trasmissione è compatibile con quelloradioamatoriale in packet radioa 9600 baud. Iltrasmettitore usato a 2,440GHz invece non permette lo stesso bit-rate, per cui lacomunicazione avviene in GFSKa lOkbit/s, con deviazione di frequenza di ± 250kHz. Questoporta a qualche difficoltà di ricezione se si utilizzano ricevitoristandard, in quanto un downconverter verso frequenze VHFgenera in uscita un segnale concaratteristiche non compatibilicon le radio FM narrow-band radioamatoriali. Chi desideri quindi ascoltare illink a 2,440 GHzdovrà costruirsi un demodulatore ad hoc, peraltro non difficilissimo da ideare, oppure utilizzarecome ricevitore un sistema integrato del tipo utilizzato sul satellite, di cui parleremo in seguito.
Le dimensioni di PicPot hannocreato qualche problema nel dimensionamento del sistema dicomunicazione. Infatti il satelliteè coperto su cinque lati da pannelli fotovoltaici. però uno solo diquesti in media sarà illuminatodal sole (a parte i periodi di eclissi. in cui l'ombr a della terra oscurerà del tutto il satellite). PicPotutilizza celle solari standard,questo fa sì che la potenza disponibile media per il sistema di carica delle batterie sia stimata incirca lW. Gli studi sullink budget indicano che la potenza inantenna fornita dal trasmettitoredeve anch' essa essere di circalW perché il satellite possa essere ascoltato con un buon SNRdaterra. Poiché l'efficienza degliamplificatori di potenza a bordosatellite è al massimo del 25%, lebatterie devono fornire almeno4W durante la trasmissione.Questo è il motivo per cui PicPotnon può trasmettere in continuo.Di conseguenza non è stato possibile installare un sistema tipoDigipeater. come sui normali satelliti radioamatoriali. Si è anchescelto di non rendere pubblico ilsistema di telecomandi per azionare le varie funzionalità del satellite, per evitare che quest'ultimo si trovi a corto di energia acausa di troppe richieste di trasmissione.
Indipendentemente dalle richieste da terra, PicPot emetteogni trenta secondi un messaggio costituito dall' identificativodel satellite, PICPOT l, seguitoda una serie di valori di telemetria che indicano lo stato del sistema. Questo messaggio, chiamato "beacon", viene trasmessoalternativamente sulle due frequenze, per cui un ricevitore chesegua da terra l'orbita del satellite su una delle due frequenze riceverà il beacon ogni minuto. Lastazione di terra del Politecnicodi Torino potrà inviare al satelliteuna serie di telecomandi a seguito della ricezione del beacon.Questi comandi potranno attivare una serie di funzioni complementari. Quelle di interesse per iradioamatori in ascolto sono l'invio di tele metria estesa o di unafotografia. Il sistema è dotato di
Fig. 4 - Le tre telecamere
tre telecamere a colori (fig. 4),con risoluzione VGA e obiettivocon diversa lunghezza focale,usate come macchine fotografiche. Tutti i radioamatori sarannodunque in grado di identificare ipassaggi di PicPot ascoltando ilbeacon. Le stazioni poste entroqualche centinaio di chilometrida Torino saranno anche in grado di ricevere la telemetria estesa e le foto scattate dal satellite. Iparticolari del protocollo, sia perquanto riguarda la telemetria,sia per le fotografie, saranno residisponibili sul sito Internet http:Ilpolimage.polito.it/picpot .
Veniamo ora all'elettronica. Loschema a blocchi è indicato infig. 5. Il satellite è dotato di dueprocessori di bordo, uno perogni ricetrasmettitore. Altri dueprocessori si occupano delletemporizzazioni del satellite,mentre un quinto è dedicato alletelecamere.
Il principio che ha ispirato laprogettazione dell'intero satellite
è cercare di avere alta affidabilità, peso e dimensioni ridotte,sperimentando nel contempo soluzioni innovative. Un primoesempio di questa filosofia lo sivede nell' organizzazione del sistema di alimentazione. I pannelli solari sono di due tipi diversi. provenienti da diversi fornitori. L'energia ricavata daipannelli viene immagazzinata insei batterie, quattro ai polimeri diLitio (LiPo) e due al Nichel Cadmio (NiCd), caricate e utilizzatea rotazione. Le batterie al NiCd,al contrario di quelle al LiPo,sono state sperimentate a lungoin sistemi spaziali, risultandoestremamente affidabili. masono più pesanti e ingombranti aparità di capacità. Il satellite è ingrado di funzionare con le solebatterie al NiCd, ma le batterie alLiPo saranno provate per verificare la loro adeguatezza in applicazioni di questo tipo (fig. 6). Ilsistema di controllo delle batterie, dei pannelli solari e di misuradelle relative grandezze fisiche(temperature, tensioni e correnti) trova posto su un circuito stampato (scheda PowerSupply).Ogni pannello è associato ad unregolatore switching molto semplice, di tipo isteretico. Il regolatore cerca di inseguire il punto amassima potenza basandosi anche sulla temperatura del pannello. La scheda ospita inoltrel'elettronica necessaria per decidere quale batteria caricare equale utilizzare per alimentare il
resto del satellite. Il circuito è ingrado di fare fronte ad anomaliedelle batterie, escludendoleeventualmente dai cicli di caricai scarica.
Altre cinque schede completano l'elettronica del satellite. Unadi queste schede è dedicata alsistema di ricetrasmissione(scheda TXRX), un'altra alla acquisizione, compressione e inviodelle immagini (scheda Payload), due ospitano i processoridi bordo (schede ProcA eProcB); l'ultima controlla le temporizzazioni del sistema, decidecioè quando attivare uno deiprocessori per colloquiare conTerra.
Il sistema di comunicazione a437MHz è gestito dalla schedaProcA. Ilprocessore A è costituitoda un circuito integrato CC l O l O
della norvegese Chipcon. Questo dispositivo è molto interessante perché in un unico chiptrovano posto un microcontrollore compatibile con 1'8051 e un ricetrasmettitore completo per frequenze comprese tra 300MHz e900MHz. La potenza di uscita èregolabile via software fino apoco più di lmW. L'uscita deltrasmettitore e l'ingresso del ricevitore sono su piedini separati.in modo da facilitare l'inserzionedi un amplificatore di potenza. Ilcircuito a radiofrequenza è completato (sulla scheda TXRX)daun amplificatore di potenza integrato della RFMDtipo RF2175 eda un relè d'antenna NAlSTQ2-
Fig. 5 - Schema a blocchi di Picpot
435MHz 2.4GHz
Fig. 6 - Posizionamento dei pacchi batterie
U·Po Batterypackaga
Ni-Cd Batterypackage
77
Fig. 7 - Prototipo del PA per i 435 MHz
Fig. 8 - Prototipo del CC2400
3V (fig. 7). La potenza d'uscitamassima è di circa 2W.
La scheda ProcB gestisce il canale di comunicazione a 2.440GHz. L'uso di questa frequenzaè più problematico, in quanto lastessa banda è anche utilizzataper le Wireless LAN, per Bluetooth e per applicazioni ISM. Cisi aspetta dunque di avere maggiori problemi di interferenze ri-
Fig. 9 - LNA per i 2.4 GHz
spetto all'altro canale. Anchel'attenuazione dovuta al canaletrasmissivo è più elevata. Percontro, il guadagno e la direttività dell' antenna di terra sono piùelevati e dovrebbero compensare i problemi sopra esposti. Se irisultati della sperimentazione suquesta frequenza saranno positivi. in successive versioni del progetto si potrà pensare di aumentare la velocità di trasmissione,creando così un link a larga banda. Il processore B è unMSP430Fl49 della Texas Instruments, caratterizzato da bassissimi consumi e buone capacità dielaborazione. Il ricetrasmettitorededicato a questa frequenza è ilChipcon CC2400 (fig. 8). Questo dispositivo era, all'epoca della progettazione della scheda,l'unico ricetrasmettitore integrato, di facile utilizzo, che permettesse di operare a bit-rate moltobassi (lOkbit/s) in banda S. Recentemente la Chipcon ha rea-
Fig. lO - Prototipo del PA per i 2.4 GHz
lizzato altri dispositivi più evolutiche potrebbero sostituire ilCC2400, ad esempio il CC251 O,che include, oltre al transceiver,anche un microcontrollore.
Il CC2400 è realizzato in tecnologia CMOS ed è prevalentemente digitale. I dati in trasmissione sono processati da un modulatore digitale che genera lecomponenti in fase e quadraturadel segnale da trasmettere. DueDAC convertono tali componentiin analogico. Successivamente isegnali analogici vengono moltiplicati con le uscite sfasate di 90°di un PLLoperante alla frequenza di trasmissione. Le uscite deimoltiplicatori sono sommate traloro, amplificate e inviate in uscita. La potenza d'uscita è di circa1mW. In ricezione, il segnale èamplificato da un LNA (fig. 9) econvertito mediante due moltiplicatori in due componenti infase e quadratura a frequenzaintermedia. La frequenza utiliz-
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VHF Frequency range: 144 ... 146 MHzIF Frequency range: 28 30 MHzIF Input power: 1 50 mWPTT control: Contact closure to GroundOutput power: 25 Watts @ 50 Ohm
1M3@ 20 Watts PEP 32 dBOperating Yoltage: 13.8 V OC (12-14 V)Current consumption: typ. 6 A (TX)
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Fig. Il - Prototipo della scheda ProcA completa
zata è di l MHz. Le due componenti sono convertite in valori digitali da due ADC e il restodeli' elaborazione è affidata a undemodulatore digitale. La sensibilità del ricevitore è di -lO ldBmper bit rate di 10kbit/s conBER= 10-3 11transceiver si interfaccia al microcontrollore tramite connessione seriale SPI.
Sul nostro satellite abbiamoscelto di utilizzare due CC2400,uno per la trasmissione e uno perla ricezione. La sensibilità del ricevitore è incrementata dallapresenza di un LNA un MaximMAX2644, caratterizzato da16dB di guadagno e 2dB di cifradi rumore. L'uscita del trasmetti-
Fig. 12 - Lantenna per i 435 MHz
tore è amplificata da due stadiin cascata, il primo costituito dalcomponenteNEC UPC2762,il secondo da unRFMD RF5189,ottenendo unapotenza d'uscitadi circa 32dBm(fig. l O). Tutti glistadi di amplificazione sono integrati' scelti inmodo da sem-plificare al mas
simo ilprogetto del circuito stampato a radiofrequenza. Infatti. itre componenti comprendonoalI'interno le reti di adattamentosu uscita e ingresso e sono necessari pochissimi dispositiviesterni per ottenere un funzionamento corretto del sistema. L'antenna è collegata ai circuiti di ricezione e trasmissione tramite unrelè modello RF300 della Teledyne.
Questo insieme di scelte ha fatto sì che il progetto del circuitostampato della scheda TXRX(fig.Il) potesse essere affidato a studenti senza particolare esperienza. Ad esempio il progetto diun amplificatore di potenza acomponenti discreti sarebbe stato troppo difficile da affrontareper sperare di completarlo conle tempistiche richieste per illancio.
L'antenna UHF (fig. 12) è un' elica, mentre in banda S (fig. 13) èutilizzata una patch. I diagrammidi irradiazione delle antennesono quasi" complementari", maPicPot dovrebbe essere orientatocon un angolo intermedio neipassaggi sull'Italia, in modo dapoter ricevere i segnali su entrambe le frequenze.
ProcA e ProcB non sono gliunici processori presenti suPicPot. La scheda Payload possiede un suo DSP dedicato allagestione delle telecamere. Sitratta di un BlackFin della AnalogDevices, dotato di 2Mbyte diRAM ed altrettanti di Flash (fig.14) E' di gran lunga l'elaboratore più potente presente a bordoe i suoi compiti sono: acquisizio-
ne delle immagini dalle telecamere, compressione in formatoJPEG, memorizzazione in memoria non volatile e successivo invioa Terra per tramite di ProcA oProcB. Abbiamo scelto di utilizzare un sistema dedicato perché, se da un lato il consumo dicorrente del BlackFin è molto piùelevato di quello degli altri elaboratori e non sarebbe stato possibile usarlo come processore dibordo, dati gli strettissimi vincolienergetici presenti, d'altro cantoProcA e ProcB non hanno la potenza di calcolo sufficiente a gestire la compressione JPEG e nonhanno neanche la possibilità diindirizzare grosse aree di memoria in modo efficiente. 11BlackFinviene acceso dal sistema soloquando si riceve un comando relativo ad un'immagine, risparmiando energia. Si noti che èpossibile programmare PicPotper scattare una foto dopo uncerto intervallo di tempo, per cuipotremo ricevere immagini datutta la Terra. C'è un solo problema: il satellite non possiede unvero controllo di assetto. Oltre aimagneti permanenti, sarà possibile ruotare PicPot su se stessoagendo su una piccola ruota d'inerzia (cioè una rotella collegataa un motorino brushless). 11funzionamento della ruota d'inerziaè piuttosto rudimentale, per cuiprobabilmente a volte al postodelle foto della Terra riceveremofoto dello spazio profondo (o degli alieni di passaggio?).
Anche la scheda PowerSwitch,che riceve tensione dalle batterie tramite la scheda PowerSupplye alimenta a turno le varie sezioni del satellite, è basata sudue microcontrollori: unPIC16F877 e un MSP430F149.Anche in questo caso la scelta didue dispositivi è fatta per aumentare 1'affidabilità del sistema.Ognuno dei due controlla l'altroe il satellite dovrebbe funzionareanche in caso di anomalia di unodi essi.
Tutte le funzioni di PicPot sonostate almeno duplicate, trannequelle della scheda Payload,considerata non essenziale perla sopravvivenza del sistema. Maper quali motivi abbiamo ritenu-
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Fig. 15 - Schema a blocchi della stazione di terra
in assenza di aria, che abbiamoconsiderato dimensionando icircuiti in modo che operino lontani dai limiti di dissipazione dichiarati per funzionamento aTerra.
I problemi principali sono dovuti però all' esposizione deicomponenti alle radiazioni ionizzanti. Bisogna considerare tretipi di effetti: dose totale, SEU elatch-up. La dose totale si riferisce allo spostamento della sogliadi conduzione dei transistor pereffetto delle radiazioni accumulate.
Questo effetto non preoccupamolto, in quanto lo si dovrebbe
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for Windows RS232•
dell' esposizione del sistemaal!' ambientespaziale.
Abbiamo giàaccennato alfatto che rambiente spaziale
pone dei problemi particolari.Uno di questi è la temperatura,ma al riguardo le analisi dei nostri specialisti ci hanno assicurato che le escursioni termicheall'interno del satellite non saranno molto diverse da· quelleche si possono avere in campoautomobilistico. Un altro problema è la dissipazione di potenza
Fig. 13 - I.:antenna per i 2.4 GHz
Fig. 14 - La scheda del payload
to necessario operare in questomodo? Da un lato le funzioni replicate sono state realizzate concomponenti diversi. per provarediverse soluzioni allo stesso problema, ma il motivo essenzialedella ridondanza è che utilizzando componenti commerciali nonsiamo in grado di prevederequali siano le conseguenze
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utilizzato componenti CMOS intutte le parti del satellite che devono rimanere sempre alimentate, mentre abbiamo inserito deisensori di corrente sull'alimentazione di tutti i circuiti CMOS usati. In questo modo, in caso dilatch-up la porzione di satelliteinteressata viene spenta e riaccesa, eliminando il problemaprima che possa causare dannipermanenti. Abbiamo ancheideato un sistema di conteggio diquesti eventi. per capirne la frequenza e quali componenti siano in realtà sensibili.
Per concludere il discorso sullaparte elettronica, possiamo direche il numero totale di componenti presente sulle schede diPicPot supera quota 1500. Perquesto siamo stati obbligati adutilizzare componenti SMD dipiccola dimensione: per i passivi. i formati 0603 e 0402, cioè1.5mmxO.75mme lmmxO.5mm;per gli attivi, package con interasse tra i pin fino a O.5mm.
Tutto il sistema è stato assemblato al Politecnico con mezzi"artigianali", sia per l'elettronica,sia per la meccanica .
La vera anima del satellite, siaper le fasi progettuali, sia perquelle di realizzazione di hardware e software, sono stati i tesistio Almeno una ventina di studenti si sono alternati a lavoraresu PicPot. sempre animati dagrande entusiasmo e voglia difare e di imparare. Altri studentiopereranno sulla stazione di Terra allestita presso l'Ateneo (fig.15) per la fase operativa dellamissione. Solo con il lancio si potrà verificare se tutti gli sforzi finqui profusi saranno premiati dauna ragionevole vita operativadel satellite.
Saremo grati a chiunque proviad ricevere il segnale emesso dalsatellite. Potete mandarci unrapporto di ascolto utilizzando!'indirizzo E-mail QSL [email protected]. che sarà attivoimmediatamente dopo il lancio.Il già citato sito http://polimage.polito.it/picpot conterrà tuttele notizie relative al comportamento di PicPot in orbita.
vedere solo dopo anni di esposizione' ben oltre la durata speratadella missione, di qualche mese.I SEU, acronimo di Single EventUpset. si riferiscono invece almalfunzionamento temporaneoportato dal cambio del valore immagazzinato in una cella di memoria per effetto dell'energia rilasciata dall'urto di una singolaparticella ionizzante.
Nel nostro caso un SEU potràportare a delle anomalie di funzionamento del satellite per unperiodo limitato di tempo. Infattitutti i processori di bordo sonoresettati periodicamente e i programmi ricaricati da memorieFlash, che non dovrebbero essere soggette al problema. L'ultimoeffetto considerato, il latch-up,potrebbe invece causare gravidanni permanenti all'elettronicadi bordo. Illatch-up è un fenomeno cui sono sensibili i circuitiintegrati CMOS.
In pratica, quando si costruisceun circuito con questa tecnologia, oltre ai transistor MOS sicreano anche delle strutture parassite di tipo PNPN, cioè degliSCR. collegate tra massa e alimentazione del circuito. QuestiSCR non si dovrebbero mai attivare, perché il terminale di gatedovrebbe essere costantementea massa. Quando però una particella molto energetica colpisce ilcircuito integrato, può depositare della carica elettrica propriosul gate dell'SCR. Il dispositivoallora si attiva e rimane accesofino a quando non si tolga alimentazione al circuito. La corrente che passa nell'SCR può essere anche molto elevata e, se ildispositivo rimane a lungo attivo,può causare la distruzione delcircuito. Non tutti i circuiti CMOSsono sensibili allatch-up, però icomponenti commerciali nonsono caratterizzati da questopunto di vista, quindi non abbiamo dati per sapere quali siano irischi reali di latch-up del nostrosatellite.
Purtroppo il test di sensibilità allatch-up richiede l'uso di un ciclotrone o almeno di una sorgente di ioni pesanti. comunque al difuori della nostra portata. Per ovviare al problema non abbiamo
IRke312oo6J 81
PER COM/NC/IIRE :i
IL RBGOLIITORB LINIBIIRIB
ut
serie) a modificare le sue caratteristiche così da riportare l'uscita al valore desiderato.
In particolare, nel nostro circuito sperimentale, l'elemento dicontrollo potrà essere un amplificatore operazionale con il riferimento costituito da un diodo zener; il circuito di base completo èrappresentato in fig.2.
Esso comprende appunto le treparti cui si è fatto cenno: un riferimento a zener, un amplificatoreed un op-amp.
Il diodo che fornisce il livello diriferimento, cioè il setpoint, puòessere il medesimo che abbiamoindicato in uno degli ultimi circuiti, con in più un condensatore
ElementoVin Pa••ante
Segnale di
controllo
Elemento
Set",ointdi
ControlloVo
Carico-
-
Fig. 1
Ildispositivo di controllo è l'elemento decisionale del circuito:esso compara l'uscita col valoredesiderato cui la stessa deve essere mantenuta e fa variare il segnale di controllo all'elementopassante (o transistor serie), cosicché il livello di uscita si assestisul valore desiderato.
L'elemento di controllo di unregolatore lineare è un amplificatore ad elevato guadagno conun ingresso collegato al dispositivo setpoint e l'altro all'uscitavera e propria; qualsiasi sbilanciamento fra i due livelli si trasforma in una risposta netta all'uscita dell' amplificatore, la qualecostringe l'elemento passante (o
Termini da ricordare
IL REGOLATORE LINEARE
In fig. l è riportato lo schema ablocchi di uno stabilizzatore ditensione del tipo regolatore serie, cioè basato sul transistor passante.
82 l Rke 3/2006 I
Lineare: circuito in cui sia tensione che corrente possono assumere qualsiasi valore compreso in una gamma variabile concontinuità (qui è in antitesi a"switching") .
Regolare o stabilizzare: tenerecontrollata una tensione od unacorrente in modo tale da mantenerla fissa ad un livello prestabilito.
Transistore passante (in genere di potenza): transistore che,nel circuito regolatore, è attraversato dalla corrente che scorreall'uscita dello stesso.
Setpoint: livello di riferimentoper l'uscita.
Gli stabilizzatori di tensioneservono per fornire unatensione di alimentazione
stabile ai circuiti elettronici le cuiprestazioni risultino sensibili adeventuali variazioni della stessa.
In questa realizzazione sperimentale, riguardante i circuiti dialimentazione, verranno combinati assieme gli elementi già studiati a proposito di amplificatoria transistori, amplificatori operazionali e diodi zener, così da ottenerne un reaolatore di tensione di tipo lineare.
lb = le / ({3+ l)
Elemento Passante
2N4412lJ.
p = lc (Vin- Vout)
lc = Vout / Rload
Dove lb ed le sono le correnti dibase e di emettitore, rispettivamente, e {3 è il guadagno deltransistor.
l dati tecnici del 2N440 l prevedono per una corrente di emitter di lO mA, un guadagno minimo pari ad 80; ciò significa chelb deve essere almeno 125 !lAper pilotare a sufficienza il transistor: questo valore è comodamente fornito dal circuito integrato scelto e cioè il tipo LM741.
Un fattore vitale per il transistorserie è ilvalore della potenza dissipata a pieno carico, tale valore,se risulta troppo elevato, provocaun eccessivo riscaldamento deltransistor, quindi una probabilecausa di rottura dello stesso.
Nel nostro caso la potenza dissipata sarà data dalla relazione:
con:
dove lc è il valore della correntedi collettore calcolata dal rapporto tra la tensione ai capi delcarico e la sua resistenza, e Vinèil valore della tensione fornitaall'ingresso del regolatore.
Sostituendo ai termini letterali ivalori assunti nel nostro esempio,si ottiene: P= 75 mW, valore ampiamente tollerato dal transistor.
2N4412lJ.
c~ 8 E
Vout
(> CaricolProgetto del regolatorelineare
Lo scopo (più che altro didattico) è quello di realizzare uno stabilizzatore di tensione (fissa) chefornisca l O mA su un carico di470 Q ad una tensione di 5.1 V.
Utilizzando lo zener, cui si è giàaccennato, e considerando chela corrente assorbita dall' opamp è molto modesta, useremoper Rz il valore, già visto, di 330Q, avremo così ai capi di Dz ilvalore di setpoint pari a 5.1 V
La corrente di base del transistor serie, utile a pilotare i lO mAnel carico, la ricaviamo dalla relazione:
.i' I '.; :l-i;!t ••..•'lO- ••- ••• -..._-,~ ••• '-~b
Op-amp
3- + "-..17
Vin
Fig. 2
da 0.1 !lF in parallelo, per filtrareil rumore ad alta frequenza.
Il transistor serie è (in questoesempio di basse correnti) un giàsperimentato emitter followercon un semplice 2N440 l (oequivalente), al cui ingresso viene applicato il segnale di controllo e la cui uscita è costituitadalla corrente di carico.
E' compito delI' operazionalefornire la corrente di base altransistor serie, sufficiente affinché la sua corrente di emettitorepossa alimentare il carico al richiesto valore di tensione, bilanciando così la tensione di uscitae la tensione di riferimento al suoingresso.
Fig. 3 Fig. 4
Fig. 5
La realizzazione pratica
Considerato il significato didattico della realizzazione e labassa corrente fornita al carico,è sufficiente utilizzare il già descritto "bread-board" per il montaggio dei pochi componenti utilizzati. come appare nella fig.3.
Come sempre fare attenzionealle polarità delle tensioni e allacorretta numerazione dei pin delcircuito integrato.
Prove sul regolatore lineare
A questo punto, verificata lacorretta realizzazione del circuito di fig.2, potremo applicare ilclassico valore di 12 Vall'ingresso del nostro regolatore, controlleremo quindi che la tensione diZener e quella di uscita, ai capidel carico, siano pressochéidentiche, e comunque molto vicine a 5.1 V.
In ogni caso, l'uscita dell' opamp dovrà essere di circa 0.7 Vpiù alta della tensione del carico,ciò per fornire il valore minimodella Vbe necessaria a far condurre il transistor NPN serie, pariappunto a circa 0.7 V, come appare in fig.4.
Varieremo la tensione di ingresso di 3 V, più in alto e più inbasso, controllando che la tensione di uscita si mantenga costante o con variazioni del tuttotrascurabili (vedi fig.5 e 6).
Diminuiremo, infine, lenta-
Fig. 6
mente la tensione di ingresso alregolatore prendendo nota delvalore a cui si nota una flessionedella tensione ai capi del carico.
Aumentando, di poco, il valoredi cui si è preso nota, otterremo ilmiglior rendimento del circuitoregolatore e il minimo riscaldamento del transistor serie.
IL REGOLATO RE VARIABILE
In molti casi da una fonte di alimentazione in c.c. è necessariopoter disporre di una tensionevariabile a piacere; ecco allorascaturire la necessità di impiegare dei regolatori variabili, deiquali due tipi sono indicati infig.7, che fanno uso, come riferimento di tensione, di un singolodiodo zener (il condensatore da0.1 ,uF serve anche in questocaso, a rimuovere dal circuitoeventuali rumori in alta frequenza).
E' possibile stabilizzare le tensioni del carico su valori più altidello zener di riferimento conl'ausilio di un partitore resistivoche riduce la tensione del caricoin modo tale che una frazione diquesto valore è riportata sull'ingresso invertente dell' op-amp,come in fig.7a.
Tale tensione vale:
V (-) = Vout • Rb / (Ra + Rb)
Per bilanciare la sua tensioned'ingresso l'op-amp dovrà "pom-
pare" il transistor fino a che latensione del carico non sia piùalta del riferimento dell' inversodella suddetta frazione; saràquindi:
Vout = Vz • (Ra + Rb) / Rb
Prova del regolatore variabile
Allo schema di fig.2 si aggiungeranno ora due resistori (Ra edRb) da 4700 Q, come indicato infig.7a; la tensione d'uscita dovràora portarsi a circa 10.2 Ve l'uscita dell' operazionale sarà circa10.9 V, come appare in fig.8.
Se invece i due resistori da4700 Q vengono collegati comein fig.7b, la tensione sul caricoscenderà a 2.6 V circa, con l'uscita sull'op-amp che si sarà portata a circa 3.3 V, come indicatonella fig.9.
Per realizzare un semplicissimo regolatore variabile, si potranno sostituire (in ambedue icircuiti) i due resistori da 4700 Qcon un unico potenziometro da10 kQ; il condensatore da 0.1 ,uFandrà ora posto sul terminalecentrale (cioè sul controllo variabile) del potenziometro.
IL REGOLATORE A TRETERMINALI
Al giorno d'oggi il problema distabilizzare una tensione di alimentazione viene risolto, nella
Vin2N4401
LM741
Vin
Ra
2N4401
LM741
Fig. 7
Rh
Ra
0.1 uF
( R)
Vout
Rload 0.1 Rb
(6)
Vout
Rload
stragrande maggioranza deicasi. ricorrendo ai molti regolatori integrati che sono disponibilisia per tensioni fisse che variabili. sia per tensioni positive chenegative.
Questi, in genere, hanno treterminali: ingresso, massa e uscita, da cui nasce la denominazione generica di "regolatori a treterminali".
La famiglia più popolare diquesti regolatori è la 78xx, dove"xx" sta ad indicare la tensioned'uscita del singolo dispositivo;per esempio, il tipo 7805 forni-
Fig. 8
sce 5 V,un 7812 ne fornisce 12, ecosì via.
I tipi 79xx stabilizzano tensioninegative.
La serie 78Lxx e 79Lxx comprende tipi analoghi. ma di bassa potenza; anche qui la marcatura 78 è per tensioni positivementre la 79 è per quelle negative.
Esistono anche numerosi regolatori integrati che sono del tipo atensione variabile, come peresempio il modello LM3l7, delquale la fig. lO rappresenta lecaratteristiche di base; uno dei
Fig. 9
primi tipi di questi regolatori èstato il 723, ancora in commercio.
La corrente erogabile da alcuni regolatori può arrivare fino alO A. come per il tipo LM396,che naturalmente è realizzato incustodia T03.
Per tutti questi modelli esistonocaratteristiche differenziate,quali la caduta di tensione aicapi. la protezione contro i sovraccarichi (di corrente e di temperatura), il grado di stabilizzazione,e così via.
E' però necessario assumere
0. 1 u F
anche qualche precauzione d'uso.
Questi regolatori integrati contengono amplificatori ad elevatoguadagno, i quali quindi possono entrare in autoscillazione indeterminate condizioni circuitali: è quindi necessario, in molticasi, inserire opportuni condensatori tra l'ingresso e massa e tral'uscita e massa, come indica ilcircuito di fig. l O
Se sovraccaricati, questi regolatori si autobloccheranno temporaneamente fino a che la lorotemperatura non sia scesa a valori normali, per poi riprendere illoro funzionamento; se il sovraccarico persiste, il ciclo andrà viavia ripetendosi anche per moltevolte al secondo, apparendo (suun oscilloscopio) come una seriedi impulsi ad alta frequenza.
Vout
1 u FTant.
3TO
LM317
Out
TO 220
Out
nv
Fig. lO
.lar,
( 6.20
ADS - ALIMENTATORE STABILIZZATOper circuiti digitali/ uscita 5 V 1200 mA ±5%.( 6.75
ASU - ALIMENTATORESTABILIZZATOuniversale 13.5V cc. 200 mA
DAS10l0 - DOPPIOALIMENTATORESWITCHINGper circuiti operazionali. • Entrata 12 V, uscite + e-15V/15mA. (8.25
FPB - FILTRI L.C A FUNZIONE ELLITTICA (80 m).Calcolo di progetto semplificato di uno dei piùmoderni ed efficienti tipi di filtro passa-basso peramplificatori Solid State. (8.25
KB 143 - SPEECHPROCESSORA FREOUENZAAUDIO Compressore di modulazione di nuovo tipo(homomorphic); manipolando direttamente afrequenza audio, consente miglioramenti diintensità di segnale (e quindi di comprensibilità)paragonabili ai più elaborati sistemi di reference.Solo modulo (no contenitore). ~1SJ5,@riJ
KG158 - PLL PER UHFin grado di funzionare entro una gamma moltoampia di frequenza e quindi abbina bile a VCO disvariate versioni. ( 28.00
KH81 - AVVISATOREACUSTICOTEMPORIZZATODerluci auto o dove un circuito rischi di rimanerealimentato a chiave disinserita. ( 6.50
KH83 - INDICATOREDI LIVELLO di carica della
batteria a 5 Led, scatti di 1 V tra i 10 e 14V.( 7.00
KH93 - REGOLATORESWITCHING per alimentato·re stabilizzato alimentazione unica a 12-14V inentrata doppia uscita con riferimento comune a 5Ved oltre. ( 13.45
KH124 - PREAMPLIFICATORE.COPROCESSOREAUDIO Consente una uscita a livello costanteindipendentemente dall'intensità del segnaled'ingresso - Alim. 9-15V distorsione 0,1%. (7.75
KH142 - SEGNALATOREdi FIAMMA o ALTE
TEMPERATUREper bruciatori, caldaie, frigoriferi agas, ecc./Alimentazione 6-15 Vcc. (6.45
KH148 - ALLARME ANTI BLACK-OUTun semplice dispositivo per la segnalazioneimmediata (acustica e visiva) della mancaza ditensione di rete. (10.00
KH152 - TIMER MULTIUSO REGOLABILEda Oad un massimo di 12 minuti. Alimentazione12-18 V sia continua che alternata .• Portatamassima 3 A. ( 9.80
KI 78 - INDICATOREDI LIVELLO A 20 LED
Scala lineare o logaritmica. Indicazione a punto obarra. Completo di contenitore ( 37.50
KIT555 - CIRCUITO UNIVERSALE PER
APPLICAZIONE DELNE555: tester, metronomo,temporizzatore, generatore di toni, oscillofonosidetone, scacciazanzare, ecc. ( 3.65
KL48 - GENERATOREDI IMPULSI TTL E DTLClock selezionabile fra 100, 50, 5 e 1 Hz. (16.00
KM135 - MISURATOREDI PERCENTUALEDI
MODULAZIONE D'AMPIEZZA, indispensabile per ilCB che usi il microfono preamplificato. ( 13.50
K0107 - CONVERTITOREBF multifunzioni per CW,RTTY,ecc., utilizzabile sia in RXche in TX ( 8.25
KP59 - CARICA BATTERIE MULTIPLO
con sensore automatico di carica per pile al N/C. 3valori di tensione: 5-7.5-10V; 2 valori di corrente:50-160 mA (32.70
KS 141 - GENERATOREDI BARREE SCALA GRIGIPER SSTV. 16 tonalità di grigio e di barre nere sufondo bianco, un numero selezionabile da unmassimo di 30 verticali fino a 30 orizzontali.Completo di contenitore ed alimentatore.
~g!"KV126 - DEMODULATOREFM:consente l'ascolto di segnali in modulazione difrequenza con qualsiasi apparato o convertitoremunito di media frequenza a 10,7 MHz, su tutte lebande; non necessita di alcuna taratura.Alimentazione 12 V ( 6.25
MK61 - MOLTIPLICATORE DI FREOUENZA per 100bande commuta bili da 5 a 50 Hz: da 50 a 500 Hz.Sensibilità migliore di 100 mW. Alim. 9 Vdc (14,45
OVP - OVER VOLTAGE PRETECTIONCircuito universale di protezione per alimentatoristabiilizzati. • Tensione d'intervento regolabile da4,5 a 36 V. Massima corrente 6-8 A. (7.75
PH012 - AMPLIFICATOREHF 3-30 MHz a bandasintonizzate CW/FM 10-40 W in classe C. (33.50
RPS 1009 - ALIMENTATORESTABILIZZATOda laboratorio, 0-15 in due gamme (0-5 V; 5-15V),1 A. (40.00
SAG 1012 - RIVELATOREACUSTICO DI TENSIONECONTINUA, segnalatore acustico di resistenza,amplificatore BF con uscita altoparlante, iniettoredi segnale. ( 15.50
SMA - S-METERAUDIO AMPLIFICATO.Banda passante da 300 a 3000 Hz. Sensibilità: 25mV. Imp. ingresso: 1 Mohm. ( 5.20
8COIN'I'lO ~ A.GU ~~" Spese fisse di spedizione € 7,50 - Contrassegni € 10,00
JD,M-'__ ".L". Via Naviglio 37/2 - 48018 Faenza - Tel. 0546/22112 - Fax 0546/662046fBl!lfI"'" ~ [email protected] www.edizionicec.it
etlOIO-INFORMllTICIl
NlIlJI-RIIDIO DelaCome gestire Il proprio RTX via PC
di Francesco Ciacoia "' IZ71lVH .~
G: (onnect: IZ7AUH in Ualy
supporto di numerosi OM di tuttoil mondo che hanno collaboratoper rendere così bello, e performante; HRD,da questo momentoin poi lo chiamerò cosi. si compone di diversi applicativi. un'interfaccia grafica dalla quale accedere alle varie funzioni dell'RTX, un pratico ed utile Logbook, una finestra DX-Clusternella quale visualizzare il trafficoDX, un validissimo ShortwaveDatabase un versatile elenco distazioni ed emittenti in onde corte, un utilissimo applicativo pereffettuare il tracking dei satelliti.Inoltre integra un software chepermette di visualizzare unamappa (Mapper v. 3.2) ed unfantastico decodificatore PSK31
Carissimi lettori. eccomi quia parlare di radio e di pc,due apparecchiature tanto
differenti tra di loro, ma cheormai. grazie alla tecnologia cominciano ad assomigliarsi notevolmente, ma anche ad interagire attivamente tra di loro.
Vi voglio parlare di un software, che ho scoperto per caso, navigando nella rete mi sono trovato davanti un bel software "HamRadio Deluxe", mentre vi scrivo,è disponibile sul sito ufficialedell'ideatore la release 3.2(http://hrd.ham-radio.ch/); avete due differenti possibilità discaricare il pacchetto completo:scaricare !'immagine del CD,circa 65 MB oppure solo il filed'installazione, circa 7,5MB.Come al solito r installazione èqualcosa di semplice, pertantoinstallato ed avviato dovrete specificare il tipo pi RTXche voleteinterfacciare. E sott'inteso che ilvostro RTXdeve essere dotato diinterfaccia seriale RS-232: moltidei nuovi sono già corredati onBoard di questa interfaccia, altrihanno bisogno di un'interfacciache è possibile acquistare oppure autocostruirsi. Internet è pienadi siti che propongono progetti:a tal proposito è disponibile sulmio sito www.iz7auh.com un'area dove reperire informazioni elink utili.
Passiamo ad esaminare in panoramica cosa è HAMRadio Deluxe, questo programma realizzato da Simon HB9DRV, con il
Company:
Radio:
COM PorI: lCOM1 !~JSpeed:
119200~~ CI-V Add: 164 l
Flow control
ODTR 0RTS
lm Connect Il f!l Help I
che vi permetterà di effettuareQSO in questo simpatico mododigitale oramai molto diffuso nelmondo radioamatoriale.Altra funzionalità molto importante è la gestione remota delproprio RTX anche con ausiliodella linea ADSL, ma di questone parleremo più avanti.
Esaminiamo nel dettaglio, lefunzionalità da me indicate sopra.
L'Interfaccia RTXAffinché possa comunicare
RTXcon HRD,è necessario configurare il programma con i parametri relativi al proprio RTX,specificando marca e modellodell'RTX, la porta COM da utiliz-
Fig. l
Visit http/f,lud:ham- FJradio ch/downloads. html for :4 basic l:.:lguide to CA T and Audio interfacing'which contains many designs for bothCAT and audio interfaces for use withHam Radio Deluxe.
l COlHlm ••}'. Select your radio manufacturer from ·the. drop-down list. The Dem-o-Matic radios
do not require a COM por!, they are fordemonstrating HRD when you do nothave a suitable radio available.
ICOM: disable the CI-V Transceive
option for best performance.
I Rke 312006 I 87
Fig. 2
zare. la veloçità. Quest'ultima èpossibile non specificarla e lasciare impostato in "Auto-detecfci penserà il programma a selezionare la velocità adatta (figura1). Ci troveremo così davanti laschermata principale dal qualeaccederemo a innumerevoli funzionalità (figura 2).
Questa videata si compone diuna parte centrale dove viene visualizzata la frequenza, alla destra ed alla sinistra diversi pulsanti per mezzo dei quali si accedono alle funzioni del proprioRTX, come ad esempio cambioVFO, modalità memorie, compressore ON/OFF, TX/RXetc ....Nella parte mediana abbiamo levarie bande sulle quali cliccan-
Fig. 4
Fig. 3
do con il tasto del mouse si otterrà la QSY dell'RTX, mentre inbasso sono posti i cursori.le "manopole" del nostro RTX.
Noterete che se vi posizionatenei pressi delle varie aree sopradescritte e cliccando con il tastodestro del mouse, accedete a varie funzioni che vanno dalla modifica dello step, alla personalizzazione grafica dell' interfacciavisiva, inoltre è possibile accedere ad altri applicativi (figura 3).Premendo il tasto F2, compariràuna sezione dalla quale si accede ad alcune funzionalità, adesempio le bande, funzioniavanzate e menù dell'RTX, listadelle frequenza favorite etc ...Premendo il tasto F4 si passa alla
modalità "Full-Screen" il vostromonitor si trasforma nello screencontrol del vostro RTX(figura 4)
LogbookCome accennato precedente
mente, HRDpermettere d'inserire i proprio QSO direttamente inun completo sistema logbook.permettendo di tenere sotto controllo la propria attività. Diversesono le funzioni d'importazioneed esportazione, tra cui. di notevole interesse è il rinomato ADIF,ormai utilizzato come formatostandard, pertanto vi permetteràdi esportare i QSO inseriti ed importarli magari in un alto software che accetti tale formato. Primadi cominciarlo ad utilizzare, viconsiglio di inserire i vostri dati.
A tale finestra si accede dalmenù a tendina Logbook. dopoaver aperto l'applicazione tramite !'icona presente sulla barra superiore di HRD.
La finestra DX-ClusterCliccando sull'icona DX Clus
ter vi comparirà una finestra inbasso come mostrano in (figura5), questa finestra si compone didue parti, la parte destra è quellafondamentale dove leggeretetutti gli spot. mentre la parte sinistra è la consolle tramite la qualepotrete filtrare gli spot desiderati, impostare manualmente il refresh, inserire voi uno spot DX,tutto grazie al sistema DXClusterrealizzato da HRD (http://www.ham-radio.chl dxc/) .
COMPOlI
O None (pOlidisabledl
ORTS onIy
ODTRonIy
oRTS and DTR (reGOlMleflded)
0COMPort
O FT-817 Commander
O Ham Radio Due
O VOX / Soundcard
rJ Port [COM!~
I••• Soundcard Interfaci1g II-e- Rese! I
89
Fig. 9
. PTT - TX/A>< .
Mapper v. 3.2Ed ecco un simpaticissimo soft
ware integrato che interagiscecon illogbook. ma è utile ancheper la ricerca di locator. Numerose sono le opzioni. Il software èmolto intuitivo e non mi soffermerò sulla sua descrizione, basta unpizzico di applicazione e vedreteche Mapper è semplicissimo dautilizzare (figura 8).
PSK31 Deluxe v. 3.2Questo modo di trasmissione.
desta molta curiosità di noi OM.Frequentemente su 14070 cisono innumerevoli stazione attive, non vi resta che sintonizzarviin 20mt. avviare PSK31.
Per prima cosa è necessario inserire i propri dati, affinché lemacro possano essere utilizzareper i QSO (figura 9).
Tracking dei satellitiQuesta funzione è adatta a chi
effettua attivitàvia SAT.Per accedere a tale finestra basta semplicemente cliccare sulla schermata principale di HRD con il tastodestro del mouse e selezionare"satellite tracker". È possibile selezionare quali satelliti monitorare, inoltre impostando rosservatore (Observer) si avranno informazioni dettagliati sul momentodi "luce" del satellite monitorato(figura 7).
Value
IZ7AUH
FRANK
JN800J
TARANTO
3 EtM. YAHll0/1...le· 7!iG PROli
20C
\\Ix
&1#
• Ml' Station -
T""""
----iS------iS------iS------iS------iS------iS------l$------iS------4S------15-_--'">------5.\-- __--CAS1-----0----_-as.\-----0------<:15>---_~~...-.---
Fig. 6
St<lltMode
O New: Clas$Ìc
O New: Super Browser
oResume previom $e$$ion
Tag
~Ml'Calsign
~Ml'Name
~Ml'LocaloI
~Ml'QTH
~ Ml'Arlter1N
~Ml'Rig
~Ml'Temp
~Ml'\\Iealher
~Ml'Power
Input ICreative Sound Biasler PO
OUlput ICreative Sound Biasler PO
eow,tt"INDIAINDI1PRILIFPlKESPHILlfPlMESPHIlIPFllfESPBItIFPlKESPBIl.tPFINESPBIUFPlHESPHILlfPlNESPBltIfPIlfESASCENSIOH lSUIIASCEHSION lSUlf1JfTlGU11IfTlGUl.\lITlG01.\lITlG011JfTlGU1
~!~~
Fig. 8
I.ocetion
Delbi-KiDg_avDelbi-King_ayTine.ng- IlTineng IITinang nTinal)9" IITinang IITine.ng- IITinang IITinang 11.bo:endon1s:ceoaionAnti9Ul!1nti9\UIhtigua.lntigue.1ntigue.
~~~guo.
mai stato un amante dell' ascolto,ma mi è venuto spontaneo provare ad ascoltare voci lontane, musica molto differente da quellache quotidianamente ascolto,magari in auto, e tutto grazie aquesta lista di così tante stazioniche emettono le loro onde nell' etere (figura 6).
F~ Ti_ UTC Le.n9U4ge
15185. li 0830-0840 Engi1.sh15185.0 0850-0930 Engli$b/Vu-ious15185,0 0000-0030 English15185.0 0000-0030 Engli.h15185.0 0030-0100 Eng-lish15185. O 0030-0100 English15185.0 2100-2200 EnglilSh15185_0 2100-2200 .Eng:lish15185. O 2200-2400 English15185.0 2200-2400 English15190. O 0900-1000 Eng-lish15190. O 1000-1130 English15190.0 1100-1130 English15190. O 1100-1130 English15190. O 1100-1230 English15190. O 1100-1230 English15190. O 1130-1200 Engli$b
~~~!~.~~'~~~-~~~~~9~~~
, St4tion
'ci"" AIR N_ De1hi
L!!.J UR M_ Ddbi
~AM VOlCE OF 1KERlCA
_ VOICE OF 1NERIC1- VOlCE or 1KERIC1" VOlCEOF .iKERIC1
VOlCE or 1IfERIC1VOlCE OF 1KERlCAVOleE or 1KERIC1VOlCE or 1liERIC1BOC LOlQlOJIB8C toNOONBOC LOlQlOJI
BBC toNOOKBOC U»lDON
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S9 1II1111(tr!}
l TX<>RX II1.OS~---Fi9:TI-
l05 7:32:5·0
~X>RX Azi. 92.83·Elev -66 _84·
RX> TX flange 12.068ka
Cul!.;.lDat.l~ • N"",P •••••• ,
- RadioVFO - - SoteJ;teFreq - - TlllNVer'er __ RadoFreq_
0Tl<: IVFll-A _-!;I~I- -- -01-- __ - • r
OAX: IVFO-A::::J ~I- --= .Or::=-~ ·r----~
c'~;_- __ •·l'.-'~ ,.~
.CIJ ~ - ~=lrox--F ....trrC """" •• Cca_''[email protected]~ 'i,' 1J6DPD"- 50125.6 01 Jun 19 48 VE7DU DIl06>C070 S9t.=:J L 8 lIJb; - 0130,1 28512. O al Jun 19 48 OKlf'JD via ok1ar
.'.T~J..s13.5 11Hz ! RB9DTR 24962.5 01 JUlI 19 41 U9QJf1 Carlos - nice 59 in IfothernU!!.J W"'" t TI8CBT 24940.0 01 Jun 19 4' 1J8FJ Carios
w - + 10 11Hz fl KE'V 50125.0 01 Jun 19 47 <J<B61W(~~- H 11Hz .•••.1 UT5ECZ 50140. O 01 Jun 19 48 OZ3ZV 10168
.d~]@•..•••.._ ...~~~~~ 1~~~~~.~ ~~ -!UJ1~!~? !!~~~ Tbe EJfD Sporadic. Totai:133 OSO
Fig. 5
Shortwave DatabasePer accedere a questo databa
se è necessario cliccare sull'icoDa sulla barra superiore di HRD.E un versatile database utile perchi è amante dell' ascolto, realizzato in collaborazione del sito internet ILGRADIO(http://www.ilgradio.com/ilgradio.htm). Videvo confessare che non sono
?tot saleIite 'fOl neld:
u.,rent salelile:
Fig. 7
1_,.;;;""-·
~-...-..-...111_
!•• --
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---- ~- -
~ ~ ~ If X ti t- -4- la. ra
Fig. lO
EnabIed FiATitIe
~f CQ CQ CQ
o C~de<MyCall$ign>0: Cals:9tcle <MvCaIIsign> (1ong)k
~ MyQSll~o
EJ MySt&lion
o BlU
fP.I 11$ ond Bye·B,IlO
ShottTitIe
CQ'3
D.D."""QSL
St&tionBTU
BlU
73.
Fig. 11
v••• --'-- -'=1CQ CQ CQ de <MjI Calsign> <MjI ~> <My CaIISignl!
(Cabign) <Cahign> de <My C4bign> <My CahigI> dZJA8UI DJ OH-lt
<C~ (C~) de(td.YC~ (MjI~$ìgn>. T
I do ~ c:oIecl QSl catdc. bull~ lo all'I recave. JIJ:1
<CalsigP <CoIs9"t> de <MjI Ceasign> (M,y ~>. lotiSo BTU de. <Nsno>. <Colsign> de <My Cabign> k I
<C~iis1l> <Cah9V de <MjI C~> <M.\I C4II$ÌQr1> ~!
Per quanto riguarda la trasmissione in PSK31, sulla destra dellaschermata noterete le macro tutte già settate: potrete inviarle intrasmissione con un sempliceclik. mentre se volete modificarle, è necessario premere il' pulsante "manager" presente sullafinestra a sinistra. (figura 11)
RemoteQuesta funzionalità è molto in
teressante, per chi vuole gestirea distanza la propria stazione radio, il tutto esclusivamente a titolo sperimentale. Di questo neparleremo in un altro articolo inmaniera approfondita, perché èmolto complesso e merita di essere discusso singolarmente. Icuriosoni potranno provare, resto comunque a vostra completadisposizione per ogni richiesta.
Conclusioni
In queste poche righe ho raccolto tutto ciò che a mio parere ènecessario conoscere di HRD.Resta il fatto che è possibile approfondire lo studio, grazie anche al sito ufficiale.
Informazioni aggiuntive, inoltre è attivo un forum di supporto(http://www.ham-radio.ch/forums/)
Il software merita moltissimo,anche perché è del tutto GRATUITO! Un grande lavoro hasvolto Simon e Company e credosia giusto dare loro il giusto merito di quanto sono stati capaci dicreare.
Grazie a tutti voi e spero chequesta mia recensione sia statadi vostro gradimento.
Inutile dire che per gli appassionati di questo modo digitale,sarà un gioco configurarlo, perchi non lo conosce sarà comunque facile settarIo avendo un'interfaccia grafica molto intuitiva.Una funzione molto simpatica è il
90 I Rke 3/2006 I
"Super Browser" per mezzo delquale il software automaticamente comincerà a decodificaretutti i segnali individuati nel "Waterfall Display": premete il tastoF7 ed osservate attentamente ...(figura lO)
TELE/'1/CRDNelettronica
centro L8-0/'1-n'~ ASSISTENZA TECNICA
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SVRPLVS ~
BR40 ~Il: una franceslnael"quantenne
di P. Cini e o. Camiciottoli
Foto l
Un musetto piccolo piccolosu un corpo lungo e magro:è come si presenta questo
apparecchietto francese che hafatto solo la guerra fredda (foto l).
Infatti un cartellino riporta ilnome del costruttore o committente STTA (Service Techniquedes Telecommunications del'Air) e nientepopodimeno ladata di scadenza della garanzia(1957) (fot02). Cosa, quest'ultima mai vista prima su apparatimilitari o civili.
Con un pizzico di fantasia, sipuò pensare che detti apparec-
chi fossero adibiti a comunicazioni a breve raggio tra truppeaerotrasportate terra/aria e terra/terra.
Comprato per pura combinazione come fonte di valvole di ricambio per il BC l000, è statoper anni riposto in un reconditoangolino, non avendolo mai preso in considerazione, probabilmente per non essere mai incappato in notizie relative a questoER 40 A e per non aver visto ingiro altri esemplari. Le cose sonocambiate dopo Marzaglia primaverile 2005, quando un altroesemplare dalla vernice sciupacchiata apparve sul selciato esubito acquistato dalI'amico fotografo Daniele.
Si sa il caso che un altro Daniele, sollecitato da questi, essendoun buon navigatore nella granderete, abbia trovato un articolo diun radio amatore inglese - Antony Wedgwood GOTJD su TheVMARSAugust 1999 -che parla di questo ER40, non fornendo loschema ma in compenso dando pochiragguagli tecnici, facendo tuttavia un confronto col WS88 britannico del quale possiedo lo schema (fig.l) .
Con molta pazienzaho cominciato a rilevare lo schema delfrancese limitando mial TXed ai primi stadi
del RX.Confrontando quanto rilevato con lo schema del WS88,con piacere, ho constatato che idue apparati sono quasi identicie le differenze si riferiscono soloa cose marginali.
L'ER40 A è un ricetrasmettitorein FM portatile a 4 canali entro lagamma 37-40 MHz con deviazione di 15 kHz.
Monta 12valvole miniatura a riscaldamento diretto (7-1 LA4-1T4, 1-3A4)ed ha una potenzain TXdi circa 200mW. L'alimentazione necessaria RX!TXè l. 5V0.4/0.6A per i filamenti e 90 V15/40 mA per l'anodica, fornitain origine da due batterie. L'antenna utilizzata era uno stilo ditre pezzi tenuti insieme da uncordino interno d'acciaio, mollone snodabile alla base e vite di 8MA.
É privo di squelch, di controllodel volume e delI'ascolto dellapropria TX(sidetone).
Foto 2
91
Passando su RX,le valvole citate vengono spente. Il segnaledall' antenna viene filtrato dal circuito accordato sull'anodo dellostadio finale TXe portato alla griglia del V5 amplificatore a RF ilcui ano do è collegato al circuitoaccordato del duplicatore di TX.
Da qui, si va allo stadio mescolatore/ convertitore V6 per ottenere la media frequenza di 3MHz grazie ad un oscillatore V7a quarzo (uno dei 4 possibili), lacui frequenza è moltiplicata per4.
Per esempio, se si vuoI operarea 38.5 MHz, è necessario disporre di un quarzo di frequenza38.5 MHz - 3 MHz = 35.5;35.5/4 = 8.875 MHz
Il segnale continua il suo cammino a MF dove viene amplificato e limitato da V8, 9, lO, Il finoad entrare nel discriminatore.
Seguono lo stadio finale audio,il trasformatore d'uscita ed i connettori esterni per la cuffia o il microtelefono.
Ritornando su TX. ramplificatore RXa RF V5 e il finale audioVl2 vengono spenti mentre tuttoil resto del RX rimane in funzione. In tal modo il segnale TXviene "ricevuto" ed il discriminatoregenera una tensione proporzionale alla deriva di frequenzadell' oscillatore del TX. Portandoquesta tensione alla valvola areattanza, si costringe roscillatore, come ho detto prima a libertàvigilata, a essere libero di farequello che il quarzo in RXgli impone.
Questo concetto di stabilizzazione della frequenza in TX perapparati FM con un quarzo inRX, è stata usata molto prima sualtri apparati americani comeper es. il BC659 e il BClOOO.
Ilvantaggio è legato essenzialmente a semplificare i TXmodulati in frequenza. Infatti. se si parte da un quarzo, ed è necessarioper evidenti ragioni di stabilità,lo spostamento ottenibile è estremamente scarso ed è necessariauna lunga catena di moltiplicatori per ottenere la deviazione richiesta alla frequenza di lavoro.
Tornando allo schema elettricoche ho cominciato a rilevare eche penso lascerò incompiuto,
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ro, che è modulata dal segnalemicrofonico con la valvola a reattanza V4.
Segue un duplicatore V2 chepilota lo stadio finale VI.
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Funzionamento (fig. l)
Fig. l
In TX,un oscillatore V3 a libertà vigilata genera la portante afrequenza metà di quella di lavo-92
a -.
Fig. 2 I
Foto 3
della "stazione d'energia" (foto4). Due pile mezza torcia ricaricabili poste in serie (2.4 V - 1,5Ah) in serie ad una resistenza da0.47Q ed un diodo selezionatoper avere 1.5Va carico forniscono la tensione dei filamenti.
Per ranodica ho utilizzato un4047 a 35 kHzche pilota due TIP132 in controfase. Un trasformatorino in ferrite con primario bifilare di 25 spire ed un secondariodi 150 spire fornisce la tensionealternata che è raddrizzata da 4diodi veloci e filtrata da 100 flF.
Una batteria al piombo a 12V7Ah alimenta ilsurvoltore (fig.4).
Tutti questi componenti, anchese un po' pigiati, trovano postonello spazio previsto per le batterie. A questo punto un dubbioatroce ti assale! Ma come fare aspegnere ed accendere rapparecchio senza doverlo sfilare tutte le volte dal contenitore? Fedele al principio di non fare modifiche invasive sul surplus, hoscelto la strada che segue, checomporta una sola saldatura diun filoin posizione comodissima.
-A
l!!!!J' '"
oRX.70----0--0 CO.
OK
o TX
O H
8,E,FO ~12VL
O +2,5V
Fig. 3
Trasmissione
Si regola, senza il quarzo, ilC 14 per portare roscillatore libero a 38.5/2 = 19.250 MHz.
Si regola C 13 per la max ampiezza del duplicatore ed infineC 12 per la max uscita in antenna.
Quindi si è provveduto all'accensione con alimentazioneesterna e a fare le prime prove difunzionamento, dopo una rapidataratina, come segue (foto 3).
Ricezione
Collegato il quarzo, si regola ilcompensatore aggiunto per ottenere 8.875; si regola C21 per ilmax di Fquarzo X4.
Tutte le regolazioni sono stateeffettuate utilizzando roscilloscopio, il contatore di F con accoppiamento il più lasco possibile ed il voltmetro a RF. Non sonostati toccati i nuclei delle MF.
Alimentatore
Per protrarre il divertimento siè quindi passati alla costruzione
-HT
-LT
~ o
+LT
o+HTO
ho osservato che anche molti valori dei componenti sono ugualiod analoghi tra il GB e il F.
La differenza più grossa è neldiscriminatore, che nel WS impiega due lA3, mentre nell'ER40 ci sono due diodi al germanio, con un buon risparmio dicorrente di filamento.
Nella parte bassa del lungocorpo d'acciaio stampato c'è ralloggiamento delle batterie che sicollegavano all'apparato con 4spinotti come da fig. 2.
Sul pannellino di comando, oltre al commutatore a 6 posizioni0-1-2-3-4-0, c'è il jack per la cuffia e la presa a lO contatti tipoU79 per il microtelefonoH33PT-Fr. Ma attenzione: il suffissoFr, che ovviamente vuoI direFrance, vuoI anche dire che tuttele altre cornette che non sono Frhanno le connessioni completamente differenti e vanno riadattate seguendo la fig.3.
Fatta questa panoramica, sipuò raccontare che cosa si è fatto sui due esemplari.
Prima di tutto ho comprato lemolte valvole che avevo toltoanni indietro e le ho rimesse alsuo posto. Subito dopo è statonecessario reperire due quarziuguali di valore adeguato perpoter operare in combutta con iSEM25 e 35 in modo da rimarcare il più convinto spirito europeista anche facendo i balocchi.
La scelta è caduta su 8.8676MHz (ma perché proprio questostrano valore? perché era ilvalore più basso vicino a quello cercato!) che con un compensatorino in serie si sono portati su8.875, valore che consente diandare su 38.5 MHz.
PKW ANTENNA SYSTEMtel.02.617.3006 - 02.619.6441- fax 02.613.59562
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al PIN DdiU79 relè
1711
AI commutatore interno e _.-/'Te(+1,5 in una delle 4 posiz. fdi canale)
I !+12
- -.i TIP 132
2 0,47 +907100
1 4047B ,. __ 11~"63V
111-----1~ I I T200/l63V3 ~ n 9 12 I 1~7 ~ ~
..L TIP 132
al pin D di U79
220
1,2k
2,4V
rll 0,47 1N5406al pin +LT di fig.2
Fig. 4
lo, ho deciso di non comprareuna cornetta H33 ma di utilizzareuna scatolina intermedia nellaquale confluiscono i filidell'U79tramite un U77; su questa scatolina ci sono le prese per un microtelefono, il commutatore TX/RXetre prese per il12V 2.4Ve la massa. In tal modo si possono comodamente misurare le batterie avuoto o a carico ed eventualmente procedere alla ricaricaAD APPARATOSPENTO quando si ricaricano le batterie dei filamenti(150mAper 14 ore o 750 mAper3 ore, valori validi per le batterieda me utilizzate).
Sistemate tutte queste cosette, ilongilinei e funzionanti ER 40Auno con cornetta americana naturalizzata francese, raltro conscatola aggiuntiva di vile plasticae volgare microtelefono, sonopronti per essere rimessi in unoscaffale come tutti i suoi colleghigrandi o piccoli fino a quando glieredi faranno piazza pulita di tutti questi ferri vecchi che sono stati gli oggetti dei nostri divertimenti.
so al 12V della batteria. Chiudendo un contatto, si alimenta ilsurvoltore senza nessuna altramodifica. Così si può accenderee spegnere come in origine.
Ma come si fa a sapere se lebatterie sono cariche o vanno
caricate, specie se il silenzio regna sovrano?Avendo visto che sulconnettore U79 ci sonodei contatti inutilizzati,due filini zitti zitti partono dai bassi fondi e sicollegano a due piolivuoti portandovi il12 e il2.4V (vedi fig. 3 pin D eL).
Si ricorda che la parteavvitata sul pannello sichiama NATO U79.quella volante un.
Non le chiamo presa espina perché. per comesono fatte, le ritengoasessuate e spesso midomando come fannoad avere un buon contatto, ma lo hanno davvero!
Avendo già spesotroppo in questo trastul-
Foto 4
94
Quando il commutatore sulfrontale è su un numero di canale i filamenti sono accesi; su O
spenti. Collegandomi con l kQal + 1.5Vsu posizione acceso, sipilota la base di un transistore sulcui collettore c'è un relè connes-