RadioKit 2006 06
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82
CONSULENZAdi Nerio Neri
AUTOCOSTRUZIONE:
Semplice ricetrans SSB per i 20 e 80 mdi Pietro lelliei
AUTOCOSTRUZIONE:
Stazione satellitare per comunicazioni OM W p.)a cura di Scuola Radio E/ettra
ANTENNE:
Antenna invisibile - un anno dopodi Silvano Conta valli
QRP-ANTENNE:L'antenna Moxon
QRP:
Un po' di laboratorio ...
9
11
l'l
20
27
ao
CIRCUITI-COMPONENTI:
Addio, stagno-piombo, addio ... 64di Marco Lisi
STRUMENTAZIONE:
Multimetro Analogie DP 100 66di Roberto Perotti
RADIO-INFORMATICA:
Uso del PC per migliorare la ricezione dei segnali 69(3ap.)
TECNICHE AVANZATE:
Subtoni e DTMF nei sistemi radio VolP (2° p.) 'ladi Mauro Olivero Pisto/etto
RETROSPETTIVA:
Antenne e apparati per mezzi mobili militari tedeschi 'l9di Sigfrido Lesehiutta
IL GADGET UTILE:
Winky, ovvero un integrato piccolo e versatiledi Nieo Gril/oni
QRP-CW:
Usare il CW, impararlo, allenarsi.. ..
ACCESSORI:
Modifiche all'alimentatore ICOM PS-85
di Danie/e Cappa
ACCESSORI:
Duplicatore di frequenza per generatore RFdi Umberto Fabris
L'ASPETTO TEORICO:
Il progetto dei filtri passivi (3)di Nieo Grilloni
ABC DELLA RADIO A VALVOLE:
Gli oscillatori RF ed il pentodo
a5
a8
43
48
SURPLUS:
Ricevitore Collins 75A-3 (3° p.)di Gianfraneo Sabbadini
RADIOACTIVITY:
Il Radiotelescopio di Arecibodi Mimmo Martinueei
HF NEWS-VIEWS:
Nel mondo del DXdi Anton Mario Salmi
RADIOASCOL TANDO:
Ascoltare informatia cura dell'A.I.R.
BIBLIOTECA
NOVITÀ-REDAZIONALI
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9a
99
direzione tecnicaNERIO NERI 14NE
GIANFRANCO ALBIS
graficaMARA CIMATTI IW4EISUSI 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 NERI14NE
Ai sensi della Legge 675/96 sulla tutela della Privacy,informiamo che i dati in nostro possesso saranno
da noi utiJ;zzati ai soli fini promozionali, si potrà in qualsiasimomento chiedere l'aggiornamento o la cancellazione
del proprio nominativo scrivendo aEdizioni C&C - via Naviglio 37/2 - 48018 Faenza
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Arretrati € 6.00 (pag. anticipato)I versamenti vanno effettuati
sul conto corrente postale N. 12099487INTESTATO A Edizioni C&C Srl
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Europa-Bacino Med. € 65,00Americhe-Asia-Africa € 80,00
Oceania € 90,00
Distribuzione esclusiva per l'italia:PADIS spa "New Trade" gruppo Parrini
Via Vitorchiano 81 - 00189 RomaVia Forlanini 23 - Milano
Stampa: Poligrafici Il BorgoSan Lazzaro di Savena (BO)
di Pietro lellici 12BVM
stiche bidirezionali; come sivede dagli schemi essi funzionano sia in RX che TXsenza commutazioni. In trasmissione vengono impiegati inoltre gli stessicomponenti della ricezione conun numero limitato di commutazioni. Gli schemi a blocchi (fig.lA e lB) mettono in evidenza lasequenza e il guadagno di ognisingolo stadio sia in RXche TX.
La tecnica costruttiva è la solitadelle lastrine di vetronite doppiorame opportunamente tagliate esaldate come si vede nelle foto1/5. Ilmontaggio è a "pulce morta", con i componenti saldati o incollati sulla base o fianchi, chefanno anche da piano di massa.Per risparmiare spazio e connettori di collegamento (sono i soliti5MB), si è realizzato un unico involucro con tanti scomparti,quanti sono i gruppi circuitali.Ciascun schema rappresenta ungruppo; per comodità di taraturae considerando la dissipazione,l'amplificatore di potenza è in unmodulo separato (foto 5).
Considerando la vicinanza traloro dei vari gruppi e delle alteattenuazioni richieste (oltre 90dB) è importante prevedere dei"finger" dentellati di bronzo/ ottone/ alpacca elastici di spessore0.05mm, che vanno saldati sullasommità degli scomparti.
Contemporaneamente vannosaldati dei dadi di ottone MA2/2.3 nei rispettivi angoli in mododa permettere la tenuta "ermetica " a RF del coperchio di chiu-
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~
re, il resto lo troviamo presso laormai insostituibile RFELETTRONICA di SENAGO.
Uno dei punti di forza del trans.sono i 2 DBM EMT3MH. Si trattadi mixer bilanciati piuttosto costosi, ma ritengo tra i migliori per!'impiego in decametriche. Laperdita è di solo 5.5 dB mentre!'isolamento LO/ MF e RF/MF èrispettivamente di oltre 60 e 40dB. Con un LO di + 13 dBm,consentono il transito di livellifino a + 5 dBm senza compressione e con una IIP3 di + 16dBm. L'impiego dei DBM hainoltre consentito di semplificareil progetto, date le loro caratteri-
IIVTOCOSTRVZIONE
Semplice rlcetrQIlS SSe80 IIIetrl di QllelDres,
L.
Foto l - Vista frontale del TRANS 2080
Sulla base delle esperienzeprecedenti, (vedi anche iltrans 20-40 Radiokit 5/6 del
2003) ho voluto concentrare lamia attenzione su un progettopiuttosto semplice ma nel contempo di alto livello. La sua realizzazione è sicuramente allaportata dell'O Mmedio (o almenodi quello che una volta l'OM medio sapeva fare!), che dispongaperò di un minimo di strumentazione: oscilloscopio-generatoredi segnali tarato in dBm e incrementi di 100Hz- frequenzimetro.I componenti impiegati sono giàin parte disponibili in casa o reperibili presso le numerose Fie-
Fig. lA· Schema a blocchi in ricezione con "G"in dB
sura. Il collegamento tra i gruppitra loro e r esterno va fatto concondensatori passanti da2000pF - 100/250V e passantiisolati vetro/teflon. Sono comunque necessari 3 cavetti coax con5MB per il collegamento delfrontend allo stadio di potenza eall' ingresso dei filtri passabanda.
I trimmer potenziom. multi girisono da incollare in corrispondenza degli spigoli; per la lororegolazione va praticato un foroda 4 sulla fiancata di vetronite(foto 3). Se vengono impiegatitrimmer capacitivi "MURATA",essi vanno forzati entro fori da6.5 (foto 4). I microrelè di dimensione 20xlOxlOmm sono reperibili a l euro cado presso le fiereed anche a meno se si recuperano dalle schede. La stessa cosavale per i filtri KVG che io ho trovato a Marzaglià. Come si vededalle figure 14 e 15 e relativoschema, essi possono essere sostituiti vantaggiosamente dai filtri"ladder".
Caratteristiche tecnichegenerali:
Dimensioni: 140 X 80 profondità 200 mm, peso 1.5 kg.
Gamma di frequenza: 14/14.5- 3.5/4 MHz.
Potenza di uscita: 20 W (20m)25W (80m).
Prodotti di intermodulazione:- 29 dB alla max uscita.
Indicazione di potenza dir/refl.Microfono: alta impedenza.Ricevitore: singola conversio-
ne MF = 9MHz con 2 filtri a quarzo.
M.D.S: - 123 dBm in 20m e-127 dBm in 80m.
Frequenza VFO: 5 / 5.5 MHzcon oscillatore JFET ad alta purezza spettrale.
Rumore di fase del VFO: - 147dBc/Hz a lO kHz.
Stabilità di frequenza 100 Hz/ora dopo lO min. da accens.
IP3: + 15 dBm in 20m e + 12dBm in 80m.
Bloccaggio: un segnale a 3.7MHz di livello S3 (-109 dBm),
non viene interferito da un adiacente 3.71 MHz di livello S9 + 70(-3dBm).
Reiezione immagine: superiorea 90 dB.
Reiezione di M.F.: superiore a90dB.
Indicazione S-meter da S3 aS9+60 (AGC interviene solo oltre S5).
Potenza di uscita BF: 3W.Alimentazione cc Il / 14 V O.3A
ric. Picchi di 4.5 A in TX.STRUMENTI DI MISURA IM
PIEGATI:- analizz. di spettro ADVANTEST
3361A e TEKTRONIX 2715- generatori di segnale HP
8640B e R/S CMT802.202052- oscilloscopio TEXTRONIX
2465B
Comandi frontali:Sintonia con demoltiplica mec
canica 1/18 e scala a disco graduata ogni 5 kHz
Controllo volume BFControllo sensibilità MFControllo guadagno microfonoInterruttore ON/OFFDeviatore potenza DIR/REFL. 'Deviatore USB/LSBInterruttore AGC - ON/OFFDeviatore tempo AGC -
SLOW/FAST
Sul retro:Presa alimentazioneJACKaltoparlante o cuffia esterniPresa PTTConnettore BNC antennaPortafusibili lA e 5 A
Fig. lB - Schema a blocchi in trasmissione con "G"in dB
ANT
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Foto 2 - Vista da sotto senza il coperchio di chiusura e con il modulo di potenza staccato eaperto. Si notano rispettivamente nei relativi scomparti: filtro a 4 celle passabanda 80m;mixer+ postmix ampI.; BFO 9MC; stadio MF-RX/TX+ rvelazione/modui. e parte della BF.Sulla sommità degli scomparti sono visibili i "finger" di tenuta ermetica R.F.
TI = 14 sp 0.3 TOR FT37/43Ll-2 = 9 sp dO.6 TOR T68-6L3 = 19 sp dO.6 TOR T68-2L4 = 17 sp dO.6 TOR T68-201-2 = 01001 BAT85 (83)CF = cond. Cer 100 nF 50 VC I-9 = ISO pF 150 V mica arg.C2 = 270 pF I50V mica arg.C3 = 56 pF 150 V mica arg.C4 = 68 pF 150 V mica arg.C5 = 27 pF ISO V mica arg.C6 = 510 pF ISOV mica arg.C7 = 1100 pF 150 V mica arg.C8 = 750 pF ISOV mica arg.CIO = 220 pF 150 V mica arg.RI=4.7KR2 = 220R3-4 = 33RLI-2-3-4 = microrelè I2V 2 scambiW l connetto BNCW 3 connetto 8MBINTI = microdeviat. l via (frontale)
mente la corrente di RF (ca 0.7A). Fare attenzione alla polaritàdelle bobine dei relè. I filtripassabasso 20/80 m sono commutati dalla tensione dei filtri passabanda. Per comodità si è stabilitoche i reIè non attivati collegano i20m. La dissimmetria capacitivache si nota sui filtri.nasce perchéessi devono anche adattare !'impedenza di uscita dall' amplificatore di potenza, che è leggermente superiore a 50 Q. Le 3uscite a RF vanno ai connettori5MB.
Per la messa a punto procedere come segue: in ricezione econ tutti i reIè non attivi. inviareun segnale di O dBm (630 mVpicco emf) a 14 MHz in antennae verificare con oscilloscopioche lo stesso sia presente con lastessa intensità sull'SMB " a filtripassabanda" Gli altri 2 connettori devono essere esenti. Attivare il+ 12 TXe fare la stessa verificafa "filtripassabanda" e "in ampI.
pot." Collegare il generatore a"out ampI. pot." e variando tra 14e 14.5 MHz si deve avere sulBNC di antenna almeno 600 mVmentre a 28 MHz non si deveavere un livello di uscita superiore a 5 mV (oltre 40 dB). Dare il+ 12 anche a RL3-4 e ripetere la
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Front end RX/TXelenco componenti:a contatto 80m int1 filpasbanda
a RL2 con ca. 30 mm di coax 50Q con la calza a massa solamente dal lato relè. Il trasformatoreTI è infilato sul cavetto. Le 2 tensioni dir/refl. vengono inviate alrispettivo deviatore frontale. Irelè RL2-3-4 hanno i contatti inparallelo per sopportare agevol-
a filtri @-p:,:anda ~ I ~1ampl.pot. @- ~antenna ~ r-1.!r~r
MONTAGGIO E TARATURADEI SINGOLI GRUPPI
Fig. 2 - Front end RX/TX
FRONTEND (foto 4 e fig. 2)Trova sistemazione nello scom
parto laterale destro, in corrispondenza del BNC di antenna.Il terminale del BNC è collegato
Foto 3 - Vista superiore senza il coperchio di chiusura. In centro il VFO con variabile e demoltiplica l: 18. Sotto, il filtro passabanda 20m. Sopra, i 2 filtri KVGe i 2 relè di commutazione strumento e PTT. A destra gli ingressi e fusibili con sotto il modulo di potenza. Ilcompletamento della BF/ commutazione (non visibile) si trova nel vano a fianco dellostrumento.
stessa procedura con le frequenze 3.5/4 MHz e 7 MHz. In questecondizioni. aumentando magariil segnale a + lO dBm si può anche controllare. con un tester sui{lA e una terminazione resistiva50 Q sul BNC.la presenza di corrente su una sola delle uscitedir/refl.
FILTRI PASSABANDA(foto 2-3 e fig. 3)
Sono collocati sul lato destro. i20m sopra e gli 80m sotto. Ciascun scomparto è costituito da 4celle. ognuna con un circuito accordato. I compensatori di taratura sono disposti sul fianco inmodo da permettere una agevole taratura anche dopo fissati i rispettivi coperchi (vedi foto 4). Idue relè di commutazione 20/80
Fig. 3 - Filtri passa banda RX/TX
Filtri passabandaelenco componenti
daf.end
in/outSOohm
Ll-4 = 2 + 24 sp dO.6 TOR. T50-6L2-3 = 24 sp dO.6 TOR. T50-6L5-8 = 4 + 36 sp dO.6 TOR. T68-2L6-7 = 36 sp dO.6 TOR. T68-2Cv 1-2-3-4 = comp. varo5/30 pFCv5-6-7-8 = comp. varo6/60 pFRfcl = IMPRF0.5 mHCF = cond. Cer 100 nF 50 VC 1-2-3 = NPO 1.2 pFC4-5-6-7 = NPO33 pFC8-9 = NPO 15 pFCIO-II-12-13 = mica arg. 220 pFCI4 = cer. 4500 pFRLl-2 = microrelè 12 V /2 scambiINTl = microdeviatore 1 via (front.)
Fig. 4 - Curve di risposta del filtro passabanda 80m. Orizz. = 200kHz / divis.; vertic. = lO dB / diviso
Fig. 5 - Curve di risposta del filtro passabanda 80m. Orizz. = 9.7MHz / diviso Quest'ultima è interessante in quanto evidenzia l'assenza di risonanze spurie e la notevole attenuazione fuori banda (immagine) superiore a 90 dB.
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Fig. 6 -7 - Come fig. 4-5 filtro passabanda 20m. Valgono le stesseconsiderazioni del precedente. Da notare la maggior attenuazione (4.5 dB contro i 2.5 dB) e la minore selettività.Einevitabile che la selettività diminuisca con l'aumentare della frequenza.
STAU 3. tt 1Hz
Foto 4 - Il trans visto di fianco. Si nota la sistemazione comoda deitrimmer di taratura dei 2 filtri passabanda 20/80m. A destra ilvano dove sono collocati il frontend e relativi filtri passabasso.
Foto 5 - Il modulo di potenza aperto. Dietro si vede il dissipatorealettato; sotto, i 2 connettori in/out 5MB. In centro, fissati diretta·mente sul dissipatore, i 2 Cl945 (la piastrina di fissaggio è collegata con l'emettitore). A destra, il trasformatore di uscita e asinistra i 2 TR piloti montati su supporti a "tulipano", anch'essifissati con isolamento mica al dissipatore alettato.
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si trovano in mezzo, uno all'iniziol'altro alla fine dello scomparto inmodo da avere collegamentimolto corti.
L'ingresso fa capo ad un 5MBmentre l'uscita va al mixer con unpassante isolato. Devono essereimpiegati condensatori di ottimaqualità altrimenti aumentano leperdite che nelle condizioni ottimali risultano di 2.5 e 4.5 dB.
Questi filtri sono molto importanti in quanto devono attenuareal massimo i segnali fuori banda(oltre 90 dB) con una risposta"piatta" nella banda desiderata,vedi fig. 4-5-6-7. Per la taraturaprocedere nel seguente modo:collegare, con cavetto intestatocon 2 5MB, il FRONTEND con iFILTRIPASSABANDA. Entrare in
antenna con un segnale di OdBm f = 14.2MHz (3.65 MHz)che corrisponde al centro banda. l°: terminare l'uscita al mixercon una R=50 Q. 2°: prelevarecon sonda HY-Ztramite un cond.da ca. 3 pF il segnale su Ll (L5).3°: cortocircuitare L2 (L6) e regolare Cv l (Cv5) per il max segnale. 3°: ripristinare L2 (L6) ecortocircuitare L3 (L7), in questocaso regolare Cv2 (Cv6) per ilminimo. Lo stesso vale per L4(L8) ma Cv3 (Cv7) deve dare ilmax. A questo punto tolto il cortosu L4 (L8), regolare Cv4 (Cv8) alminimo. Staccata alla fine la capacità di 3 pF, collegando 1'0scilloscopio sulla terminazioneresistiva, va ritoccato Cv l (Cv5) eva verificato il livello di picco che
~deve essere di ca. 190 mV sui20m e 240 in 80m (in questo casoZ= 50 Q). Se la procedura è stata fatta correttamente, il livellodeve rimanere pressoché costante su tutta la gamma.
VFO 5/5.5 MHz (foto 3 e fig. 8)La scelta è caduta sul
"HARTLEY"evitando cosi il partitore capacitivo molto critico perla messa a punto della stabilità difrequenza. Per avere alta purezza spettrale e basso rumore difase, il risonatore L / C deve avere un Q elevato e minimo accoppiamento con il JFET TRl (puòessere anche il J30 l). Si è volutamente evitato il diodo limitatoreper non avere distorsione, alpunto che si è rilevato ai capi di
15
Fig. 8 - VFO 5/5.5 MHz
Ll una tensione sinusoidale perfetta di quasi 40V di picco. Perquesti risultati ho impiegato perLl un filoargentato isolato in setadi 0.6 mm. Il fissaggio deve essere stabile con due dischi di vetronite sulla fiancata del VFO. Il variabile Cv l deve essere demoltiplicato senza giochi almeno l /18. C l è la capacità che serve acompensare la deriva termicadella frequenza, la naturale tendenza è infatti di " scendere".
Mixer+ postmixer amplif.elenco componenti
MIXI = DBM EMT3MHTRI = 2NS109 (dissipato)TI = 7 sp 0.3 bifilare tor.FTSO/43RLI-2 = microrelè 12V/ 2 scambiCF = cond. Cer. 100 nF SOVRI = 330R2 = S60R3 = 6.8R4 = 47RS = IK
R6-7 = lO
Fig. 9 - Mixer + Postmixer amplifier RX/TX
Se si impiega N750 potrà essere diminuita a 5/ lO pF, il valoreesatto va determinato a ricetransfinito sottoponendo lo a variazioni termiche. Il "buffer" TR2, anch'esso accoppiato in modo lasco, amplifica e adatta !'impedenza a 50 Q. Ilfiltropassabassoche segue ha il solo scopo di eliminare le armoniche pari (essenon vengono generate dal mixer). L'uscita con passante isolato è verso il vano del mixer. Infase di messa a punto controllarel'escursione di frequenza chedeve andare tra 4.95 e 5.55MHz. Se fosse superiore toglierequalche lamina al variabile. Mettendo una R = 50 Q sull'uscita riscontrare una V = 1.4/ 1.5 dipicco. Per eventuali ritocchi. variare R4-5.
MIXER + POSTMIXERAMPLIFIER (foto 2 e fig. 9):
Qui è proprio necessaria ladoppia commutazione in quantolo stadio completo non è reversi-
VFO 5/ 5.5 MHzelenco componenti
ICI = 78L09TRI = U310TR2 = BF987LI = 34 sp d.0.6 toro. T68-6 presa a 7sp.TI = S+2 sp. D.0.2 binoc. 43-2402L2-3 = 20 sp. 0.0.3 toro. T44-2Cv I = cond. Aria frontale con demoltipI. SOpFCv2 = trimmer aria IS pFCF = cond. Cer 100 nF SOVCI = 20 pF NISOC2 = 110 pF NPOC3-S = 2.7 pF NPOC4-6 = 4.7 ,uF 2S V tant.C7-9 = 470 pF SOVmica arg.C8 = 820 pF SOVmica arg.CIO-ll = NPO68 pFRI = I MR2 = ISOR3 = 100 KR4 = 100RS = 220
bile in trasmissione. Come sivede dallo schema i collegamen-ti RFtra i relè devono essere eseguiti con 2 cavetti coax. AlI'uscitadel mixer sono presenti sia lasomma che la differenza tra RFdiingresso e VFO con valore di MFdi 9 MHz. Questo accorgimentopermette l'ascolto dei 20 e 80 mcon la stessa frequenza di 5/5.5MHz. Trovandosi il segnale diantenna all'uscita dal mixer attenuato di 8/ lO dB, è necessariorinforzarlo prima del filtro aquarzo. Il circuito con TRl è unclassico amplificatore a bassorumore e alta dinamica (di solitonon vanno d'accordo). Può esse-re impiegato anche l'equivalenteBFR95. Dissipando il transistoruna discreta potenza, è necessario dotarlo di un piccolo dissipatore alettato, meglio se incollato
sul fondo con interposto un di~schetto di mica. Il guadagnocomplessivo dalI' antenna risultadi 6/8 dB il che equivale ad ave-re con OdBm una uscita di ca 0.6/ 0.8 V picco su 50 Q. L'uscitacon passante isolato dà direttamente al filtro e stadio di media.
(Continua)
16
1I0'fOCOS1'RlJZIONE ~
SttUlone stllelllttlre percomunicazioni radloaIDatorlal1
Q cura di Scuola eodio Elettra
Fig. l - Le modifiche al circuito del filtro di ingresso a lavoro terminato.
17
Modifica della frequenzadell'oscillatore locale
Nella sua forma attuale, la frequenza delI'oscillatore locale è di2278 MHz, ottenuta attraverso un sistema a PLLcontrollato da un quarzo da 8898.44 kHz.
Supponendo di voler convertire il
viti. verrà effettuata nella fase finaledella realizzazione.
maggior diametro, al fine di aumentare la capacità da esse prodotta suicircuiti risonanti interni ed eliminarespezzandole le quattro alette che sitrovano nella parte interna del coperchio. Nel nostro caso, a causadella resina che bloccava le viti. èstato necessario scaldare il coperchio, dopo averlo rimosso. Terminata la sostituzione delle sette viti. il coperchio potrà essere rimontato (siveda la fig. 2). La taratura, che si ottiene regolando la posizione delle
Fig. 2 - n filtro a sette celle prima di essere richiuso.
Tra tutte le modifiche che andremo a descrivere questa sicuramenteè quella che richiede la maggioreattenzione. Dovremo infatti procedere per prima cosa alla rimozionedel filtro di ingresso a due celle perla banda bassa.
Per rimuoverlo dovremo estrarreinnanzitutto il circuito stampato dalcontenitore esterno. Ciò potrà essere fatto togliendo le Il viti ed i treconnettori coassiali. Questa operazione richiede anche la dissaldaturadei due terminali del filtro a settecelle. Poi con l'ausilio di un saldatore di grossa potenza, provvederemoa riscaldare e dissaldare da sotto leconnessioni del filtro.
A questo punto il componente potrà essere estratto con delle pinzette.Dopo aver rimosso il filtro, dovremoprocedere alla eliminazione dellepiste che lo collegano al connettoredi antenna ed all'ingresso del GaAsFET e provvedere al collegamentodel filtroa sette celle. In fig. l vediamo come si presenta il circuito a lavoro terminato.
Passiamo poi alla modifica del filtro a sette celle per la frequenza di2401 MHz.
Per fare ciò è necessario sQstituirele sette viti autofilettanti con altre di
Modifiche del circuito del filtro diingresso
Proseguendonella descrizionedel sistema di comunicazionesatellitare amatoriale, in que
sto articolo presentiamo le modifiche da apportare al convertitore130016 della California Amplifierutilizzato come downconverter dellasezione ricevente.
nostro segnale di ingresso di 2401.2MHz, utilizzando tale frequenzadell' oscillatore, otterremo un segnale IF con frequenza 123.2 MHz, peril quale sarebbe necessario costruire un ricevitore apposito.
Poiché viceversa si può facilmentedisporre di un ricevitore VHF per labanda 144-146 MHz, conviene portare la frequenza di IF a 145 MHz,sostituendo il quarzo a 8898.44 MHzcon uno da 8813 MHz.
Trattandosi di una frequenza nonstandard, il quarzo è stato appositamente ordinato alla ditta KLOVE,servendosi di un noto rivenditore italiano.
La taratura del compensatore abbinato al quarzo, verrà effettuata infase di collaudo
Modifiche alla frequenza di tagliodel filtro premixer (filtrostripline).
Anche per chi non disponesse diuna strumentazione adeguata, lamodifica di questo filtro non comporta grandi difficoltà. Basterà infatti effettuare il taglio di due piste e rimuoverne un'altra come indicato infig. 3.
Se si possiede invece un generatore tracking ed un analizzatore dispettro è possibile anche ottimizzarela lunghezza delle strip del filtro perguadagnare qualche altro dB (siveda il relativo particolare nellafig3)
FigA - Modifiche al filtro di uscita
Come quasi tutti i sistemi di conversione per ricezione televisiva,convertitore ed amplificatore sonodi solito tele alimentati utilizzando ilconnettore di uscita.
Poiché nel convertitore di cui disponiamo si hanno due connettori Esi è preferito separare le due funzioni. Come è visibile in fig.4, abbiamoper prima cosa isolato il connetto redi destra, rimovendo alcuni componenti. poi con un sottile conduttoreisolato, lo abbiamo collegato direttamente all'ingresso del circuito stabilizzatore. Contemporaneamenteabbiamo utilizzato il connettore di
Fig. 5 -Il convertitore dopo le modifiche.
sinistra come uscita lE utilizzandoun condensatore per impedire chela tensione positiva presente sul collettore dell'ultimo transistor dellostadio di uscita sia presente sul connettore.
L.:altropunto della modifica consiste nell' adattare la banda del filtroalla frequenza del segnale lE
Considerate le caratteristiche delconvertitore utilizzato, è stato sufficiente rimuovere una pista e sostituirla con una induttanza realizzatacon uno spezzone di filo argentato.In fig.4 si può vedere come si presenta il circuito al termine di questemodifiche.
Nelle descrizioni precedenti nonabbiamo considerato importantesoffermarci sui dettagli delle singoleoperazioni. ritenendo che le foto riportate siano un valido aiuto. In fig.5possiamo vedere come si presenta ilconvertitore prima di essere richiuso.
Nel caso utilizziate un convertitoredifferente. le modifiche appena descritte potranno servire come tracciaper gli interventi necessari.
Terminate le modifiche è necessario ora allineare !'intero circuito sulle nuove frequenze.
Per fare questo abbiamo utilizzatoun generatore campione che per lasua semplicità e maneggevolezza,
Modifica della frequenza di tagliodel filtro di uscita
Nella sua sfruttura originale questa sezione ha sia la funzione di filtrodi uscita, che di alimentazionedell'intero convertitore.
Fig. 3 - Modifiche al filtro premixer a lavoro ultimato.
Fig. 6 - Il generatore di segnale campione.
Fig. 7 - Schema elettrico del generatore di armoniche.
consigliamo anche a chi ha già a disposizione una strumentazione adeguata.
Il generatore di segnalecampione
La fig. 6 mostra ilgeneratore di segnale campione.
Esso è composto di due parti bendistinte. Un generatore di armoniche ed un filtroche seleziona la frequenza desiderata.
In fig. 7 è riportato lo schema delgeneratore di armoniche. In essopossiamo vedere un LM317 che fornisce la alimentazione di 5 V ad unTCXO, circuito ibrido consistente inun oscillatore controllato a quarzo. Ilsegnale di uscita a 48 MHz è rettificato da un diodo Schottky ed haquindi nel suo spettro tutte le armoniche multiple di tale frequenza.
In fig.8 possiamo vedere invece ilfiltro a cavità, con frequenza 2400MHz e larghezza di banda di circalO MHz, che viene utilizzato per selezionare la frequenza che ci interessa.
Questo filtro è facilmente reperibile presso le mostre mercato di materiale radiantistico, ma può ancheessere sostituito con un filtro di tipoGIGAFIL. che si può trovare pressola RF Elettronica
Il filtro che abbiamo utilizzato haperò il vantaggio sugli altri. di poteressere facilmente sintonizzatosul!'armonica desiderata, mentre glialtri sono a frequenza fissa.
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Fig. 8 - Filtro a ca-ntà aperto
TRASMETTITORE VIDEOTX48 - 8 can. 2.4 GHz
SELCOS - www.selcos.itTel./fax: 032157291 - 3331471497
19
Potenza 1W RF su 50 Ohm
Ing. AudloNideo RCA 1Vpp8 canali nella banda 2.4 GHzPortata 800 m (in aria libera)Alimentazione 12VDC 0.5AAntenna omnidirezionale 3dBTemp. operativa -10· ...+50·CDlm. 60x35x48 mm -135 g
SW'"
Antenna Invisibile - un annodopo....ovvero: the whlte netltlltl
di Silvano Contavalli
Ebbene si. è già passato unanno da che un ritorno difiamma mi riportò sulla via
della perdizione e, abbandonatii propositi di normalità (primopasso per godere del rispetto deivicini) e la prudenza che dovrebbe sempre accompagnare ilcammino di ogni individuo, misono riavvicinato alla radio e aquel DX che ha condizionato dasempre i miei rapporti con il vicinato.
Se qualcuno ha avuto la sventura di leggere il precedente articoletto (Radiokit n. 12 del2005), ricorderà forse la storiadella antenna invisibile.
Orbene, come stavo dicendo,è passato giusto un anno da quelprimo passo e mi sembra giustotirare le somme e aggiornare lasituazione, non fosse altro cheper spronare quei pochi pigroni~
che non si sono ancora decisi abuttare almeno un filo fuori dallafinestra ....
Ordunque, il filo c'è ancora,sempre quello, sempre teso tra ilterrazzo al terzo piano e un albero nel cortile dietro lo stabile. Incredibilmente non si è mai rotto,ha sopportato vento e neve, senza mai dare segni di stanchezza:una buona prova, oserei dire ....
Per i distratti. ricordo che sitratta di un filo di rame smaltatoda 0,5mm lungo una quarantinadi metri. con un paio di filisul terrazzo a simulare le false terre eun accordatore automatico tracavo e 'antenna', per chi ama leterminologie un po' più tecniche, oserei chiamarla 'end-fedwire' (suona decisamente megliodi 'un filo a casaccio' ...).
In questo anno ho potuto lavorare qualche new one per bande(in assoluto è dura ...) e aggiornare il mio score sui 160-80-4017-15 e 12 metri. Non grandi numeri. ma abbastanza per darmila giusta carica per procederenelle prove e per indurmi a spolverare perfino ilvetusto tasto verticale nella speranza di poter tornare a fare qualche QSO in telegrafia (adesso che non è più unobbligo per gli esami, potrebbeperfino diventare un piacere ...),ma dopo tanti anni di assenza riprendere la pratica con la ricezione è cosa ardua e non mi piace far ricorso a tecniche troppoavanzate a base di PC e compiacenti programmi sostitutivi.
14ZSfl.
Chi mi conosce sa che non homai amato nè il Cluster nè il PCin genere (mi piace procacciarmi il DXda solo e scrivo ancora iQSO sui minilog), anche se louso per altre situazioni (fotografia, musica, notes etc).
Ma non divaghiamo. Dopo unanno di test. di confronti con altriOM della zona e non, ho sperimentato alcune cose che potrebbero tornare utili in futuro e chegradualmente andrò ad esporreperchè possano confondere leidee anche a voi. Beninteso, laradio è già stata inventata, quindi non aspettatevi rivelazioni incredibili, solo note che speropossano tornare utili, magari soloper evitare di ricadere in certi errori.
Dopo un anno di attività con lafilare in giardino, dopo esserepassato per le forche caudine di3YOX(con 'tanta antenna' e 100W avrei voluto vedere voi... !!!) ildesiderio di provare qualcosa didiverso e magari un po' più efficente ha prevalso sulla pigrizia,pur restando sempre nel settoredell' autocostruzione e dellecose semplici da realizzare.
Scartando subito !'idea di installare una ingombrante direttiva troppo visibile e impegnativa(se non lo sapete, abito in uncondominio numeroso ...), memore delle passate esperienzecon la Quad, con la Delta Loop,con la Yagi e con le nottate passate ad ascoltare il rabbioso sibilo del vento, ho maturato gra-
dualmente !'idea di buttare sulterrazzo condominiale una innocua verticale, buona per tutte lebande e poco costosa (siamoquasi alla ricerca del miracolo ... ).
Il primo passo è stato quello difare installare sul tetto una antenna TV satellitare. Come "cosac'entra ..." mimeraviglio di voi il!
Miserviva un sostegno decentee contemporaneamente una discesa dal camino di aerazioneper arrivare dal tetto (7 piani) alterzo piano ove risiedo.
Dopo aver fatto installare da unantennista provetto l'antenna tved essere passato all'esame delvicinato (attirato dal rumore deltrapano ...), dopo aver poi avvisato l'amministràtore di aver eseguito tale installazione, ho lasciato passare un mesetto, giustoper placare la curiosità; nel frattempo mi sono impegnato nelcercare tra le cose dimenticate incantina quello che poteva tornare utile per il mio progettino dacostruire in economia.
Per ben iniziare rintraccio unabella canna in fibra per la pesca,del tipo cosidetto 'toscano', valea dire molto lunga (sui nove metri) senza i passanti per la bava esenza il manico in sughero per ilmulinello. Misura 5,5 cm di diametro alla base e il peso non supera il kilogrammo: mi sembraideale per realizzare una bellaverticale leggera, flessibile e resistente agli agenti atmosferici,sopratutto al vento. In più, non
necessita assolutamente di tiranti, ma occorre corredarla di un' anima in rame, ed ecco tornarefuori il solito filo smaltato daO,5mm.
Infilarlo nella canna ancorachiusa e poi sfilare i segmenti èun gioco da ragazzi. Anzichè fissare il filo alla cima, dopo averfatto un paio di cerchietti con ilfilosulla punta (non so se per evitare l'effetto corona e per creareun piccolo cappello capacitivoo .. così per fare) lo faccio scendere di nuovo all'esterno, fissandolo ogni metro con due giri dinastro (meglio se autovulcanizzante, non farà mai le famose'bandierine'): visto che il filo èproprio sottile è meglio raddoppiarIo.
Poi ci vuole un isolatore di baseche si adatti sia alla canna in fibra che ad un idoneo sostegno.Dopo aver lambiccato parecchioalla ricerca di sofisticati sistemi innylon o teflon, difficoltosi da reperire e dalla dubbia maneggevolezza, ecco il lampo di genio:in cantina salta fuori un vecchiomattarello in legno superstagionato (circa 40 anni basteranno??) perfettamente dritto e datroppo tempo inutilizzato (oramai lasagne e tagliatelle fatte incasa sono un bel ricordo ...). Nonridete troppo ...in fondo il legnostagionato è un perfetto isolante,almeno per le onde corte e sullarobustezza non vi sono dubbi. Inpiù, calza perfettamente con ildiametro interno della canna infibra, anzi no ...diciamo che ballaappena un po .
Meglio così. con un rivestimento di plastica termorestringenteche assicura anche un isolamento migliore e una discreta imperme abilità, il problema è risolto.Per il palo di sostegno opto perun tubo in alluminio di adattodiametro (deve essere adatto perospitare il mattarello/isolatore) elungo un metro e mezzo, quantobasta per affiancarlo al palo disostegno della antenna satellitare e bloccarlo mediante un paiodi cavallotti home made fatti conuna barra filettata opportunamente sagomata e due barrette,recuperate da una vecchia antenna in disuso.
Se non trovate un mattarello incantina non disperate, ora nevendono dei nuovi in nylon anche nei supermercati (lasciatestare quello della XYL,potrebbesmettere di farvi le tagliatelle ...).
Per portare in accordo la mia'antenna' non posso che ricorrere al solito accordatore automatico remoto della SGC, sistematoalla base in una scatola plasticadel tipo usato dagli elettricisti peri loro impianti: è a tenuta stagnacon i passaggi per fare entraretutti i fili e cavi che voglio.
A cose fatte, un po' di siliconechiuderà in modo perfetto i fori eassicurerà lunga vita all'accordatore (almeno spero ...). C'è ancora una cosa che mi tenta: mettere una seconda antenna a polarizzazione orizzontale. La cosanon è così semplice, non possomonopolizzare un terrazzo adibito all'uso di tutti (ci sono i filiper stendere la biancheria ... espesso c'è anche la biancheria ...) e vorrei evitare installazionidall'impatto visivo troppo sfacciato, sempre per quel famosoquieto vivere di poc' anzi.
D'altronde un pur piccolo sistema di massa lo debbo realizzare per quella verticale cosìlunga, altrimenti dove va a finirela resa?? Scartando !'idea di ricorrere alle fatidiche 120 falseterre poste a raggiera alla base(come dicono i sacri testi), cercouna soluzione che mi possa agevolare nella realizzazione delladoppia antenna: un sistema difalse terre che ne comprendaanche due un po' lunghettine(lO e 20m circa) che con un semplice sistema di relays posizionatinei pressi dell' accordatore possono diventare anche una speciedi presa calcolata a polarizzazione orizzontale, con la possibilitàdi scambiare il lato 'caldo', usando il braccio più lungo o quellopiù corto come elemento radiante.
Per usare termini più tecnici,diciamo che assomiglia moltoa una end-fed zep, anche se lemisure non sono proprio quelleche i sacri testi imporrebbero enemmeno l'altezza dal tetto rispetta la regola che impone l'antenna 'libera e alta'.
21
lilo IGm.
AO-BO=VERTICALEA 1-BO= ANTENNA CORTAAO-Bl = ANTENNA LUNGAAI·BkANlLUNGACONVERT.AMASSA 9mt
verticalefilo 20m .
filo 10m.
9mtverticale
filo 20m.
gnd
B
relay by pass
input
oulpul
•A
accordo sg 239 g'nd
B
relay by pass
oulpul
input
accordo sg 239 gnd
Box prima versione Box seconda versione
Adesso non chiedetemi ancheilmotivo di tanta pensata ... potreidirvi che usando un accordatoreremoto non occorre mettere ilbalun e quindi potrebbe tornarecomodo usare una antenna piùcorta sulle bande alte, potrei dirvi che non sempre una antennamolto lunga va meglio di una piùcorta (almeno quando si usa ilsopracitato accordatore remoto),potrei dirvi che l'ascolto potrebbe riservare sorprese in terminidi minor QRM (quello generatoda auto, TV,PC etc), ma onestamente debbo ammettere che lacuriosità di provarci è stata lamolla migliore.
Quindi, ricapitolando, una verticale con una falsa terra cortaper i 20 metri, più due false terredi differente lunghezza che possono essere usate come una antenna a presa (poco) calcolatacon la possibilità di invertire illato 'caldo' sul tratto lungo o corto dell'antenna. Non bastasse,l'aggiunta di un piccolo relay adoppio scambio mi mette in condizione di disporre delle antenne senza dover passare obbligatoriamente per 1'accordatore(molto efficente e simpatico), mache preclude l'uso di una poten-22
za superiore ai 100 W.Beninteso, non dispongo di un
amplificatore di potenza, ma nonchiudiamo la porta ad una possibilità (per remota che essa sia).
Per poter comandare il tutto èstato necessario !'impiego di uncavo a sette conduttori più lamassa, oltre al cavo coassialeRG213HD con doppia schermatura (avendo l OOWnon posso risparmiare sul cavo, anche 2 dBin più fanno comodo .. ).
Inutile stare qui a raccontare idettagli del montaggio, intuitivieassolutamente personalizzabili aseconda delle necessità.
Ho invece dovuto spendereuna piccola cifra in più per acquistare anche la scala per arrivare alla cima della torrettadell' ascensore, tre metri e mezzosopra il piano calpestabile delterrazzo e senza alcun accessofacilitato.
Una scaletta del tipo usato daelettricisti e antennisti, ripiegabile e sfilabile (chiusa misura 1,3 me tutta aperta 4 metri) è quanto dimeglio ho trovato in commercio.
Benchè l'antenna disti in linead'aria solo 20 metri dalla stazione radio, ho impiegato ben 40metri di cavo ...accipicchia!!!
Nel punto di ingresso dei caviin casa (a circa 19 metri dall' antenna), ho piazzato un pò di toroidi (per circa 20 cm di lunghezza ...) sia sul cavo coassialeche sul cavo di alimentazione econtrollo del box relay e accordatore esterno, cosa che mi hapermesso di eliminare completamente noiosi rientri di RF in stazione.
Più per curiosità che altro, posso dirvi di aver provveduto conun giorno di anticipo a pitturarel'antenna di bianco satinato perlimitare la sua visibilità, usandouna vernice per termosifoni chespero protegga anche la fibradai distruttivi raggi solari.
L'effetto è ottimo, si confondebene con un cielo normalmentegrigio come abbiamo spesso incittà (...purtroppo), spicca benesolo con cielo blu e sole radente,tanto che per fare qualche fotoho dovuto trovare gli orari e ilgiorno giusto ... Fa l'effetto di unospillo bianco ..: "the white needle" appunto.
Per le 'false terre/presa pococalcolata' ho usato il solito filosmaltato (e ti pareva ...) senzamettere isolatori ma ilsolito filodinylon che svolge egregiamente
t1rante~
falsa terra 10m
la funzione di sostegno e di isolatore. L'altezza di questa 'presapoco calcolata' è veramentepoca cosa: parte dal terrazzinopiù alto (detto anche casottodell'ascensore) a quattro metri emezzo dal piano calpestabile dicopertura dello stabile e terminaa tre metri di altezza (la parte piùlunga) e solamente un metro ecinquanta l'altra, proprio a filo diuna ringhiera poco agibile.
Ilcaso benigno ha voluto che laverticale andasse a risuonareperfettamente sui 40 metri (9 metri di stilo più la filatura per arrivare al box dei relays) e anche la"presa calcolàta" risuona benesugli 80 metri (anche se in bandaCW) senza l'uso di alcun artifizio.Naturalmente posso sempre inserire l'accordatore automatico(S8239) che mi permette di portare in risonanza le 'tre antenne'sulle altre bande, con un forte incremento del segnale ricevuto (espero anche irradiato ...) nellebande ove l'antenna non ha risonanza propria. Ad un primo confronto (la domenica pomeriggio)con la vecchia antenna 'invisibile' la differenza non mi è parsagran che ...
I segnali in arrivo (europei erussi) non differivano più di tantoe solo dopo parecchie prove misi è presentato un test con stazioni lontane (VKe ZL in 20 m) e ilprimo QSO realizzato senza fati-
tirante nylon
~
falsa terra 20m~
falsa terra 5m
ca con 9M6MC sempre sui 20 m(la solita fortuna dei principianti), utilizzando l'antenna che midava maggior guadagno in ricezione, vale a dire lo stiloverticalecon l'accordatore.
La differenza allo strumentodel mio IC751 accusava quattro-cinque punti di vantaggiodella verticale sulla vecchia longwire e anche uditivamente !'impatto è stato positivo, anche sebisogna dire che dieci minutidopo lo scarto si era fortementeridotto, certo a causa del variaredella incidenza e della variazione di fase dei segnali.
Altre prove ripetute sui 18 MHzhanno dato risultati simili, con laprevalenza netta della verticale(985LF arrivava piano ma nonmi è costato troppa fatica farmisentire nel pile up, come anchecon 3DAOVB,EL2PM,ZS6Betc),anche se con brevi periodi a favore della filare bassa (sopratuttoin fase di chiusura della propagazione, verso il tramonto), spesso con rapidi inversioni di fronte,a favore dell'una o dell'altra antenna, sia con gli USA che conl'Africa ....
Le altre due 'variabili' poste sultetto, vale a dire la presa calcolata e la sua versione invertita, nonhanno avuto riscontro positivosulle bande alte, surclassate dalla verticale, per cui sto seriamente pensando di cambiare il siste-
ma per favorire un piano di massa migliore, anche per via di unaltro effetto negativo riscontratoper ora solo sugli 80 metri: lamaggior facilità a farsi interferiredalle spurie irradiate dagli oscillatori di riga dei televisori degliinquilini dello stabile, certo quelli dei piani alti, in quanto la filareposta in giardino è praticamenteimmune ...Dimenticavo di direche ho anche dovuto sostenereuna dura lotta con il mio PC posto a fianco della stazione, pereliminare tutte le interferenzeche mi creava sulle bande basse,dai 160 ai 40 metri, lotta a basedi filtridi rete, unificazione dellemasse, aggiunta di qualche toroide sui cavi e cose del genere,più o meno note a tutti gli OM accorti.
Altre prove sulle poche bandeusabili (la propagazione non èancora delle migliori per avventurarsi su 24 e 28 MHz...) hannodato ragione alla teoria consolidata: una antenna alta di solitova meglio di una antenna bassa(ma vè ...) e la verticale ha un angolo di radiazione migliore perla lunga distanza (ma và ...), masugli 80 e 160 la vecchia orizzontale (pur così bassa e nascosta tragli alberi e la casa che scherma illato Ovest/SudOvest) si comporta meglio: più silenziosa, ma nonperchè più sorda e quasi sempreregala almeno un punto in piùdopo raccordo con il solitoS8239. Risulta meno interferitadal QRM umano (elettrodomestici,TV, PC etc) e dalle scarichegenerate dalle auto di passaggio. Su queste due bande hasempre la meglio su tutti i segnalivicini e lontani.
La spiegazione sembra facilmente intuibile, trattandosi diuna filare con una scarsa componente verticale e quindi conun angolo di radiazione alto (eper i segnali dall'Europa siamod'accordo), ma non posso credere che la verticale sul tetto (purse più corta e scarsa in fatto difalse terre ...) abbia un angolo diradiazione peggiore ... per cuicredo proprio che non la cambierò, almeno per ora, specie semi ricorderò di chiamarla 'endfed wire', cosa che ha fatto un
23
6000hm
113
pre-RF nel ricevitore, che di solito inserisce solo rumore e nonaumenta mai effettivamente il segnale rispetto al noise.
Quindici minuti dopo, ascoltando JA9CIE(S-8) in QSO conZS6TAOa 7.078 (S-2) è stata ancora la filare bassa a spuntarlaverso il Sud Africa, certo per viadel noise più basso che per unimprobabile guadagno, mentreverso il Giappone la verticale regalava un paio di punti in piùdella filare che certo ha qualchelobo preferenziale (forse versol'Africa?) del tipo 'margherita',certo condizionata anche daglialberi che la fiancheggiano.
La cosa si è sempre ripetuta lavorando altre stazioni dall'Est.come JA5BIN,JA4FWS,HL4GSNetc.
Alle 22z la situazione era invariata, con ZS4WW debolino, macon comprensibilità alI 00% sulla filare mentre DUl HBC arrivava su 7.068 con un S-8 sulla verticale e due/tre punti in meno sulla filare, troppo impegnato acollegare giapponesi per veniredistratto dal mio segnalino. Almattino molto presto (tra le 02 ele 04 z) vari QSO con Cuba, Mexico e S.America in 40, vedevanosempre la verticale primeggiarecon almeno due punti di S-meter. Un bel QSO sui 40 m conCP5/ IZ2DHM (fuori contest...)durato un quarto d'ora ha datodue punti in più alla verticale siain RXche in TX,e benchè Roberto andasse con un TS440 e dipolo la ricezione era ottima su tuttee due le antenne, senza il problema della banda rumorosache mi aveva sfavorevolmentecolpito la prima volta: evidente-
Antenna SWR 12:1SWR 15:1SWR2:1
Verticale
6900 - 7 1506700 - 7 2506630-7450Verticale
20 200 - 20 60020 200 - 20 85019600 - 21335Verticale
3045029450
Presa calcolata inversa
64006520Presa calcolata inversa
19050 -19 80020380Presa poco calcolata
3,460 - 3,5503,350 - 3,690
Alcune note dopo duesettimane di test...
Appare evidente la difficoltà distabilire una graduatoria tra le'tre antenne', ognuna ha pregi edifetti che oltretutto non sononeppure stabili nel tempo, dipendendo da troppi fattori legatisia alla propagazione che al noise ambientaI e .
Cercando di portare più in risonanza la verticale sui 15 metri,per evitare l'obbligo dell'accordatore, ho accorciato di 30 cm illato corto della presa calcolatainversa (che lavora come falsaterra ..), il che ha portato ad uninnalzamento della risonanzache ora va da 20.600 a 21.350con un SWR 1,5: l e in 40 metrida 7.000 a 7.500 con 1.5: l (l: l a7. 150, buono quando avremoanche in Italia l'allargamento dibanda a 7.200 ...) e mantiene almeno un paio di punti S-meter inpiù sulla presa calcolata' inversa'che risulta praticamente inutile(va bè ...almeno ho provato ..).
Anche la configurazione a presa 'poco calcolata' sugli 80 metriha avuto una variazione, stavoltaverso il basso (oplà ...) con SWR2: l tra 3.330 e 3.600.
Altri test eseguiti verso sera sui40 metri con stazioni più ..DX,sono risultati quasi sempre favorevoli alla verticale, sia verso Estche verso Ovest. Ad esempio ilsegnale diJAOPIa 7.078 alle 2lzarrivava costante S8 sia nella verticale che nella presa calcolatainversa che nella filare bassa,che però manteneva un noisedi fondo vicina allo zero contro alS-3 delle due antenne più alte.Come ho già detto, non uso mai il
Qualche nota relativa al SWRriscontrato sulle antenne senza il supporto dell' accordatore remoto. Naturalmente inserendo raccordatore automatico esterno (il solito SG239 nelmio caso) scende a valori sempre accettabili (tra 1.2 e 1.5:l) con un forte aumento del segnale ricevuto, mentre in 160 non mi riesce proprio di accordare la verticale (lo dice anche il manuale dell'accordatore ...troppo corta) e su questa banda in ricezione non ènemmeno confrontabile con la vecchia end-fed wire,la cui lunghezza non supera 1/4 della lUI1'ghezzad'onda, però se la cava veramente benino ...
1121uO!Jhezza
buon effetto con i corrispondenti. .. n prossimo tentativo, saràquello di modificare le misuredella presa poco calcolata, pertrasformarla in una vera Windomo VSlM, sperando che possaavere una miglior resa sulle frequenze più basse.
Dovrò invece costruirmi un comodo commutatore automaticoper disporre la possibilità di trasmettere con una antenna e ricevere con l'altra, fintanto che nonavrò superato questo problemino, giusto per complicarmi unpo' la vita con nuove scatole enuovi relays, magari senza arrivare alle complicazioni estremedi Gianni 17RIZe delle sue inarrivabili antenne ....
n tutto senza farsi alcuna illusione su quello che sarà la metafinale a cui tutti puntiamo: unabella quad sei elementi o unadelta loop, magari ci potremmoaccontentare anche di una yagisei elementi, o forse una quattroelementi yagi che copre dai 40 ailO metri. ..??
Bè, insomma ... Per ora lasciatemi gustare questa 'verticale/presa poco calcolata' cheforse non è proprio invisibile, masi defila abbastanza bene e sopporta splendidamente le folate divento (non richiede tiranti), in attesa di apportare qualche ulteriore poco significativa modifica(ma bisogna pur mettere allaprova le teorie consolidate, se noche radioamatori saremmo ...).24
I--o
VS1AA1/2 lunghezza d'onda
ONDA INTERA1 lunghezza d'onda
1121un.ahezza d'onda
WINDOM
mente la propagazione incide inmaniera determinante e anche ilnoise ambientaI e varia. Alle 04zil paziente ZS6CCY mi ha elargito un bel 4/9 sugli 80 m con lavecchia filare (hem .. end-fedwire), mentre la 'nuova' combinazione di verticale/filare nonme lo faceva neppure ascoltare,causa un noise elevato ...QRN oQRM locale ..? Misteri della propagazione e delle antenne osemplicemente ignoranza daparte mia delle teorie legate alleantenne long wire ... per quantouna lunghezza di 1/2 lunghezzad'onda mi risulta non dare alcunguadagno sul dipolo o sulla verticale, occorrendo almeno unalunghezza d'onda per avere 0,5dB sul dipolo e un angolo di radiazione di circa 54° (vedi tab.l) .
Non abbastanza soddisfatto (echi lo è ...?) durante il WPX SSBcontest ho tentato di apportareuna modifica estemporanea,sperando di migliorare qualcosanelle bande basse, ponticellando un paio di relays in modo dilasciare sempre collegata la verticale e spostando le due falseterre (una alla volta...) o versomassa o verso la verticale (in parallelo, a formare una L), masempre con la possibilità di disporre della configurazione 'verticale da sola'. Il risultato è statoun piccolo allargamento dellabanda utile su 80 e 40, a volteperfino con tm piccolissimo aumento del segnale ricevuto, sempre abbinando il tratto lungo allaverticale e lasciando solo duefalse terre (una di Il e una di 5m):un piccolissimo passo avanti,ma non è certo una soluzione finale, in particolar modo perquanto riguarda l'insufficenza di'false terre' che comporta di sicuro perdite e un angolo di radiazione più alto.
Per contro, abbinando il trattopiù corto alla verticale ho riscontrato un abbassamento dei segnali di tre-quattro punti su tuttele bande, come se l'efficenzadella verticale venisse annullatao fortemente ridotta.
Aproposito del contest, il test èstato probante, anche se qualche locale munito di direttiva e li-
neare miha ridimensionato a dovere, facendomi assaggiare lapolvere ... L'antenna verticale si èben comportata sulle bande dei15-20 e 40, dando parecchipunti alla vecchia long wire,(spesso da sentire a non sentire ...), più o meno come mi aspettavo potesse succed~re con unaantenna posta sopra la casa, salvo un paio di volte verso l'Africacon la filare più generosa e silenziosa ...
Durante il contest invece è difficile parlare di noise in 40 metricon la banda sovraffollata e concerti segnali da 9+40 iperstracompressi che strabordano per20 e passa kHzanche con tutti gliattenuatori inseriti.
Ma perchè tanti OM tengono illivello del CQ Contest automatico così alto da risultare distortofino alla incomprensibilità? Possibile che il wattmetro debba perforza essere sempre incollato afine corsa per dare sicurezza?
In 80 e 160 è da ribadire lamaggiore efficenza della vecchia filare, scusate ... end-fedwire.
Dimenticavo ...in nessun casoho avuto problemi di TV! (benchè l'antenna TV centralizzatasia a soli 4 metri dalla verticale ...), nè altre interferenze (manon è detta l'ultima parola ...).Certo debbo ringraziare l' impianto di antenna TVrifatto di recente (cavi coassiali compresi) edei nuovi centralini canalizzatiche hanno una ottima reiezionealle frequenze indesiderate, oltre al non trascurabile fatto chedispongo di una potenza ragionevolmente bassa.
A questo punto potrei ancheannoiarvi con un bell'elenco di
Tab. l - A proposito di long wire e guadagni.
Lunghezza tratto Angolo diGuadagnoradiante In relazione
radiazionesul dipoloalla lunohezza d'onda
oradldB
1
5405
2
4209
3
3018
4
263
5
224
6
2048
7
1955
8
1863
10167:5
stazioni più o meno DXcollegatesulle varie bande, ma non sonotanto sicuro che la cosa possa risultare utile ...Giusto per incoraggiamento e per dare un calcio negli stinchi di quelli che ancora credono che il DX non sipuò fare senza una multielementi yagi sul traliccio di almeno 30metri e un lineare da 2 kW, beccatevi questi pochi QSO fatti sui40-20-15 metri per lo più nelWPX SSB di fine marzo, visto che80 e 160 non mi hanno dato risultati degni di nota e i lO....
Le uniche stazioni DX che nonmi hanno proprio 'fumato' sonostate P29KPH e B7P sui 20 metri,ma li perdono in quanto ho gravemente peccato di superbiavendendo anni or sono il lineare(un TL922) ad un amico in difficoltà di identità ...
40: C07HU - C08LY - CP5/IZ2DHM- HC8N - HC8/LU6ETB- HI3CCP - HL4GSN - HR4FJCHZIFS - J43P - J75RZ - JA2BAYJH4UYB - W8GEX/KP2KP4AAQ- KW7Y- P40L - SOl R V31RV - XEIEGM - XF3PAS YYIMTX-ZY7C- ZX7A-VE' - W'est coast. Rari QSO con ZL, ultimamente con segnali forti matroppo dipendenti dalla madrepatria: vogliono solo QSO conOM inglesi e salvo rari casi nonamano sforzarsi troppo perascoltare segnali bassi dall'Europa ...
20: BV50CRA - C08L Y-E20WXA - FR/TU5KG N800DA - KG44WW - KH7X NX6T- P40L - SOIR - ST2M T05BG - TY4TW - VE6SV VK3WD - VR2AAW- VU2PEB ZLlBD - ZS6DXB- 5Z4ES - 8P2K- 8P5A - 9M6DXX.
15: AX8ANC - AY8A- BPOP FRlAN - J6DX - KP2TM - LR2F OA4WW- P40L - PV8DX- T03W- TZ9A- VP2E - YElZAT- ZFIAZD8Z - ZS4U - ZS6DXB- ZPOR5Z4JC-6WIRW -8P5A-9N7JO9M2CNC - NX5M - WNlGN epochi segnali dagli USA.
Una nota relativa alla reperibilità della canna da pesca sulmercato, per chi non ha la fortuna di trovarsene una in cantina:ho visto un bel prodotto del commercio in una vetrina di un negozio specializzato in articoli da pe-
IRke 612006 I 25
sca, ma i prezzi mi hanno un po'spaventato: per una canna di7,5m chiedevano 70€ e per unadi 13m ben 300 € ... Accipicchia!Nel caso, è più conveniente procurarsi una canna in fibra di lunghezza inferiore (sui 4-5 m) erimpiazzare il primo tratto conuna parte in alluminio di diametro conveniente.
Certamente il risparmio sarànotevole e la robustezza delcomplesso sarà la stessa (magaria scapito del peso), mentre nonmi sento proprio di consigliareuna realizzazione tutta in alluminio senza far ricorso ad una buona tirantatura.
A proposito di Windom efilari, qualche curiosità
Lo sapevate che Loren G. Windom pare non avesse neanche ilnominativo e forse il merito della'invenzione' andrebbe condivisocon altri OM del periodo (siamonegli anni '20), per la cronacaJ.Byrne 8GZ, poi W8GZ, W8ZG eW8KDJ.Brooke 8DEMpoi W2QVe Ryder W8DQZ, sotto la supervisione del prof. Everitt della Università dell'Ohio. Il nominativoera in uso nella Università e stabilirono il record di distanza peril QRP, con un QSO nel 1925con la stazione australianaA5BG, con 10.100 miglia, usando una potenza di 0,567 W.
Non è un errore di stampa ..L'antenna em in totale 1/2 lunghezza d'onda ed era in gradodi risuonare sulle armoniche.
Forse la cosa riuscì in quanto aquei tempi non esisteva il cavocoassiale (hem .. HI) e per alimentare le antenne si usava unfilo collegato a 1/3 dal centro/antenna (600 Q) lungo mezz'onda o un multiplo, più tardi sostituito dalla scaletta a 600 Q (atutt'oggi il sistema che ha menoperdite in assoluto, 1/4 rispettoad un buon coassiale e la metàrispetto alla piattina 300 Q che èanche instabile in caso di pioggia o ghiaccio ...).
Pochi anni dopo, VS1M modificò la Windom alimentandolamediante l'utilizzo di un filodi sezione più piccola (1.2mm) delradiante (2mm) e spostando il26 "
punto di alimentazione a 1/6della lunghezza d'onda dal centro antenna (800 Q).
Una successiva evoluzione, èstata l'alimentazione con coassiale 75 Q e lo spostamento delpunto di alimentazione a 1/4della lunghezza d'onda dal centro antenna, ma portando la lunghezza totale a una lunghezzad'onda.
L'ingombro per la banda dei20m, per esempio, è di 20,7 m.
Questa soluzione ha reso l'antenna monobanda, pur se assicura una buona resa, ma non sipuò più parlare di Windom.
Diversa è la filosofia della Beverage(dal cognome del suo inventore): nella versione originalesi trattava di lO miglia di filo appoggiato sulla sabbia asciutta diRiverhead USA.
Si trattava di una antenna perla sola ricezione che nella versione amatoriale (di molto accorciata ...) venne posta a una distanza dal suolo di circa 3 m, meglio se su un terreno poco conduttivo.
E' molto direttiva, ma se nonviene terminata verso massa conun carico resistivo adatto, diventa bidirezionale. Per essere direttiva, deve essere almeno unalunghezza d'onda (ma 3 è moltomeglio), l'altezza dal suolo puòvariare da 3 a 6 m. L'alimentazione avviene tramite un trasformatore per abbassare !'impedenzae il secondario deve essere elettrostaticamente separato dall' avvolgimento primario.
I grandi vantaggi di questa antenna sono la direttività e la grande attenuazione del noise atmosferico.
Il grande svantaggio è che nonla si può girare facilmente, machi ha avuto la fortuna di installame una, magari diretta verso ilPacifico, sa bene quali splendidirisultati si ottengono in fase di ricezione.
60 anni or sono una versione diquesta antenna è stata usata anche in trasmissione su frequenzeal di sotto dei 2 MHz.
Per terminare, a seguito di unarticolo sul numero di aprile diuna rivista (credo inglese),che illustrava i vantaggi di una anten-
na underground (praticamenteinterrata ...), l'autore si vide arrivare una risposta da parte diWOYBFche confermava in granparte le teorie esposte nell' articolo- pesce d'aprile ...(stiano attenti quelli dell' antenna laser ...).
Il tentativo di usare una antenna leggermente interrata (diciamo da 5 a 15 cm) posta al centrodi un tubo in materiale isolante dicirca 30 cm di diametro e lungacirca una ventina di metri configurata a dipolo, fu effettivamentefatto da G6PG nel lontano 1927e riscosse anche un discreto successo: l'antenna permetteva unaricezione scevra dal QRN e intrasmissione gli permise QSOfino a 1600 km con soli 8W di potenza sulle bande basse.
Le perdite stimate (dipendonodalla conduttività del suolo e daimateriali usati per il tubo isolatore), vanno dai lO ai 16 dB rispetto a un dipolo alto 0,3 lunghezzed'onda dal terreno.
L'antenna risulta più corta delnormale (praticamente la metà)in quanto il fattore di velocità viene fortemente influenzato dalleproprietà dielettriche del suolo(circa del 47,4%).
Potendo interrare ancor di piùl'antenna, il fattore di velocitàscenderebbe anche al 25%, male perdite sarebbero veramentetroppe .... Tanto per avere un'idea più precisa, il fattore di velocità di un cavo coassiale è circa0,66, per la piattina 300 Q va da0,8 a 0,87, per una scaletta 600Q è 0,95. Per poterla raccordarecon un cavo coassiale, occorreun particolare accordatore, inquanto !'impedenza presentatada questo dipolo è particolarmente bassa.
Se vi chiedete a cosa mai potrebbe servire una antenna delgenere, l'autore cita la probabilità di uno scoppio nucleare cheporterebbe a radere al suoloqualsiasi tipo di antenna esistente. Mi chiedo quale apparato potremmo mai collegare a questaantenna, con quale energia alimentarlo, per chiamare chi ...sopratutto, se esistesse ancoraqualcuno da chiamare ...
'Z l!.RJ'-IINTENNE ~
" [email protected] ".~
Driven Element
Questa antenna, progettataagli inizi degli anni '50 e ilcui progetto fu pubblicato
su QST del luglio 1952 da LesMoxon, G6XN, è un valido tipo diantenna, utile per operazioniportatili ovvero per la realizzazione di una beam di discrete prestazioni, senza la necessità dipreoccuparsi di mettere tralicciod opere murarie complicate.
Vediamo in cosa consiste questa antenna (fig. l). Fondamentalmente !'idea di L. Moxon è stata quella di fare una due elementi Yagi ripiegando i terminali deidue elementi, uno verso raltro,costruendo quindi, un rettangolo. Questo tipo di radiatore ovviamente, riduce !'ingombro anchese sacrificando alcune prestazioni.
Riferendosi. sempre alla figural, le performance che possiamoattenderci da questo tipo di progetto sono le seguenti, esemplificate per una antenna sui 7 MHz:Frequency Version: 7.15 MHzGain: 6.0 l dBiFront-to-back ratio : 39.07 dBR +/- jX {ohm} : 53.9 + j 4.6
Questi risultati sono ipotizzatiper un' antenna realizzata condel conduttore perfetto e quindisenza le perdite e le non idealitàdella realizzazione pratica. Senza entrare nei dettagli, sempredallo studio di Cernik. si deduceche nel caso reale possiamo attenderci un peggioramento mediamente di 0.25 dB sul guadagno e di circa 8 dB sul rapportoavanti-retro, mentre per la resi-
stenza di alimentazione, la variazione è sul paio di ohm per laparte reale, mentre la parte reattiva non pare presentare variazioni degne di nota.
Abbiamo quindi una antennadue elementi, piuttosto compatta, di guadagno attorno ai 5.5dBi (quindi circa 3 dB sul dipolo), con un rapporto avanti-retrodi circa 30 dB, che è un ottimocompromesso tenendo presenteche il fatto ripiegare gli elementifa guadagnare uno spazio nonindifferente nell'ingombro e nella rotazione, oltre che nella compattezza (e quindi nella realizzazione meccanica) di questa antenna.
Fig. l - Antenna tipo Moxon
A
Feedpoint
RefIector
A chi sembrasse troppo perdere circa 2.5 dB di guadagno rispetto ad una pari elementi Yagi,possiamo dire che è vero che 2dB in QRP possono anche fare onon fare il QSO, ma è pur veroche quella che è la vera caratteristica di una beam, comparataad una filare classica, tipo il dipolo, è la capacità di irradiarecon un angolo di radiazione basso sul piano verticale (a meno dinon paragonarla con verticalialimentate in cima e di dimensioni ragguardevoli!) e quindi difare arrivare il nostro segnale inmodo migliore che nel caso deldipolo. Questo fatto costituisceun vantaggio molto più concreto
BliC
lfED
Moxon Rectangle Outlines
27
Fig. 3 - Diagramma di radiazione orizzontale. per una antenna Moxon in20m
zando software appositi tipo NECo MMANA.hanno portato ad undiagramma di radiazione orizzontale per una beam sulla banda dei 20 m, visibile in figura 3.
Abbiamo anche verificato lapossibilità di aggiungere un ulteriore elemento radiante allastruttura, ma senza stare a perdere troppo tempo e in ogni casole simulazioni hanno mostratoche non vale la pena aggiungereuna complicazione meccanicaper un gioco che non vale lacandela.
Una serie di interessanti articoliriguardanti rantenna del tipoMoxon realizzata sia sulle bandeHFsia sulle VHF,sipuò trovare suInternet: in bibliografia forniamouna serie di indirizzi web utili a
••• _i'
questo scopo e fondamentali perchi si voglia accingere alla costruzione di questo tipo di antenna. Lo studio assai approfonditoe serio è stato condotto da quellache forse è una delle massimeautorità in campo antenne, almeno disponibile via Internet pernoi Radioamatori, e cioè L. B.Cebik, W4RNL che sulle paginedel suo sito presenta studi, misure e simulazioni di un numeroenorme di antenne, con considerazioni di vario genere, dalteorico al costruttivo, di grandissimo livello. Si rimanda pertantoalla visione di queste pagine peruno studio più approfondito diquesto tipo di antenna.
In fig. 4 è mostrato un graficodove viene analizzata la differen-
... ·0 d8- ...Free-Space AzimuthPatterns: 20-MPortableMOleon
che il sempliceguadagno di 3 o 5 dBche siano, e realmente questo può essereil fattore che fa fare ilQSO o meno! La realizzazione di un' antenna che si può trasportare e montare inmodo semplice e rapido, può essere veramente un' ottima soluzione per operazioni /p che sianoContesi. od operazioni SOTA. od altro ....
Nelle operazioni inportatile il vantaggioè che gli elementipossono essere realizzati con del filoelettrico conduttore equindi basta costruireuna struttura portante(magari con canne di Fig. 2 - Moxon antenna perf b ) ... t· VHFi ra, m CUlI suppor lsiano le diagonali delrettangolo, e il perimetro del rettangolo stesso sia rappresentatodai fili conduttori radianti.
Inoltre le dimensioni dell' antenna, ottenute da formule benprecise, fanno sì che questa siaben adatta a realizzazioni sulleVHF, fatte in modo banale, magari con supporti di PVC tipoquelli dei tubi per impianti elettrici sottotraccia. Una realizzazione in VHFè mostrata in figura2. Il guadagno medio di ques1'antenna è di circa 5 dB quindicerto non è antenna per DX viatropo, ma è pur sempre qualcosa, che ad esempio per attivazioni SOTA ovvero per contest in /p,è facilmente assemblabile e impiantabile.
Le simulazioni realizzate utiliz-
(Al1PAGNADlllBIAla radio'eledralia milUare diveu'a aduUa di Carlo Sramanti
La campagna di Libia fu la prima guerra nella quale vennero usati in modo articolato
i mezzi forniti dalla tecnologia di allora come la radio e l'aereo. L'autore racconta, inqueste pagine gli sviluppi della telegrafia militare facendo un confronto tra i sistemi e
le apparecchiature in uso nei vari paesi del mondo. 96 pagine.
Modalità d'acquisto a pago 110
28 l Rke 6/2006 I
Moxon Dimension ANEC Model vs. Calculated
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Wlre Dlameler (Fracllon or WL)
Piccola bibliografia Web relativaall'Antenna Moxon:http://www.cebik.com/moxon/moxpage.htmlhttp://www.qsl.net/acGla/index.htmlhttp://www.kGmhe.com/acGla/MoxGenOCX.ziphttp://www.cebik.com/stacksup.html
misure di una Moxon realizzatain 144 MHz e simulata con il software Nec-Win-Plus da Cebik.
Le performance ottenute sonole seguenti:Frequency Version: 146 MHzGain: 5.96 dBiFront-to-back ratio: 39,68 dBR +/- jX (ohm): 52,3 + j 3,5
La simulazione è stata fatta ipotizzando conduttori di alluminioe quindi un antenna reale.
0.01
....•... Calculated I[ -It- NEC-2
0.356
0.366
0.368
~0364« 0.362co.~ 0.36CIl
Ei5 0.358
Fig. 4 - Affidabilità della simulazione con software tipo NEC
RADIOSURPLUS-ELETTRONICA S.R.L.
Fig. 5 - Inserimento delle equazioni di progetto nel software Nec-Win-Plus
nNlC-W", Ph", IPloxgefl flWp] INEC Needs lo be RUfll I!I!ilEJ
Misuratore di radioattivitàRAM 63
Sistema di rilevamento a Fotomoltiplicatore.
Sensibilità di MicrolRoengten ascintillazione.
Il più sensibile misuratore di radioattività incommercio.
Rivela radiazioni Alfa-Beta e Gamma.
Funziona con cinque pile torcia da 1,5V(non incluse).
Viene venduto completo di accessori, nellasua classica cassetta in legno.
Il tutto è in Ottimo stato, funzionante.
31l1,
i--
l .. F _6 ....1 HJ:l:-
stanziali e che quindi la simulazione con software è assai affidabile.
In fig. 5 viene mostrata la tabella delle formule per calcolare le
I 84,1=((D2*(lA2))+(D3*1)+D4)*W
A
B CDE1
Varo Value Comment Seraleh Pad
2
146 Primary Frequency (MHz)-0.0008S7143,aa3
=299.8!B2IModel P ='Wavelength("&Model Params!$8$5&' -0.009571429 ab4
=((02'(1'2))+(03'1)' Side-to-side Olmension 0.3398S7143 ae
5OS' 1'2 + 06'1 Oriver TailLength -0.002142857 'ba
6= 08" 1"'2 + 09*1 Tail-totail !3ap ,o020357143,bb
7= 011'1 +012 W Rellector TailLength 0.008285714 tbc
8
=8+C+0 Front-to·Back Dimension0.001809524 ea
9Oesign Frequeney0.017809524 cb
lOWre Oiameler (unfts)0.051642857 cc
11,Log 01dia. in wl0.001da
12
0.071785714 db
.1".A NEC Code A M>de1p.....,..
fie ~dil Cgnfig •.•e t;,~omrn~ond;~:-=!i;;;;elp-f---;-----;----~---c;----;...___:.__-;_:_...,..,====
D1~11iiI1~1.~1~leUF; ~ ~ ~ ~ _~ IAntenn.E~vironmenl_
[fl8Qlle/lC' [Mlb] Glound Rodi<ItionPf>lt_"::J....'""'..,,'.,.. [G8O,"1I''•. :00.'" ::: . l',''''''' .:J ::;:.~\~~:~~:: "~:t:~iStep Sile r- ~ ±J ~ ~ Zo· 5O_~hm r Slepped inch8$
za nelle misure fra un elementocalcolato con il software ed unelemento realizzato meccanicamente ed ottimizzato: vediamoche le differenze non sono so-
PKW ANTENNA SYSTEMtel.02.617.3006 - 02.619.6441- fax 02.613.59562
www.antennapkw.com - Email:[email protected]
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o" pO' dllabortltorlo ..."on "tJCtJ8Stlr#fllllenteper f!.RP,
1IIQsenz·Qltro Nome~MQde
------------------- -.e'[email protected]~I ~
DOpO varie puntate su RTX,antenne, kit ed accessori distazione, è venuto il mo
mento di parlare un po' di comeallestire un laboratorio che cipermetta di autocostruire apparecchiature di vario genere, e dibuon livello tecnico, di effettuaremisure su apparecchiature preesistenti, e quindi di svolgere unabuona attività tecnica, senza dover acquistare strumenti per migliaia di euro, ma contemporaneamente senza lavorare solocon il tester ed il saldatore.
Per fare questo "discorsetto"utilizziamo come suggerimento,quanto realizzato da F6GOG,Hubert, ([email protected]),che su Internet ha pubblicato anche i particolari della sua stazione e del suo laboratorio completamente home-made. Hubertnon ha inventato nulla di nuovo odi particolarmente originale, maha saputo sfruttare quello cheoggi la tecnologia mette a disposizione, per costruire della strumentazione di base necessaria arealizzare quello che lui ha fatto:cioè mettere in piedi una buonastazione OM per lavorare un po'su tutte le HF,una antenna di ottime prestazioni, per operare "onthe air" in modo non raccogliticcio, e con la soddisfazione di poter dire "questo {ho fatto io". Esamineremo quindi la parte di laboratorio, ed, in margine, la30
parte "radiante" della stazione,rimandando a future pagine diquesto nostro spazio per quelloche è uno degli apparati ricetrasmittenti utilizzati.
Iniziamo direttamente con leparole di Hubert : " Mentre strumentazione sofisticata e costosanon sempre è alla portata di tuttiquando serve, ho costruito alcuni accessori di qualità per lemie realizzazioni, misure e tarature. Nulla di nuovo, ma questapuò essere la base di partenza,cioè una buona base di idee, perun autocostruttore".
Vediamo di cosa si tratta.
Attenuatore da Oa 15 dBa scatti
In fig. l vediamo lo spazio ridotto che ramico Hubert ha a disposizione: non tutti e non sempre hanno disponibile una stanza solo per la radio ed uno spazioapposito per il laboratorio, ci sideve accontentare, ma se c'è lavolontà, i risultati, poi, si vedono(fig.2)!
Tornando al laboratorio, partiamo da un accessorio che servein varie occasioni, specie, adesempio per misure di intermodulazione (IMD),e vale a dire unattenuatore a scatti.
Quello di F6GOG è un circuitola cui attenuazione massima arri-
Fig. l - Il cosiddetto "banco di lavoro" diHubert F6GOG
Fig. 2 - Ricetrasmettitore a sfasamento peri 40 m completamente homemade
., ela ·2 ela ·4 ela -8 dI!
~--n---U-n-uu,\ '\-------~,\--uuuL
glie, che, se serve, si possa sempre utilizzare un cavetto schermato per dare più flessibilità al tutto .
Poiché l'autore è interessatoessenzialmente alle frequenze aldi sotto dei 50 MHz, questo circuito funziona benissimo fino aquel limite di frequenza e non cisono complicazioni date dallanecessità, ad esempio, di lavorare in VHF.
11fl382R5
22RI215
Fig. 3 - Schema elettrico attenuatore l - 15 dBAccoppiatore direzionale
va a 15 dB, in scatti così disposti:l dB, 2 dB, 4 dB ed 8 dB. Il circuito è composto da quattro celleinseribili in serie a piacere, sommando questi valori e combinando le varie scelte, si possono ottenere, a seconda delle necessità,scatti di l dB per volta. Il valoremassimo potrebbe sembrarebasso, ma Hubert possiede degliattenuatori fissida lO dB e 20 dB,che nel caso inserisce in seriecon quello costruito da lui, ottenendo valori anche più elevati.Loschema elettrico è mostrato infigura 3.
Per quanto riguarda i valoridelle resistenze, vogliamo ricordare che sul Radio Amateur' sHandbook di qualsiasi anno, cisono i valori delle resistenze dautilizzare per fare attenuatori diogni valore, e per le configurazioni sia a Pi-Greco, sia a T. Ribadiamo che qui quello che si.
vuole mostrare è l'attuazione diun'idea, poi ognuno di noi sceglierà la personalizzazione.
In figura 4 e figura 5 è mostratocome questo attenuatore, sia stato realizzato praticamente: ilcontenitore (rigorosamente home-made, realizzato con dellavetronite tagliata e saldata all'uopo) contiene sia le quattro celleattenuatrici, montate attorno aiquattro switch che servono allecommutazioni, sia gli scherminecessari per separare ogni cella dall' altra e garantire la massima attenuazione, quando questasia impostata. Sul contenitorestesso sono montati due bocchettoni BNC, un maschio ed unafemmina, rispettivamente, inmodo da poter inserire ilcircuito,se necessario, direttamente all'uscita od all'entrata del dispositivoda misurare, eliminando le perdite aggiunte, dovute all'eventuale cavetto. Questo nulla to-
Passiamo ora ad un accoppiatore direzionale realizzato usando componenti della Minicircuite precisamente il PDC 10-1 (vedere sul catalogo MiniCircuit);questo componente funziona da500 kHz a 50 MHz, sopporta unapotenza massima di 1.5 W e dàun rapporto di accoppiamentodi -Il dB (ilsegnale derivato sulla linea accoppiata è Il dB inferiore in livelloa quello della lineapassante). Hubert ha collegatodue di questi componenti (fig. 6)come da schema, ottenendoquindi due linee derivate.
I due PDC lO-l sono inseriti inun unico contenitore e collegatiin serie fra loro per tenere cortissimi i collegamenti e non introdurre perdite sul cammino delsegnale. Il contenitore ha montati, come per l'attenuatore, duebocchettoni BNC, sempre unmaschio ed una femmina, perquanto già detto prima, ottenen-
Fig. 4 - Vista interna dell'attenuatore
RFln
Fig. 6 - Schema elettrico dell'accoppiatore direzionale
Frequency
Couplingpovver input
I Rke 6/2006 I 31
Forvvard"'3 . POCto-1
r:==-l r===11t:::::j~~1PDC1 O -1 . 3,
V= 0.5 1500 M Hl Reflected-111.5 dB= 1'.5Wmax
Fig.5 - Attenuatore visto dall'esterno
Fig. 7 - Accoppiatore direzionale, montatoe finito
->RF in
fram 50 Q
soun~e
50
50
1
RF3 2-1-6D
Unknown-> Z
Fig. 8 - Interno del montaggio dell'accoppiatore direzionale
do anche un buon risultato estetico. In fig. 7 vediamo quanto ottenuto ed in figura 8 vediamo ilmontaggio interno del piccoloma assai utile dispositivo.
Return-Ioss bridge(ponte per la misura del RL)
Anche in questo caso Hubertha attinto alla disponibilità diquanto realizzato da Mini Circuit. un tra~ormatore con rapporto l: l e campo di frequenzada 500 kHz a 50 MHz, ma utilizzabile ancora fino a 150 MHz, ilRF 2-1 - d.
In fig. 9 è mostrato il semplicissimo schema elettrico di questoponte: come potete vedere sitratta di un ponte in cui il ramoincognito, cioè l'impedenza damisurare, "Z". se è pari proprio a50 Q. mette in equilibrio il pontee sul ramo di misura C'Detector"non si rivela segnale), altrimentiquanto più ci sarà differenza frail carico ed il valore standard di50 Q e tanto più avremo segnalesu ramo di misura. rivelando, appunto un segnale, proporzionaleal Return Loss. Come potete vedere in figura lO e figura Il, iltutto è realizzato sempre in uno
32 I Rke 6/2006 I
*Detector
Fig. 9 - Return Loss Bridge: schema elettrico
Fig. lO - Return Loss Bridge: esterno delcontentiore
Fig. Il - Return Loss Bridge: interno
scatolino su cui sono montati duebocchettoni tipo BNC. comeprecedentemente, fornendo lapossibilità di montaggio a direttocontatto con rapparecchiaturasotto misura, e riducendo le perdite al massimo possibile.
Misuratore di Induttanza
Passiamo ora ad un "induttanzimetro", o meglio uno strumentoche permette lo misura delle induttanze: si tratta in effetti di unrivelatore capace di lavorare afrequenze dal campo audio finoa circa 100 MHz: l'induttanza
viene collegata in parallelo aduna capacità di valore noto epreciso, e mediante un piccolosoftware residente, lo strumento,misurando la frequenza del segnale generato e ricevuto, calcola ilvalore dell'induttanza della bobina Lsotto misura; questo èparticolarmente utile nel caso dinuclei ferromagnetici. Nel casodi F6GOG lo strumento è composto da un amplificatore in configurazione cascode seguito daun rivelatore di tipo differenzialecon due JFET,per avere alta sen-
Fig. 12 - Misuratore di induttanze
Generatore di segnale RF egeneratore di BF
Si tratta sostanzialmente di unoscillatore DDS costruito utilizzando l'AD 9851 un integratodella Analog Device, anch' esso,utilizzabile per applicazioniDDS, ormai sostituito dal miglio-
~
permette di realizzare uno strumento affidabile e soprattuttosensibile, utilizzabile propriofino alla banda OM dei 70 cm.Su internet sono visualizzate molte realizzazioni di questo tipo eprossimamente ne mostreremoanche altre. Hubert ha scelto difare qualcosa che forse esteticamente non è il massimo, ma chefunzionaI mente è efficace e preciso.
Sul sito di un OM danese, taleOZ2CPU (la sigla è un programma!) esiste una buona descrizione online di schema ed apparecchiatura: l'indirizzo web èhttp://wvvw.webx.dk/oz2cpu/ econsigliamo la visione a chiunque, se non altro per avere suggerimenti ed ottime idee sullayout.
Rimandiamo anche alla bibliografia per le realizzazionidescritte sulle pagine di RKE.
Fig. 17 - Interno del power meter
Fig. 16 - Particolare della parte rivelatricedi potenza con AD8307
Fig. 15 - Misuratore di potenza con AD8307
Power meter con AD830'1
Parliamo molto brevementeora di un misuratore di potenzarealizzato attorno all'oramai arcinoto ed usato integrato dellaAnalog Device AD8307. Di questo componente e di ciò che èpossibile realizzare si è scrittomolto e bene da parte di altriOM, proprio su queste pagine,quindi saremo piuttosto sintetici.
In sintesi l'AD8307 è un rivelatore di potenza, assai sensibile, ilcui range di frequenza si estende fino a 500 MHz (sono possibilimisure anche fino a 600 MHz!),e
Quando la frequenza propriadella induttanza è assai simile aquella di risonanza del circuitoLC del misuratore, la misura risulta assai accurata ed affidabile; il cosiddetto "LCF Calculatorby VU2FD"che si trova sul sito di"Ham Radio India" (http://wvvw.hamradioindia. com / HRICalc/LCFCalc.htm), è un ottimosupporto per fare i calcoli di cuisopra.
Per nuclei ferromagnetici esiste un "applet" Java (http:/ /wvvw.chemeng .ed.ac. uk/people/jack/radio/ design toroid.html), sul sito di GMORWU(http://wvvw.chemeng.ed.ac. uk/people/jackf) assai utile e completamente free, disponibile perchi ne abbia necessità.
Ovviamente per selezionare lecapacità di riferimento di valorecerto, è opportuno poter disporre (al limite ricorrendo una tantum al solito" amico ben fornito",di un misuratore di capacità affidabile e preciso e di alcune capacità campione come riferimenti.
Fig. 13 - Misuratore di induttanze: particolare dell'interno
Fig. 14 - Misuratore di induttanze: collegamento fra C nota ed induttanzasotto misura
sibilità e basso rumore. Questo èstato fatto secondo le disponbilità del "cassetto" di Hubert, manulla vieta di seguire strade diverse, seguendo la medesima logica.
La prima volta che questo strumento venne descritto sulla bibliografia nel campo Ham è statoad opera di Alain Dezelut. sullarivista "MEGAHERTZ"nel mesedi Maggio 1988.
Riportiamo semplicemente l'idea di Hubert. in quanto non èpossibile riportare il software e loschema può essere variato a piacere. Rimandiamo chi fosseeventualmente interessato, achiedere direttamente ad Hubertil software ed i particolari, se sivolesse direttamente" clonare" ilsuo oggetto. Non è nelle finalitàdi queste righe fornire particolariper copiare in modo pedissequo, quanto, invece, lo ripetiamoalla noia, quello di dare idee esuggerimenti che ci aiutino arealizzare strumenti analoghi.secondo la NOSTRA mentalità,gusto, e necessità.
In figura 14 mostriamo il particolare del modo di collegamentodell'induttanza al condensatorenoto.
Fig. 19 - Generatore di segnale BF da 50 kHz a 30 MHz
Fig. 21 - Particolare dell'interno del generatore di BFIRF
spazio in cui discutere di questeinnovazioni ormai abbastanzadiffuse nel nostro campo, mal'SDRl 000 realizzato dalla FlexRadio System in questo momentoè l'apparato più nominato sulmercato ed Hubert che ne avevaacquistato ed assemblato unesemplare, ha ritenuto utile perse stesso, fare misure di IMD.
In figura 22 viene mostrato il risultato delle sue misure, visualizzato mediante il suo Pc, con ilsoftware "Wavespectra", che mostrano, nel caso di Hubert un ottimo risultato ed una IP3 (punto diintersezione di terz'ordine) paria + 34,5 dBm, per due segnali dipotenza pari a -12 dBm all'ingresso del ricevitore, in 40 m, espaziati di solo 1kHz!
Non ci interessa qui discuteredel risultato delle misure, quantodel fatto che con apparecchiature costruibili ormai dall'OM medio, o assemblabili da chiunquelo voglia, è possibile fare misureserie e quindi autocostruire e tarare e mettere bene a punto, anche apparati piuttosto sofisticati,ma soprattutto è possibile lavorare con cognizione di causa, ottenendo dai nostri apparati autocostruiti, prestazioni anche migliori di ciò che il mercato cioffre (vedi i casi di Pic-a-Star eCDG2000).
Per approntare un sistema dimisura di intermodulazione suapparecchiature rimandiamoalle ampie descrizioni fatte sia
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tro che funziona da 50 Hz a circa30 MHz.
In questo modo nel laboratorioavremo due generatori utilizzabili anche a RF, specie nel campo HF (con l'AD 9951 anche inVHF!), che saranno utilizzabilianche per eventuali misure di intermodulazione, con sufficienteaffidabilità, specie per illaboratorio di un buon autocostruttoreche non debba essere quellodell'ARRL o certificato a normeMIL-STD!
A proposito delle misure di intermodulazione, l'amico F6GOGha utilizzato questi due generatori per fare delle misure sul suoricetrasmettitore SDRl000 di cuiproprio da poco abbiamo finalmente, anche in Italia, un importatore ufficiale nella figura diBeppe IK3VIG.
Si tratta di un "software DefinedRadio", sostanzialmente di uncomputer a cui è attaccato unhardware che funge da "sezionedi alta frequenza" (front end delricevitore e parte RF del trasmettitore), ma in cui tutto ciò chenormalmente in un apparato si fadalla IFalla BF,viene fatto dentroe dal computer. Non è questo lo
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Fig. 20 - Particolare della parte amplifica-Fig. 18 - Generatore di segnale RF a DDS trice RF del generatore di segna-
da l MHza 65 MHz le RF a DDS.
re AD995l/54 (vedi le realizzazioni di IOCG descritte anche suRKE).e pilotato dal classico PICche in questo caso è un 16F626;la visualizzazione è affidata al solitoLCD che in ogni caso può essere di tipo leggermente diverso,ma non si discosta molto in ognirealizzazione di questo tipo. Ilcomponente utilizzato da Hubertè in grado di funzionare fino acirca 60-70 MHz, quello che usaGiuliano IOCG, arriva ben oltre ildoppio.
L'idea in sintesi consiste nell'utilizzare un generatore DDScome generatore di segnale RFad alta stabilità, ed oggi conl'AD951 anche di buona puliziaspettrale (si pensi che questocomponente è in grado di realizzare un VFO con una pulizia dicirca 120 dBc a lO Hz).
Poiché con questi integrati èpossibile spaziare fra l Hz ed illoro massimo' consentito, nullavieta di realizzare allo stessomodo, un generatore utilizzabileanche in BF, sempre di tipo sinusoidale. E difatti Hubert F6GOGha fatto così. realizzando cioè,due VFO, uno che funziona dacirca l MHz a 65 MHz, ed un al-
Osare Il CW~11IIpararlo~tlliellarsl•••••
f!.RP-CW ~
Fig. 22 - Misura di IP3 sulla parte riceventedell'SDRlOOO fatta da F6GOG in40m.
_________________ [email protected] __I .l--
sulle pagine di Radiokit. sia suRadio Rivista e reperibili tranquillamente da varie fonti su Internet. riteniamo inutile ripetereschemi e parole ormai ampiamente approfonditi e discussi enon inerenti direttamente quantotrattato in questa sede.
Concludendo, quindi. questacarrellata nel laboratorio di unOM particolarmente ben disposto a farsi da solo anche gli strumenti, ne traiamo la conclusioneche nei nostri giorni con la spesadi un buon generatore RF di unavolta, possiamo assemblare unlaboratorio in grado di permetterei di costruire dall' alimentatore stabilizzato al ricevitore di ottime prestazioni. dall' oscillatorinoa quarzi per fare un "micro-TX"in CW al transceiver a sintesi digitale per coprire le frequenzedalle HFalle UHF.
Proprio di recente l'amico Nnaldo IK2NBU ha mostrato sulsuo sitodi Radioavventura un lavoro di autocostruzione, ed anche Arnaldo non crediamo abbia laboratori del tipo Rohde &Schwarz,ma qualcosa di serio, eben assortito.Questo per ribadire una volta di più che autocostruzione,se noi vogliamo, non èsinonimodi raccogliticcio e brutto, ma può essere anche sinonimodi "prestazioni ottime, perchéfattocon le mie mani"! .
Bibliografia
RIE 1- "RFlow power meter" di U FabrisN3EFS RKEotto04. ott 05;RIE 2 - "Power meter" di G. Camignani10CG, RKEvari numeri.
Abbiamo già parlato deimodi di emissione "tradizionali fra cui ilCW è un po'
il principe fra gli amanti della"bassa potenza"; molti amici.però, continuano ad avere difficoltà nell' apprendimento, nellapratica, nell' allenamento e nelmiglioramento del CW. Ho pensato di fare cosa gradita facendouna rapida panoramica su alcuni dei metodi utilizzati per farquesto.
Mi sono limitato a due metodi,uno "made in Italy" e realizzatodall' amico Oscar Portoghese ,I70HP ottenibile da lui. e l'altroottenibile direttamente via web.
Non entro nel merito delle opinioni perché personalmente credo che ognuno debba e possascegliere la sua strada, il suomodo di imparare, e far allenamento in CW, invito ognuno afare prove e verifiche individuali.L'intento qui è solo quello di daredei suggerimenti, delle indicazioni di massima.
Innanzitutto un metodo perl'APPRENDIMENTO della telegrafia, cioè un sistema completoper chi non conosce l'uso delcodice Morse e vuole apprenderlo. Credo che giusto in questo periodo, cioè nel momento incui molte stazioni IWsi affacciano alle bande HF, possa esserenecessario imparare il CW perchi non è stato costretto dall'Esame.
Oscar Portoghese I70HP, hacreato un Corso per la Telegrafiache è !'ideale, è fatto in Italia edin Italiano, e porta passo passo
all'apprendimento non solo delcodice Morse e del suo uso, marealmente alla possibilità di farecollegamenti anche a velocitàpiù sostenuta.
Di seguito invece, a firma di unOM Inglese G4FON, un sistemaessenzialmente per fare pratica,allenamento o incrementare lavelocità di rice-trasmissione inCW.
Quindi il primo un sistema perchi non conosce il CW e vuoleimparare bene, e di seguito unsistema per chi intende, invece,fare pratica e migliorarsi.
Corso di telegrafia di I70HPO. Portoghese
L'autore (fig. l) è personacompetente e senz' altro titolataallo svolgimento di quanto da luirealizzato: parliamo di un ex maresciallo dell'A.M., marconistaper lavoro e socio INORC.
Su questo metodo già si è scritto sulle pagine di RKE,per cuinon staremo a fare duplicati disorta: come scrive l'autore stesso<Japeculiarità di questo corso èquella di far apprendere il CWsenza la necessità di conoscerela composizione dei caratteri,poiché l'allievo ascolterà e convertirà i suoni degli stessi in gruppi di 5 numeri o lettere» questocredo sia un buon punto su cuiriflettere. Il CW è essenzialmenteuna questione di orecchio e di"musica" e pertanto un metodobasato su questa filosofia èsenz'altro da tenere presente.
35
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1!.kJ
teressa O meno usare il CW. Conosco amici che sono stonaticome campane e che sono dei"draghi" in CW, come personeche potrebbero cantare a Sanremo, ma che hanno per il CW unaidiosincrasia innata. Conoscopersone che hanno deciso a 60anni di imparare e persone chehanno" dimenticato" .... Il CW ècome guidare l'auto, se si impara, se entra in testa, potremo calare di esercizio, di velocità, manon dimentichiamo. Se invecedentro pensiamo che non siamocapaci, che l'impresa sia ardua,allora mille saranno le cause checi impediranno di arrivare al risultato ed alla fine .... Avremo ragione!
Se qualcuno avesse dei dubbisui concetti espressi ripensi alpersonaggio di Tarzan di qualche decennio fa ... John Weissmuller (nome d'arte di RaoulWalsh) era poliomielitico dallanascita, prima di essere sceltocome attore per la parte di Tarzan era stato cinque volte campione olimpionico dal '24 al '28 e fu anche il primo nuotatore almondo a scendere sotto il minutonei cento metri. ... E noi riteniamo che imparare ilCW sia difficile? ..
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ImperiaLoanoSavonaDiano MarinaSan RemoAlasslol AlbengaBordighera
ASSOciazioneRadloamatoriItaliani
Metodo Koch di G4FON
Al sito Internet: http://www.g4fon.co.uk/ viene presentatoun software gratuito realizzato daG4FON. Ray Goff. Ray è stato unOM che ha faticato ad impararela telegrafia (come lo scrivente ... ) ed alle volte quello cheall'inizio era un osso duro, diventa il punto forte di un individuo.Tant'è che Ray, letto un articolodi Dave Finley NlIRZsul metododa lui proposto per l'apprendimento del CW, sviluppato dauno psicologo tedesco (L.Koch )nel 1930, ha deciso di scrivereun software per questo fine, basato proprio sul metodo in questione. Ne è scaturito il "Kochmethod CW trainer" che èsenz' altro un software assai utileper il fine preposto, e che rispecchia la mentalità di chi ama qualcosa (come d'altra parte abbiamo già scritto per Oscar 170HP),mettere a disposizione di altriquegli strumenti che per noisono risultati validi. magari perqualcosa che per noi stessi è stato un ostacolo. Il software giratranquillamente su ogni PC consistema operativo Win 9x fino aWindows XP e richiede soltantola presenza di una scheda sonora, vista la necessità di riprodurresuoni.
Per il resto il software si scarica,si installa e si usa. Anche quiprovare e imparare.
Un'ultima nota personale: ilCW si impara quando si vuoleimparare! Non esistono personepiù o meno portate, più o menodotate. Esistono persone a cui in-
Fig. l - Oscar Portoghese I70HP
rOIlI.().(iJT
Il corso si articola in 14 lezionidi base ed esercizi vari.
Sono stati aggiunti poi. degliesercizi a velocità progressiva da80 a 120 caratteri/minuto nonnecessari per una preparazionebase all'esame ma utili a chi intende' proseguire con l'attivitàdel CW.
Ogni qual volta viene introdotto un nuovo carattere, questo èpreannunciato a voce (usandol' alfabeto NATO) facendo neascoltare anche il suono permezzo del tasto.
Ilcorso viene realizzato dall'autore su due CD-ROM su cui sonoincise le lezioni e quant' altro necessario.
Oscar fornisce i due CD-ROMchiedendo semplicemente ilrimborso delle spese che sostiene nel fare le copie e per l'inviotramite posta. Senz' altro non siamo di fronte ad una Azienda chelucra su un corso di CW, ma adun professionista che ha decisodi mettere la sua esperienza a disposizione dei suoi colleghi dipassione, quella passione per ilCW che traspare scambiandoqualche email con ilbravo Oscar170HP.
Per il resto provare per credere! L'indirizzo email a cui rivolgersi per informazioni è: el[email protected]
36 I Rke 6/2006 I
IlCCeSSORI
Modlnche all·allmentatorelCOIf PS-88
di Daniele Cappa
Si propone una serie di velocimodifiche all'alimentatoreswitching volte ad eliminare
alcuni difetti.
L'alimentatore PS85 è un modello a commùtazione prodotto ametà degli anni '90, 13.5V per20A, ha una sola uscita con il cablaggio e il connettore adattoalla produzione di RTXda base,ovviamente della Icom.
Il difetto più evidente è la ventola di raffreddamento, che èsempre in funzione e, in un ambiente relativamente silenzioso,è perfettamente udibile.
Cercando informazioni in reteè uscita un'altra modifica, adopera di SV3KH, circa la frequenza di commutazione chegenera disturbi in HF e a cui èpossibile porre rimedio in pochiminuti.
Prima di illustrare le modificheè necessario un avvertimento, glialimentatori a commutazione utilizzano direttamente la tensione
di rete, opportunamente raddrizzata e livellata. Dunque aicapi dei due grossi elettroliticici sono circa 300V che sonopresenti per alcuni minuti anche dopo che l'alimentatore èstato spento!
Passiamo ora alle modifiche
La prima è banale, ma utilissima, si tratta di montare due boccole per prelevare ralimentazione per un secondo apparato,magari il veicolare VHF. Rimuoviamo (scaldandola) retichettaposteriore che riattacchiamo daqualche altra parte. Al suo posto,nello spazio tra la parte bassa ela ventola pratichiamodue fori necessari a fis-sare due boccole(come da copione, unarossa e una nera) avendo cura di scegliere unmodello il cui ingombrointerno sia compatibilecon lo spazio disponibile tra il pannello posteriore e il circuito stampato. Il collegamentoandrà realizzato con filopiù grosso possibile (ocon due fili appaiati).Nella foto l vediamodove prelevare la corrente di uscita. Da questa uscita è bene nonprelevare più di 6 - 7A.
La ventola parte ap-
IW1IIXR
pena roggetto è acceso, oltre aprodurre rumore e raffreddareha il compito di fornire un piccolo carico e permettere il funzionamento dell'alimentatore. Nonè dunque possibile scollegare laventola e accenderla solo in casodi necessità. Anche in questocaso la soluzione è semplice: interrompiamo uno dei due filicheforniscono ralimentazione allaventola e colleghiamoli a una resistenza il cui valore sarà compreso tra 39 e 47 Q Y2 W In queste condizioni la ventola gira piùlentamente, produce meno rumore e fornisce ugualmente uncarico sufficiente al funzionamento dell'alimentatore. E' chiaro che non possiamo ridurre in
Foto l - Le uscite posteriori
38
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Foto 2 - Il termostato fissato sull'aletta Microspia VHF - Telefonica eAmbientale - Alimentazione dallalinea telefonica - bassa caduta!
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:JiJUs,a,
investimento dopo 1'acquistodelI' alimentatore.
L'ultima modifica proviene dauno scritto reperito in rete adopera di un collega greco. E' necessario dissaldare la piastrinadel regolatore (è uno stampantino delle dimensioni di un francobollo posto quasi al centro dellamain board) e saldare un condensatore ceramico da 470pFtra il pin 12 dell'integrato SMDM51995FP (c'è solo lui) e massa.Anche qui la foto 3 è determinante.
Il montaggio del condensatoreabbassa la frequenza di commutazione dagli originali 85 kHzfino a circa 55 kHz, evitando alcuni problemi di risonanza cheintroducono degli spike durantela commutazione e generano piùdisturbi del necessario.
A seguito di questa modifica ilcollega greco consiglia la sostituzione di C23 che passa daglioriginali 100 .uF a 2200 .uF.Nell'occasione è bene porre inparallelo alle uscite un paio dicondensatori con valore compreso da 10 a 100nF.
Foto 3 - Il condensatore aggiunto sullaschedina del regolatore
modo così rilevante il flusso d'aria all'interno del contenitore inmodo permanente senza qualche rischio. Per ripristinare il raffreddamento normale è necessario montare un interruttore termico sul radiatore che cortocircuiti la resistenza aggiunta(foto 2). Praticamente al centrodelI'aletta pratichiamo due fori, lifilettiamo da 3MA e fissiamo iltermostato che andrà scelto tra imodelli con il contatto normalmente aperto e con una temperatura di chiusura compresa tra50 a 60°C. Il modello utilizzatochiude a 50° e riapre il contatto a35°, costa 3.50 € ed è il miglior
IICCeSSORI
Dupliciltore di frequenzil pergenerlltore RPnno ad l GHz
di Vmberto Fabris IY3EFS
Da alcuni anni a questa parte, sono apparsi sulle variefiere del settore radiantisti
co / elettronico, o disponibili tramite rivenditori specializzati inapparecchiature surplus, tuttauna serie di strumenti di misura ecollaudo, di caratteristiche professionali. provenienti dal rinnovo della strumentazione di aziende pubbliche / private e/o centridi ricerca o Università.
Questi strumenti. generalmente "vecchi" di circa 10-15 anni.vengono venduti a prezzi chesono decimi del loro valore iniziale ma che, se non manomessie quindi funzionanti, ci permettono di disporre nel nostro laboratorio di una strumentazionecon caratteri3tiche e qualità pro-fessionali. .
Proprio in una di queste occasioni. circa 2 anni fa, ho acqui-
Fig. l
stato, a poche centinaia di euro,un generatore di segnale prodotto dalla HP, modello 8640B,che è in grado di generare segnali. modulati ed a onda continua, fino alla frequenza massimadi circa 560 MHz. Strumento inottimo stato, sia estetico che elettrico, addirittura con i sigillidell'ultima calibrazione eseguita, ancora intatti. Sempre per lostesso ordine di costo, è possibileacquistare molti altri strumentianaloghi, ma con frequenzemassime sempre di poco superiori a 500 MHz.
Quando però, servono segnalia frequenze superiori. ecco cheil nostro bellissimo strumento diventa inutile. Cosa fare allorasenza acquistare un altro strumento? La soluzione, se ci necessitano segnali entro l GHz, èquella di acquistare o realizzare
un duplicatore di frequenzaesterno allo strumento.
Ed è infatti quello che ho realizzato e che andrò a descrivervi.
I duplicatori di frequenza passivi, sono dispositivi non lineari,generalmente realizzati sulloschema del classico ponte rettificatore ad onda intera, accoppiati tramite due trasformatori/balun. Si possono quindi realizzarecon una coppia di diodi. se i trasformatori di accoppiamentosono realizzati con avvolgimentisimmetrici, quindi con presacentrale, oppure utilizzando unaquaterna di diodi e due trasformatori con avvolgimento semplice. Questa configurazione, seben realizzata, presenta unabuona efficienza di conversioneed una buona reiezione verso learmoniche dispari. In particolare, la reiezione delle armoniche
Fig. 2
Fig. 3 Fig. 4
La realizzazione pratica diquesto duplicatore, è stata completata dall'inserimento, all'uscita del duplicatore RK-2 di un filtro passa alto a 3 poli tipo Butterworth, con frequenza di tagliocentrata a 470 MHz. Questo perfiltrare ulteriormente l'uscita delduplicatore, dal segnale di pilotaggio in ingresso che ha valoridi frequenza compresi tra 250 500 MHz tali da ottenere quindiun'uscita corrispondente a 5001000 MHz.
La costruzione
La realizzazione del duplicatore non presenta particolari difficoltà; una volta reperiti i pochicomponenti necessari al progetto, si inizierà con la realizzazionedel circuito stampato, un lato tutto massa, l'altro ospiterà i componenti e le piste di interconnessione, come visibile dalle illustrazioni che accompagnano l'articolo.
Nella mia realizzazione, questocircuito ha trovato alloggio in uncontenitore metallico di dimensioni 55x28x35 (L h, p) sul quale,verranno per prima realizzati ifori per i connettori BNC (figural). Naturalmente, se disponetedi un contenitore di dimensionidiverse, dovrete necessariamente adattare la realizzazione delcircuito stampato, alle sue misure interne, in modo da poterlopoi saldare su entrambi i lati perassicurare una buona massa alcircuito. Verranno quindi saldati
41
HP, estendendolo quindi fino a1100 MHz.
11duplicatore utilizzato è il modello RK-2che, senza bisogno diulteriori componenti aggiuntiviper funzionare, presenta questecaratteristiche:• Frequenza di funzionamento:
Fin 5 - 500 MHzFout lO - 1000 MHz
• Potenza in ingresso richiesta:da l a 15 dBm
• Perdita di conversione: circa15 dBm per Fin da 300 - 500MHz
• Reiezione della Fin -15/20 dBcF3 -25/30 dBcAdatto quindi ad essere accop
piato a generatori fino a circa500 MHz e con livelli di uscita dialmeno + l dBm.
D IUSJ-lI(jUscita
Ingresso
-(1DI-
Schema base duplicatore di frequenza
dispari, viene ottenuta solo se idiodi utilizzati presentano caratteristiche uguali: ergo coppie oquaterne "selezionate". Anche itrasformatori/balun di accoppiamento giocano un ruolo fondamentale, debbono infatti presentare basse perdite di accoppiamento, ampia banda passante eimpedenza il più possibile costante. Alla luce di tutto quantoesposto, e verificato in pratica darealizzazioni "home made" chefunzionavano bene solo in ristretti range di frequenze, la miascelta è caduta su un dispositivocommerciale, prodotto dalla MiniCircuits, che mi ha permessodi realizzare un ottimo ed economico duplicatore di frequenzada utilizzare sul mio generatore
Fig. 5 Fig. 6
Dalle prove pratiche sul mioesemplare. ho verificato che funziona regolarmente fornendogliun segnale di ingresso da OdBma + 16 dBm; con questi valori,l'ampiezza della frequenza inuscita sarà quindi còmpresa tra-15 dBm e + l dBm. Se si necessita di ampiezze inferiori, non èpossibile scendere di livello conil segnale di pilotaggio, pena ilnon funzionamento del duplicatore :bisognerà quindi attenuareil segnale con degli attenuatoricalibrati esterni.
Rimango sempre a disposizione al mio indirizzo email: fa[email protected]
[~
OUT
cuito stampato (figure 4 e 5). Nonresta ora che collegarlo ad ungeneratore di segnale, regolargli il livello di uscita a +5 / lOdBm e verificare sull'analizzatore di spettro, o con un frequenzimetro, la duplicazione della frequenza immessa all'entrata. Aquesto punto, verificatone il regolare funzionamento, possiamoprocedere alla chiusura del contenitore, saldandone i due coperchi (figura 6).
<.. TOP ONE S.R.L.~.U wwwtoponesrl.it
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Settoriali, Parabole• Consulenze per installazioni,
realizzazioni, certificazioni• Cavi H155 RF240,
connettori SMA-RP,TNC-RP, N
• Analizzatori RF portatilivasta gamma da 10 MHz a 6GHz
IN
Cl.C2 = 6,8 pF SMD 1206LI =8.2 nH SMD 1206Doubler = RK-22 prese BNC da stampatol contenitore metallico 55x35x28
1,3,4
i due condensatori, l'induttanza,il duplicatore.RK-2 ed i due BNCsul circuito stampato (figure 2 e3) ricordandosi di segnare almeno il connettore di ingresso perevitare di scambiarli. Completata questa operazione, possiamoinserire il nostro circuito all' interno del contenitore, saldandonequindi i lati dello stesso e del cir-
L 'flSPE1TO TEORICO ~
Il progetto del n/trl passivi (3)Dopo aver analizzato nei precedenti articoli i filtri passa-alto e passa-basso passivi,
si prendono in considerazione i corrispondenti passa-banda
di Nico Grllloni
X,01,J_ X~:724,4 ,"':eM_QYo:2Q3,3 •• V'.1DOO •• <:·7011.1m
[1] sione del tutto intuitiva:
[2](
B= Q
Da questa si deduce che quanto più è elevato il fattore di meritoQ tanto minore sarà B. Il che significa che ad un valore via viacrescente di Q corrisponderàuna banda passante via via piùstretta.
Il circuito risonante parallelo
Sono molteplici i circuiti checonsentono di ottenere una curva del tutto simile a quella di cuialla figura l. Uno di questi è ilclassico circuito risonante di tipo
le = .J724.4 X 1380 = 999,83 Hz
Essendo Il = 724.4 Hz e 12 =1380 Hz (si veda la posizione deimarker b e a rispettivamente),dall' espressione precedente siricava:
Fig. 1 - Classica curva di risposta di un filtro passa-banda a banda stretta. I marker verticali indicano le frequenza di taglio inferiore e superiore Ile 12, mentre con le si èindicata la frequenza di centrobanda.
Da quanto appena esposto sicomprende che un filtro è tantopiù selettivo quanto più è strettala banda passante, ossia quantopiù le frequenze Il e 12 sarannoprossime alla le- Questo concettoè normalmente espresso dal fattore di merito Q che è in relazione con l'ampiezza della bandapassante B e con la frequenza dicentrobanda le secondo l'espres-
Nei precedenti articoli sonostati analizzati i filtri H -C eH-L di tipo passa-alto e pas
sa-basso. In questa terza parteprenderemo in considerazionegli analoghi filtri,ma di tipo passa-banda. Questi, per definizione, sono circuiti selettivi che lasciano passare inalterati i segnalila cui frequenza è compresa fraun valore I) e un valore 12, attenuando i segnali di frequenzaminore di I) e maggiore di 12
Relazioni fondamentali
La classica curva di risposta diun filtro passa-banda è riportatanella figura l. La frequenza lepari a l kHz, si definisce frequenza di centrobanda, mentrele frequenze Il e 12 sono le frequenze di taglio, ossia le frequenze alle quali il segnale haampiezza pari a 0,707 volte l'ampiezza che ha alla frequenza le.Si noti infatti che alla frequenza le= l kHz il rapporto Va / V; ha ampiezza unitaria - e ciò significache l'ampiezza della tensione Vadi uscita è eguale all'ampiezzadella tensione V; applicata in ingresso - mentre i marker verticalia e b intersecano il marker orizzontale c che è posto a 0,707 dalmarker d. Le posizioni dei marker a e b indicano pertanto le frequenze di taglio, mentre la differenza ([2 - Il) esprime l'ampiezzadella banda passante B. Si puòdimostrare che è valida l'espressione:
43
Fig. 2 - Circuito risonante di tipo parallelo.La frequenza di centrobanda puòessere modificata agendo sul condensatore variabile.
parallelo proposto nella figura 2nel quale è possibile modificarela frequenza di centrobanda, ossia la curva di risposta, agendosulla capacità variabile e (o, nelcaso del circuito risonante a variazione di induttanza, modificando il valore di quest'ultima).In particolare, aumentando il valore della capacità la frequenzadi centrobanda si sposta su valoridi frequenza via via minori, mentre diminuendo il valore di e lafrequenza di centrobanda siporta su valori via via maggiori.
Per e pari. per esempio, a O,l,uF e L = 100 ,uH, si ha la curva dirisposta di cui alla figura 3 nellaquale il marker verticale a indicala frequenza di risonanza pari acirca 50 kHz. Si legge, infatti:Xa= 50 kHz. Per ricavare questafrequenza si farà ricorsoall'espressione:
X.:IlO,CQ< X.:!IOW .-1;41;1'yo:gg7,e ••• n,1I.lIl.l ••••. 4:2Q1.lm
r-d
Fig. 3 - Curva di risposta del circuito risonante parallelo di cui alla figura 2.
Fig. 4 - Curva di risposta del circuito risonante parallelo in cui sono poste in evidenza, tramite la posizione dei marker verticali a e b, le due frequenze di taglio Il e 12,
X,,'14,0I< ><1:'4__ ••~:1eg.ek'1'0:\10\11.8 •• '1'.:707.1 •• U,:!O(I.&m
Pertanto, per e = O,l ,uF e L =100,uH, si ricava:
l .ie = 2n-J Le
[3]
La banda passante è quindi:
B = (l74-14,5)kHz = 159,5kHz
Poiché dall'espressione [2] sideduce:
il fattore di merito del circuito inoggetto, che qui è più consonochiamare coefficiente di risonanza, vale:
Q = 50000/ 159500 = 0,314
li = --=============e 2n X -JOJ xlO-6 xlOO xlO-6
= 50,3 kHz
Si tenga, infine, presente che
Fig. 5 a - Filtro passa-banda ottenuto ponendo in cascata un filtro passa-alto con un filtropassa-basso.
Si consideri adesso il diagramma di cui la figura 4 che, identicoal diagramma di cui alla figura 3,pone però in evidenza le frequenze i[ e i2 ' ossia l'ampiezzadella banda passante B = i2 - il'Qui si legge, tramite la posizionedei marker verticali b e a:
2C1
v~
2C1 L 2/2 L2/2
RL
Xo:S.eo4< )<J,:300.oY.:·O.ooo y_:-e.((l(l ~_,-1.ooo
In queste espressioni, R è !'impedenza caratteristica del filtro,mentre il e i2 sono le frequenzedi taglio superiore e inferiore.
Esempio lSi dimensioni il filtro passa
banda di cui alla figura 5 a per labanda 300 Hz -;-3,5 kHz con impedenza caratteristica pari a lkQ.
SoluzioneApplicando le espressioni [4]
-;-[7]si ricava per la sezione passa-alto:
Fig. 5 b - Curva di risposta in frequenza del filtro passa-banda di cui alla figura 5 a. Le frequenze di taglio sono proprio quelle ricavate dal calcolo.
Fig. 6 - Filtri passa-banda passivi. In a il circuito detto a T e in b il circuito a :TI:. Questi circuiti sono anche definiti a k costante.
1000
LI = 4 x.n x300 = 265.25 mH
C = ll 4 X.n x l000 x 300
Vi
2L2
L1 C1
C212
Vo
= 265,25 nF
Da quest'ultima si ha quindi:
2Cl = 530,5 nF
E per la sezione passa-basso:
L2 = rooo.n x3500 = 91 mH
e quindi: L2/2 = 45,5 mH.
lC2 = .n xlOOOx3500 = 91 nF
I filtri passa-banda tipici
I filtripassa-banda che normalmente si utilizzano nella praticasono quadripoli che, in funzionedella loro struttura, si definiscono
45
In simulazione, attribuiti ivaloriricavati alle induttanze e alle capacità, si è ottenuta la curva di risposta di cui alla figura 5 b. Labanda passante, così come voleva l'enunciato delI'esempio, siestende dalla frequenza i) = 300Hz indicata dalla posizione delmarker b, alla frequenzai2 = 3,5kHz indicata dalla posizione delmarker a. In banda passante l'attenuazione è di 6 db come indicala posizione del marker orizzontale d che dista, per l'appunto, di6 dB dal livello OdB del segnaledi ingresso; si legge, infatti: Yd =-6dB.
[6]
[7]
[4]
[5]
(b)
R
L2=.n'i2
Sezione passa-basso
5 a. In questa, i condensatori C lunitamente alla induttanza L l costituisce il filtro passa-alto, mentre il condensatore C2 unitamente alle induttanze L2 costituisce lasezione passa-basso.
Per il dimensionamento deicomponenti valgono le espressioni:
Sezione passa-altoR
Ll=-4·.n· il
Questa, come si può constatare, è formalmente identica aquella che caratterizza il fattoredi merito di un'induttanza. Diciamo formalmente poiché, in effetti, vi sono alcune differenze significative fra il fattore di meritodi un induttore e il Q preso qui inconsiderazione.
In ogni caso il circuito risonante realizza già di per sé un filtrodal momento che attenua i segnali con frequenza minore di ile maggiore di i2.
Un'ulteriore configurazionecircuitale che consente la realizzazione di un filtro passa-bandautilizzadue filtri, un passa-alto eun passa-basso disposti in cascata così come mostra la figura
Q'= wL / R
(a)
l'espressione del coefficiente Qin funzione dei componenti utilizzati è:
Fig. 7 - Curva di risposta di un filtro passa-banda con frequenza ie di centrobanda di lMHz.Il segnale in uscita ha un'ampiezza, in banda passante, di circa il 50 % inferiore all'ampiezza del segnale di ingresso. Le frequenza di taglio il e i2 sono simmetriche rispetto alla ie
valori il filtro passa-banda di cuialla figura 6 a fornisce la curva dirisposta di cui alla figura 7. Qui sivede come le frequenza di tagliosiano pressoché coincidenti conquanto richiesto dalle specifichedell' esempio. Si legge, infatti:Xa= 1.1 MHz eXb = 901.7 kHz. Sinoti, in proposito, che il marker cè posto sulla posizione corrispondente a 0,707 Yd, ossia a - 3dB dal valore massimo. La bandapassante è sempre, convenzionalmente, indicata a - 3 dB.
Si noti altresì come in bandapassante il segnale subiscaun'attenuazione di circa il 50 %.Questa attenuazione è uno deiprincipali limiti dei filtripassivi.
Realizzando il circuito conquesti valori, si ottiene in simulazione la curva esposta nella figura 8 a dove 1'asse delle ordinate èqui proposto in dB. In questo diagramma, la retta passante per OdB indica il livello del segnale diingresso, mentre i due markerorizzontali c e d sono posti a distanza di 3 dB 1'uno dall' altro. A3 dB i marker verticali a e b indicano, rispettivamente, le frequenze di taglio 12e Il' Si legge:Xa = 3,504 kHzeXb = 300 Hz. Il
Esempio 3Si dimensioni il filtro passa
banda di cui alla figura 6 a per labanda 300 Hz + 3,5 kHz con impedenza caratteristica pari a lkQ.
SoluzioneSi ha dunque:
Il = 300 Hz12 = 3,5 kHz12-Il = 3200 Hz
Calcolando le capacità e le induttanze con le espressioni su riportate si ha:
LI = 99.47 mH
e quindi Ll/2 = 49,73 mH.
L2 = 242 mHCl = 242,5 nF
e quindi 2Cl = 485 nF.
C2 = 99.4 nFL = 200000 x 500
2 4 x n x 1100000 x 900000
= 8.uH
Applicando 1'espressione [d] siricava:
Cj=1100000 - 900000
4 x n x Il 00000 x 900000 x 500
= 32 pF
Applicando 1'espressione [c] siricava:
Si può quindi porre:
Il = 1000000 -l 00000 =900 kHz12= 1000000 +50000 = l, l MHz
Applicando quindi 1'espressione [a] si ricava:
500
LI = n' (lI 00000 - 900000)
=796.uH
Applicando 1'espressione [b] siricava:
C2=
ln x (lI 00000 - 900000) x 500
= 3,2 nF
Essendo L l = 796 .uH, si haLl/2 = 398.uH; essendo Cl = 32pF, siha2Cl = 64pF. Con questiB = 1000000 1 lO = 100 kHz
filtria T e filtria n. Ilcircuito dellafigura 6 a riporta, per 1'appunto,un filtropassa-banda a T. mentrela figura 6 b riporta 1'analogo filtro a n.
Le espressioni utili al calcolodei componenti dei due filtrisono, rispettivamente:
dove R è l'impedenza caratteristica del filtro.
Esempio 2Si dimensioni il filtro a T di cui
alla figura 6 a per una frequenzadi centrobanda di l MHz sapendo che R = 500 Q. Si vuole uncoefficiente di merito Q = lO.
SoluzioneDalla [2]si ricava la banda pas
sante:
"']j7[•..~T~r#J[::"""'"
l!:kl
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risultato è quindi perfettamentein linea con quanto richiestodell' enunciato dell' esempio.
La figura 8 b evidenzia, per lostesso filtro, 1'attenuazione inbanda passante. Come si è giàanticipato il filtripassivi apportano sempre una più o meno marcata attenuazione al segnale diingresso. In questo caso l'attenuazione è di 6 dB ed è posta inevidenza dalla reciproca posizione dei marker orizzontali c ed. Si legge, infatti: (c - d) = - 6dB.
La figura 8 c evidenzia l'attenuazione in banda interdetta.Per il circuito in esame questa attenuazione è di 60 dB per decade. Ciò è posto in evidenza dallaposizione dei marker orizzontalic e d alla loro intersezione con lacurva ed i marker verticali b e ache sono posti, rispettivamente,su due frequenze çhe sono l'unadieci volte l'altra. E infatti. Xa =59,8 kHzeXb = 5,98 kHz. Si legge: (c - d) = 60 dB.
J<..I,illl.(I(JIo xo:5.0le0l< •.• :53.871<
V.:·21.71 Yj;.U.71 0-0:00.50
J<..I:l00.Qk X.:10.oo .-.,", __
y",.e.222 V~,722.2m o-d:.e.ooo
Xo:3~ ~:300.o ••• :3.204<
Fig. 8 c - Il diagramma evidenzia l'attenuazione in banda interdetta tramite la reciprocaposizione dei marker orizzontali c e d. L'attenuazione è di 60 dB.
Fig. 8 a - Curva di risposta di un filtro passivo passa-banda a banda larga con frequenzedi taglio imposte su 300 Hz e 3500 Hz così come indica la posizione dei markerverticali b e a.
Fig. 8 b - In banda passante, con riferimento al filtro passa-banda (0,373,5) kHz, il segnale in uscita ha un' attenuazione di 6 dB. Il segnale in uscita ha quindi un' ampiezza pari al 50 % dell'ampiezza del segnale applicato in ingresso.
- IIBC DELIA eliO/O Il VlIlVOlE
Gli oscillatori RP ed il pe"todD
Abbiamo parlato, nella scorsa puntata di questa serie,degli effetti delle capacità
interelettrodiche del triodo, perevidenziare i meriti dell' oscillatore di tipo Colpitts nell' attenuarnel'entità; ma c'è di meglio, ed ilmeglio consiste nell'attenuare,tali capacità, usando un pentodo!
Grazie alla presenza della griglia schermo (G2), il pentodopossiede una capacità grigliacontrollol anodo molto più bassa, cioè meno di l pF: del resto,lo scopo della sua presenza èproprio questo.
Ecco allora che, per mettereancor meglio in pratica quantovisto nelle precedenti puntate, riesamineremo i due circuiti giàdescritti, ora però nella versionea pentodo.
Oscillatore Colpitts (fig. 1)
Nel confronto con lo schemadell' oscillatore a triodo, c'è da rimarcare solamente il circuito dipolarizzazione della grigliaschermo. La resistenza REda 56kQ fa SI che si abbia una tensionedi schermo pari ad un centinaiodi volt; i due condensatori CD sicomportano come cortocircuitinei confronti delle tensioni a RFivi presenti. La capacità di talicomponenti può essere compresa fra 5 e lO nanofarad, ma il valore non è critico; basta ricordare ilvalore piuttosto elevato dellatensione di lavoro e che ... sesono ceramici, tanto meglio!
I valori dei componenti, moltosimili a quelli visti nelle puntateprecedenti, sono riepilogati quidi seguito, tenendo presente chela tensione anodica è qui sui 260V (e quella di schermo sui 100V).
RG= 100 kQ 1/2WRE = 56 kQ 1/2 WCl = 1.5 nFC2 = l nF - 400 VC3 = 470 pFCG = 68 pFCD = lO nF - 400 VCs = 100 pF - 400 VCh = RFC l mHL = 8,uH, 30 spire 0 16 mmCv = 180 pF
Il segnale ottenuto in uscita siaggira sui 20 V sinusoidali.
Oscillatore Hartley (fig. 2)
Ivalori in circuito sono gli stessidel Colpitts; qui il segnale d'uscita è prelevato dal catodo, peravere meno problemi (se non altro, quelli dell'alta tensione!).
Fig. l - Oscillatore Colpitts a pentodo. Fig. 2 - Oscillatore Hartley a pentodo.
48
CV
L
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RFC
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Cc
7' CIRCOITl-COMPONEN'I'I
/Iddio, stagno-piombo, tlddlo••..Dal primo luglio 2006 una normativa europea mette fuori legge
lo lega per saldature fino ad oggi utilizzata
di Marco Lisi IZOFNO
Fig. l - I famigerati "whisker" ("baffi di gatto").
Lospettro di una rivoluzioneepocale incombe sul mondodell' elettronica. La lega sal
dante allo stagno-piombo, ultimo baluardo dell' elettronicaprofessionale ed amatoriale; labuona, vecchia lega per saldature, alla quale tanti nostri ricordi(e bruciature!) sono legati. staper diventare fuorilegge.
Tanto recita una direttiva europea, la RoHS 2002/95/CE, chepone severi limiti all'utilizzo diuna serie di sostanze pericolose,tra le quali mercurio, cadmio e,per l'appunto, piombo.
L'acronimo RoHS sta per "Restriction on Hazardous Substances", cioè "Restrizione all'uso dideterminate sostanze pericolo-" .se .
La direttiva europea diventeràcompletamente operativa in Italia a partire dal l o luglio 2006 e siestenderà ad una vasta gammadi apparecchiature elettriche edelettroniche, tra le quali:l. i grandi elettrodomestici (fri
goriferi. lavatrici. lavapiatti.forni elettrici ed a microonde,condizionatori d'aria, ecc.);
2. i piccoli elettrodomestici(aspirapolvere, tostapane, rasoi elettrici. tritatutto, ecc.);
3. le apparecchiature per l'informatica e le telecomunicazioni(personal computer, palmari.calcolatrici elettroniche,stampanti, telefoni. cellulari.fax, segreterie telefoniche,ecc.);
4. l'elettronica di consumo (ra-
dio, televisori, videocamere,videoregistratori, apparecchiature Hi-Fi. ecc.);
5. gli apparecchi di illuminazione;
6. gli strumenti elettrici ed elettronici;
7. i giochi elettronici ed i giocattoli (videogame, trenini elettrici, ecc.).
Nello specifico, la normativaRoHS fissa allo 0,1% la percentuale massima di piombo e mercurio presente nei materiali utilizzati per realizzare le apparecchiature prima menzionate, eaddirittura allo 0,0 l % quella ammessa per il cadmio.
Per quanto riguarda ilpiombo,esso è attualmente presente, 01-
tre che nelle leghe per saldature(la lega saldante più diffusa, lastagno-piombo Sn63, contiene il37% in peso di piombo), anchenelle lampade, nel materialeplastico dei contenitori e dei cavicoassiali (PVC)ed in molte vernici.
Il mercurio è utilizzato nellelampade (per l'appunto, a vaporidi mercurio), in vari sensori e soprattutto nei relè, dove ricopre icontatti.
Il pericolosissimo cadmio, infine, viene impiegato, oltre chenelle celle fotosensibili al solfurodi cadmio, nei contatti elettrici dialcuni relè ed interruttori. nei potenziometri. in alcune materieplastiche e nel PVc.
Fig. 2 - Saldatura con lega senza piombo Fig, 3 - Saldatura con lega tradizionale stagno-piombo (Sn63)
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diventeranno progressivamentesempre più rari. Non è il caso didiffondere psicosi e corse all'accaparramento immotivate, maqualche rocchetto di lega saldante stagno-piombo di scortanon fa mai male. A buon intenditor. ..
cristallo e quarzi in genere, diodiLED, circuiti integrati.
Inoltre le leghe senza piombohanno mostrato la tendenza agenerare i cosiddetti "whisker"("baffi"). I "whisker" sono dei filamenti conduttivi di stagno, pressoché trasparenti, che si sviluppano nel tempo sulle superfici distagno puro privo di piombo,provocando a volte dei corti circuiti di difficile individuazione(fig. l).
Da ultima, una considerazioneche sembrerebbe solamenteestetica, ma in realtà non lo è: lesaldature con leghe senza piombo hanno un aspetto diverso rispetto a quelle allo stagno-piombo e vengono spesso confuse persaldature "fredde". Gli operatoridovranno essere quindi addestrati in modo da saper distinguere le saldature "buone" daquelle "cattive" (figg. 2 e 3).
Ma quale sarà !'impatto dellanuova normativa e delle nuovetecniche di saldatura sull'attivitàdi sperimentatori dilettanti, autocostruttori e radioamatori? E'presto per dirlo. Forse nessuno,
almeno nei prossimianni, visto che, a causadi una serie di deroghepreviste dalla nuova legislazione, la vecchiatecnologia allo stagnopiombo continuerà adessere utilizzata. Certoè che in futuro saldatoritradizionali e rocchettidi filo stagno-piombo
Ritornando al tema delle saldature, è ben evidente che da luglio 2006 le aziende produttricidi apparecchiature e prodottielettrici ed elettronici dovrannoaggiornare i loro processi produttivi ed adottare nuovi sistemidi saldatura, basati su leghe saldanti "Pb free", cioè prive dipiombo.
Sono state già individuate variealternative alla buona e vecchialega Sn63, tutte essenzialmentebasate su una predominanza distagno (Sn), con aggiunta dirame (Cu) ed argento (Ag) in varie, e peraltro piccole, proporzioni.Lapiù nota di esse è quelladenominata SAC, dalle inizialidei suoi cC\lllponenti (Sn-AgCulo
Nessun problema, verrebbe dadire, ovvero:"morta una lega saldante, se ne usa un' altra".
In realtà, qualche probleminoc'è. Innanzi tutto, le leghe saldanti senza piombo hanno unatemperatura di fusione più elevata (frai30 e i 40°C) di quella della lega stagno-piombo (che è di183°C). Questa circostanzacomporta un maggiore stress termicosui componenti elettronici. particolarmente su quelli piùsensibili al calore:condensatori (elettrolitici. al tantalio, afilm),relè a montaggio superficiale,oscillatoriintegrati a
STeVMENTIIZIONE
Strumentazlone:MIIltllIlBIrO IIntllogle DP 100
di Roberto Perolti
CORRENTI CONTINUE
(uno s~unt da 0,1 Q è usato su tutte QuesteòortatePortata
RisoluzioneAccuratezza
200 mA
1 uA0,05%
2A, <1A
10 /lA0,05%
>1A
10/lA0,1%
-lIW2BYIil
CORRENTI ALTERNATE
Wn~ shunt da 0,1 Q è inserito su queste par-ate ACCURATEZZAFreouenza
Portata 200mAPortata 2A
20-50Hz
0,7%0,7%
50-1 kHz
0,65%0,6%
1-5 kHz
0,50%0,5%
Risoluzione
1f.1A10f.1A
FREQUENZA
Portata
RisoluzioneGate
200 kHz
1Hz1 sec
2 MHz
10Hz100 mS
20 MHz
100Hz100 mS
25 MHz
1000Hz100 mS
Impedenza in~resso 1 MQ in parallelo 30pF
Sensibilità 20 mV
RESISTENZE
PORTATA
RisoluzioneCorrente erollata
200 Q
1 milliQ1 mA
2kQ
10milliQ1 mA
20 kQ
0,1 Q10uA
200 kQ
10Q10l1A
2MQ
10Q1l1A
20 MQ*
100Q0,1 uA
* = solo con metodo a 2 terminali
TENSIONI ALTERNATE
ACCURATEZZAcon onda sinusoidale)
Frequenza
200mV2V,20V,450V200V
20-50 Hz
1,10%1,10%1,10%
50-100 Hz
0,40%0,35%0,35%
100 Hz-1O kHz
0,30%0,25%0,25%
10-20 kHz
1,0%0,35%0,35%
20-30 kHz
--1,0%1,0%
Risoluzione
1 uV10uV10mV
Im~edenza di ingresso: 1MQ shuntata da menodi OpFguasti: piuttosto i
problemi derivavano dagli accessori, che tratteremo più avanti.
TENSIONI CONTINUE
Portata
RisoluzioneImpedenza di
inoresso20 mV
0,1/lV>10GQ
200 mV
1 uVIdem c.s
2V
10uVIdem c.s.
20 V
0,1 mV10MQ
200 V
1 mVIdem c.s.
450 V
10 mVIdem c.s.
Modello DP 100casa costruttriceAnalogic (U.s.A.)Categoria: multi-
metro con autorangeDisplay: LCD non retroilluminato(caratteri alti 13mm)Alimentazione: 230V 50-60 Hz5W o batterie interne ricaricabiliNI-CDDimensioni: 76 x 216 x 254 mmPeso: 1.6 kgBatterie: Nickel - cadmio, 10 oremin. di funzionamento, ricarica12116 oreTempo di riscaldamento: 15 minutiMax tensione in ingresso; 450VDC o VAC
Max corrente: 2 ampere AC oDC (fusibile su pannello frontale)
Portate
Descrizione
Oggetto
Pannello frontale
Scopo di questo articolo è presentare un multimetro da laboratorio / servizio che si sta rendendosempre più' presente nel mercato dell'usato. Si tratta del modelloDP l 00 dell' americana Analogicdi Peabody (Maryland).Uno strumento che al suo apparire copriva un mercato professionale eora può diventare con poca spesa parte del nostro laboratorio.
Quando cominciai ad usare sullavoro il DP100 era l'anno 1993:in laboratorio ne avevamo 3, equello a me assegnato lo usavoper misurare con il metodo a 4 filibasse resistenze(l) inerenti a contatti elettrici. Erano stati scelti iDP 100 perché oltre ad averefama di robustezza e precisionepotevano funzionare per svariateore alimentati da batterie interne. Devo ammettere che in molteore di impiego" campale" pressofornitori esterni non ho mai avuto
Display
ANAlOG DP-l00
assegnazione pio RS-232 c di comunicazioneverso il PC (Iato posteriore)
I
IIII1
2345
I III6
789
pin2-ocdpin3-llCdpin4-dWpìn5-gnd
riori alla massima di vostro interesse.
Porta RS-232
Uso "filtrato"
Tramite il tasto function è possibile effettuare misure filtrate.
In pratica vengono eseguiteuna serie di misure e poi vienemostrato il risultato come unasingola misura. Questo permettedi lavorare in presenza di disturbi o di ottenere misure più precise. Il filtro può selezionare un setdi 2.4.8 o 16 misure su cui effettuare la media prima di mostrarlasul display. Il display rimane costante sino a che il buffer vienecancellato per dare spazio all'operazione di media del nuovo setdi misure. Un filtraggio di livello
"----y---JAUXllIARY FUNCTION
CARETS5112-DIGIT
NUMERIC
DISPLAY
4-TERMINAl
MUL TI-SEGMENT
FUNCllON
ANNUNCIATOR
(V, I, R, T, & F)
Uso come frequenzimetro
NOTE DI UTILIZZO
stenza a 4 terminaliTriangolo vertice verso basso:
selzionata funzione ausiliaria (lafunzione è quella scritta sotto iltriangolo illuminato)
Il DP l00 è molto sensibile edha una banda di ingresso moltolarga. Questo significa che bisogna avere alcune accortezze perevitare errori.
l) Usate una sonda per oscilloscopio (nota 3) per collegarvi almultimetro. Questo limita il carico del circuito sotto misura e assicura che la RFarrivi agli ingressi senza attenuazioni o disturbi.Se dovete fare misure nel campopiù alto (25 MHz) è meglio scegliate una sonda x lO che haun'impedenza maggiore e unaminore capacità d'ingresso. Ricordatevi di acquistare un buonadattatore BNC-BANANA percollegarvi ai morsetti frontali.
2) Se non avete sotto mano lasonda, tenete i 2 fili attorcigliatifra loro durante le misure, o perlomeno vicini uno all'altro.
3) Evitate di stare" addosso" asorgenti di rumore.
4) Cercate di "squadrare" laforma d'onda da misurare.
5) Se dovete fare misure a basse frequenze applicate un filtroPASSA BASSO R-C all'ingressoper attenuare le frequenze supe-
AC
MOOE
AC OC t:J
\/~_f8'81)=' C{):tMkQHZI f. '~ILI.LJ.Lfm" VA4T • " ~
••••••••••••
Indicazioni sul display(vedi immagine display)
Cavi
AC: misure di tensione o corrente inAC
DC: misure di tensione o corrente in DC
LOW BATTERY(simbolobatteria): rimane meno di 1/3 dellacarica totale della batteria.
UNCAL:la costante di calibrazione è corrotta (richiede intervento tecnico)
REM: lampegggia = portaRS232 in uso, Fisso = pannellofrontale sbloccato
AUTO: modo con portata automatica (autorange)
V.LRT,F: indica il tipo di misura es V = tensione, R = resistenza,ecc.
MHz, kHz, Hz, OHM ecc: indica l'unità di misura prescelta perla misura in corso.
4T: metodo di misura di resi-
ON/STANDBY:su On accendeil DPlOO a batterie, su STANDBYle batterie sono escluse. Ovviamente, se connesso alla rete AC,sia in On che Standby le batteriesono in ricarica.
FUNCTION: seleziona la funzione di misura richiesta. Vengono usati i tasti up/ down sopral'interruttore.
RANGE/SELECT:seleziona unrange di portata per la funzionedi misura richiesta. Si usano ipulsanti up/ down a destra deldisplay
PRINT/ENTER:Manda una misura tramite la RS232 sul retro auna stampante (si può sceglierefra 4 funzioni diverse).
Comandi dello strumento(vedi immagine del frontale)
l) 19nazio Mendolia "Misure elettriche e laboratorio" Fabbri editoriContiene una panoramica dei metodi di misura adottati in laboratorio ein campo industriale.2) Umberto Fabris N3EFS "milliohmetro digitale a 4 filida 0.1 mQ a 20Q". Rke novembre 2004. In questoarticolo potete trovare una sinteticadescrizione del metodo di misure diresistenze a 4 filie dei suoi vantaggi.Inoltre viene presentato un circuitoda collegare a un modulo DVMpereffettuare questo tipo di misure.3) Roberto Mandirola IKIEVQ "1.:0
scilloscopio" l parte - RKITnovembre2004. In questo articolo alla pag.37Par. "Le sonde (scelta)" viene presentato un criterio ragionato di scelta diquesti accessori. Questo vale anchenel caso si acquisti una sonda per ilDPlOO in uso frequenzimetro.4) Microsoft Italia "Windows 3.1 perWorksgroup & MS DOS" In questomanuale dell·utente. fornito con ilsoftware originale. vengono affrontatii settaggi e gli interfacciamenti condispositivi esterni tramite COM, LPT,ecc.Utile in caso di conflitti tra il DPlOO el'ambiente Windows /DOS.Attualmente il libro è reperibile anche nelle biblioteche scolastichenonostante la sua diffusione neglianni 93/96.
NOTE
contrastare l'autoscarica. Questo dato non è riportato nel manuale. ma sia io che i miei colleghi in laboratorio abbiamo avutola triste scoperta di esser con labatteria a zero dopo circa unasettimana senza uso dell' apparato a rete.
Mi sento quindi di consigliarel'acquisto di questo strumento achiunque abbia la possibilità diacaparrarselo nel surplus industriale a un prezzo onesto. Non vipentirete della spesa ..
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Retro
l'uso anche con le nuove versioni. Chiedete al momento del l'acquisto la disponibilità insieme almanuale. Infatti molte volte vaperso anche questo: i dati qui illustrati li debbo alla disponibilitàdi Maurilio IW2EZU.che mi hafornito le fotocopie del suo manuale.
Osservazioni personali
La "macchina" ha i suoi anni.ma bisogna considerare chetrattandosi di un prodotto al tempo di punta. si difende ancorabene. Gli accessori originali(puntali e pinze per misure a 4fili) si erano dimostrati non eccezionali. In particolare le pinzeplaccate oro erano meccanicamente delicate e tendevano allarottura. I puntali in cavo siliconico multipolare sono più che affidabili.
Consiglio l'acquisto del kit dipuntali HIRSCHMANN in foto(costo circa lO euro).
Quando avete in vostre mani lostrumento controllate subito lostato delle batterie. ed eventualmente sostituitele con altre alnickel idrato di maggior capacità. Il OP l 00 assorbe correntedalle batterie anche se spento.Se non volete trovarvi con le batterie a terra. è bene che ogni tanto lo colleghiate alla rete per permettere una ricarica sufficiente a
Misure di resistenza a 4 fili
= 4 diminuisce il l'ampiezza delrumore di un fattore di 2. Si consiglia di utilizzare il filtro su grandezze che non variano velocemente nel tempo.
Il metodo a 4 fili (vedi nota 2) èmolto usato per effettuare misuresu resistenze molto piccole. Infatti elimina l'errore dovuto allaresistenza dei cavi di collegamento tramite la separazione delcircuito di eccitazione da quellodi misura. Nel modo a 4 terminaliil OP l 00 compensa resistenzesino al l % della piena scala dimisura senza degradare le suecaratteristiche. In ogni caso sonoda utilizzare fili di adeguata sezione e connettori a bassa resistenza ohmica di contatto per imigliori risultati.
Fronte
Uso della porta RS 232
La porta RS232 (vedi piedinatura in immagine) è utilizzata per far comunicare iJ microcon l'ambiente esterno. E possibile fare stampare la misura effettuata su una stampante. oppure. tramite apposito software raggruppare i dati in tq.belle edeffettuare diagrammi. E permesso anche una sorta di telecontrollo via PC dello strumento. Purtroppo non sono riuscito a rintracciare il software (venduto acaro prezzo come opzione).Sono sicuro trattarsi di un floppyda 1.44 Mb con istruzioni. programma per OOS e per Win 3.11(nota 4). In ogni caso girava anche sotto Win NT4 con servicepack.
Questo dovrebbe permettere
RIl010-INFORMIITlCII
Oso del compllter per migliorQrelepossibilità di ricezione di segnali di
ampiezzQ ridotta:L/NRIIB prestazioni e rlsultQfl
]O porte
Calibrazione
LINRADprevede diverse procedure software che compensano gli "errori" dovuti all'hardware analogico. LINRAD lavorabene anche in assenza di calibrazione, ma non si potrà utilizzare il "noise blanker intelligen-t "e.
La calibrazione in ampiezza efase dell'intera catena di filtriusati dal sistema, provoca unbackground di rumore, moltopiatto, in cui è possibile distinguere bene anche segnali diampiezza realmente bassissima.Lo spettro diventa estremamentepiatto anchè se l'hardware analogico fa uso di filtri la cui risposta non sia piatta entro la bandapassante. Le caratteristiche deifiltri analogici dell'hardwareesterno, influenzano solo il rangedinamico del sistema calibrato.
Nel caso il segnale d'ingresso aLINRADsia un segnale in formacomplessa, ilprogramma ha delle routines in grado di compensare ampiezza e fase anche deisegnali complessi; queste routines operano nel dominio dellafrequenza e possono compensare errori dovuti sia a sfasamentisia a variazione di ampiezza, introdotti da differenze nelle amplificazionie nei filtraggi dei duecanali I e Q e nella parte audio.L'unica richiesta (non propriobanale) è che gli errori di am-
piezza e fase siano indipendentiin ampiezza, tempo e temperatura.
Usare LINRAD
LINRAD ha varie finestre perdare all'operatore le informazioni e per consentire all'operatorestesso di inserire le istruzioni ed icomandi con l'uso del mouse.
Queste finestre possono esserespostate e variate in dimensioni ascelta dell'utente.
Le descriviamo brevementeutilizzando il nome originarioche troviamo in nel programmastesso.
Wide qraph è divisa in dueparti: un display a cascata (waterfall) ed un normale spettro dipotenza. Può mostrare l'interabanda analizzata ovvero si può"zoomare" su una porzione benprecisa e scelta dall'operatore
Hiqh resolution qraph è presente solamente nel caso sia abilitato l'uso della seconda FFT emostra lo spettro di potenza dellaseconda FFT sempre con formato di un punto per pixel.
Baseband qraph mostra lospettro del segnale dopo chequesto sia stato spostato in frequenza e decimato dal filtro aduna frequenza di campionamento più bassa. Questo grafico mostra anche quale filtro sia in usoper il segnale che viene ascoltatoin quel momento in altoparlante.
AFC qraph è presente solo seè abilito l'uso dell'AFe. Dà informazioni su quanto l'AFe riescaad agganciare ilsegnale voluto.
Polarization qraph è visibilesolo se sono presenti due segnaliin due canali di un unico ricevitore (diversità dipolorizzozione):mostra la polarizzazione utilizzata al momento, se è settata inmodo automatico, ovvero quellain quel momento scelta dell' operatore.
Set up dello schermo(screen setup)
Quando LINRADparte per laprima volta, avremo sul video ilseguente messaggio:Setup file dsp uiporm missing.Use W to create o new dsp ui-porm file ofter setup. -
Press S for setup routines.Any other key to exit.Then press enter.=>
Premendo il tasto "S" avremouna selezione di diversi modipossibili di visualizzazione sul video, e questi sono i possibilimodi previsti in svgalib; normalmente è buona norma impostareun modo semplice tipo il 640 x480, e questo normalmente funziona quasi sempre.
Ora LINRADchiederà di stabilire la scala dei" font"; per defaultviene impostata "cupertino 8x12
I RKe 6/2006 69
Fig. l - Schema a blocchi della procedura da seguire per !'installazione di Linrad
Confirm orInstallNASM
InstallLinux
Install and
SetupLinrad
Un altro OM assai attivo, eduno dei "pilastri" nell'uso delDSP in attività EME e simili, equindi anche in LINRAD, è DaveW3SZ. I dati della sua installazione sono i seguenti:CPU: Pentium 41.4 GHzRAM: 770 MB RAMBUSSOUND CARD: M-Audio Delta44SOUND DRIVER: OSS/Linux 3.9.7ebuild 2.4.19ADDITIONAL CARD l: PCI64 (Ensoniq Audio PCI97)VIDEO CARD: 32 MB DDR ATI Radeon4XAGPVIDEO DRIVER: RAGE 128LINUX DISTRIBUTION: Red HatL1NUX VERSION: Red Hat 8.0KERNEL VERSION: 2.4.18-27.8.0
MOTHERBOARD: ASUS A7V133-VM3x PCI-slotCPU: AMD Duron 1000CPU Speed: 1000 MHzRAM in MB: 392 MB SDRAM (64MBshared)SOUND CARD: integrated AC'97SOUND CHIPSET: VIA VT82C686B(ver.50)SOUND DRIVER(S): snd-via82xxALSA VERSION: 1.0.8VIDEO CARD: integrated S3 Savage4VIDEO CHIPSET, BUSS TYPE: S3 Savage4VIDEO DRIVER: SVGALIB automaticselectionVIDEO OUTPUT: singleL1NUX DISTRIBUTION: KnoppixL1NUX VERSION: 3.8.1KERNEL VERSION: 2.6.11GCC VERSION: 3.3.5SVGALlB VERSION: 1.9.21 (latest development)LINRAD VERSION: lirOl-33 (latestApril2005)
sua installazione sono i seguenti:
Get
.1 SuitableComputerHardware
Decide onFrontendHardware
Confirm orInstallSVGALlB
Per i riferimenti su installazionie problemi connessi e loro soluzioni, abbiamo sempre detto divisionare ciò che viene riportatosulla lista delle installazioni tipiche del sito di SM5BSZ, per la sezione LINRAD.
Uno degli OM più attivi ed assai disponibile per aiuti e "consulenze" e consigli è OH l ZAA,"Zaba" per gli amici. I dati della
Riprendendo e riassumendo ildiscorso e riferendosi alla figural, vediamo i passi da compiereper l'installazione del software LINRAD:- stabilire un certo hardware da
utilizzare (filtraggio a RF, conversioni ed amplificazione, perfornire il giusto segnale di BFalla scheda audio del PC);
- procur arsi un PC di prestazioniadeguate (almeno un PIII con256 Mb di RAM);
- scegliere una distribuzione diLinux ed installarla sul PC;
- verificare la presenza di SVGALIB nella distribuzione Linux,ovvero installarla;
- verificare la presenza di NASMnella distribuzione Linux ovvero installarlo;
- installare e mettere a puntoLINRAD
è fatto di persone molto disponibili, ma fare la figura di chi chiede quello che già è stato detto escritto, non è piacevole e per evitare questo, consigliamo di leggere bene tutto quello che Leifha messo online.
pixels" e va selezionato: l peruno schermo piccolo tipo il 640 x480; selezioniamo 2 per scalarele font di un fattore 2, passandoquindi a "16 x 24 pixels"; infine,se il nostro video supporta anchela visualizzazione più grande,possiamo impostare anche il fattore 3.
Dopo questa fase ci verrà chiesto di impostare il fattore di riduzione della velocità del mouse(mouse speed reduction factor) e consigliamo di impostarein partenza il valore "64".
Se tutto va bene, ora dovrestevedere, sul video, il menù principale del programma: premere Wper salvare le impostazioni orafatte
Il mouse
Se non siete soddisfatti delleimpostazioni del mouse, se questo si muove troppo lentamenteovvero troppo velocemente, sipuò agire sulla sua velocità,agendo sul fattore di riduzionedella velocità stessa. Premere "T"per entrare nel menù di setup delmouse e digitare un nuovo valorenumerico, quanto più questo ègrande, tanto più il movimento èrallentato.
In conclusione, l'installazionedel software non è complessa,pur rimanendo una procedurada farsi se si ha un minimo diesperienza con il sistema operativo di LINUX. Lo ripetiamo, nonstiamo usando un programmascritto per l'ambiente Windowsin cui si clicca e si installa dasolo. Qui è necessario un minimodi cognizione di causa da partedell'OM interessato. LINRAD èun programma di prestazioni superbe, ma richiede un OM chenon sia colui che acquista" a scatola chiusa", bensì un OM interessato a "smanettare" ciò cheusa, che sia un hardware, o chesia un software.
Come abbiamo già avutomodo di scrivere, il sito di riferimento è quello di SM5BSZ, e siraccomanda di leggere benetutte le pagine informative relative a quello di cui stiamo trattando. Il forum degli utenti LINRAD70
GCC VERSION: 3.2 20020903SVGALIB VERSION: 1.9.17
Come possiamo vedere si trattadi due sistemi molto "normali",cioè senza la necessità di ricorrere a computer dell'ultimo gridoed a configurazioni dense digadget dell'ultima ora ...
La distribuzione Linux adottatada Zaba è la Knoppix che ha ungrande pregio: è una distribuzione che esiste in CD-live, quindi testabile anche senza installazione fissa su hard disk. e il cui sistema Linux è capace diriconoscere la grande partedell'hardware esistente, quindimolto versatile nella eventualeinstallazione su disco fisso.
Knoppix in effetti non è nataper una installazione fissa, ma èconcepita essenzialmente peresistere, appunto, come "live-distribution", quindi nella installazione fissa forse soffre di alcuniproblemi; a questo punto gli sipuò preferire la sua" sorella" perinstallazione fissa, cioè la "Knottix distribution" che esiste sempre come "live", ma che presuppone prima o poi. una installazione fissa.
Dave W3SZ, invece è su una distribuzione Linux "classica", cioèla "Red Hat", che va installata nelmodo tradizionale, forse in modoun po' più impegnativo dellaKnoppix, ma è una distribuzionestabile ed assai diffusa, su cui sitrova supporto e bibliografia anon finire ... oltre che l'aiuto diDave stesso che è persona assaidisponibile e piuttosto competente in quello di cui si occupada parecchi anni!
Tornando a LINRAD,su Knoppix, lo stesso Roger W3SZ, haprovveduto a creare una distribuzione Knoppix che prevedeanche Linrad nel suo pacchettoe che quindi permette di "provare" LINRAD in distribuzione"live", quindi solo su CDROM,senza necessità di installazione.
Questo ci permette di verificare ilriconoscimento dell'hardware che abbiamo sul Pc. prendere la mano con i settagli e le impostazioni di LINRADe provare ilsoftware stesso, vedere le problematiche verso cui stiamo an-
dando e riflettere se ci va di impegnarci nell'installazione e nella sua messa a punto definitiva suhard-disk.
L'indirizzo web su cui rintracciare quanto sopra è il seguente:http://www.nitehawk.com/linrad dat/w3sz knoppix iso/KNOPPIX.iso .
Roger mantiene aggiornato ilfile "iso" ed in continuazionevengono aggiunte e modificatealcune funzionalità, quindi monitorare il sito è la cosa più consigliabile da fare.
Procedendo nell'esame dellecose fondamentali di fare e daesaminare abbiamo la:
Scheda audio Delta 44
Si tratta della scheda più usatanel settore da quegli OM chehanno deciso di usare il PC peraiuto nella demodulazione delsegnale di basso livello in ricezione (ad esempio nell'attivitàEME),ovvero come ausilio nell' estrazione del segnale stesso dalnoise di ricezione.
Oggi esistono sul mercato molte altre schede audio assai sofisticate e di ottima fattura: il prezzo certo non è sui lO Euro cheservono per procurarsi una normale scheda "sound-blaster", inquanto servono caratteristichediverse ed un po' più serie; quello che deve essere chiaro è cheper fare sì che un PC utilizzatonella demodulazione di un segnale SSB, funzioni in modo ottimale, quindi. ad esempio attenuando la banda laterale indesiderata di oltre 50 dB, serve chela elaborazione audio sia fatta inmodo ottimo, quindi con unascheda audio del tipo stereo e ditipo superiore al "commerciale",come si dice nell'ambiente. I costi sono oltre i 60-70 Euro, ma leprestazioni sono del tutto differenti e sostanzialmente!
La Flex Radio, l'Azienda cheproduce il SDRl000, un apparato "software defined radio" chesta iniziando ad essere distribuito anche in Italia, consiglia, appunto, di utilizzare nel PC da abbinare al suo SDR l 000 unascheda audio di ottima fattura,
vale a dire e la "Delta 44" che èuna fra le più gettonate.
La Flex Radio in realtà non hainventato nulla, ma intelligentemente ha sfruttato l'esperienzaaccumulata da anni da quegliOM seriamente impegnati conLINRADed esperti "di fatto" diqueste problematiche, che hanno orientato le propri scelte versoun prodotto commerciale di ottima fattura, di prestazioni notevolie dal costo non proibitivo (per intenderci non le schede audio deimaniaci della Hi-Fi... ). Se la FlexRadio ha fatto una scelta commerciale di questo tipo vuoI direche la "sostanza" della Delta 44 èconcreta ...
Non si tratta della qualitàdell'audio, ma della possibilitàeffettiva di far lavorare il PCcome elaboratore del segnale, edi provvedere a filtraggi e demodulazioni nel modo adeguato,pena il decadimento drasticonelle prestazioni!
A questo proposito, quindi. sulsito di SM5BSZ esistono parecchie pagine che descrivono neldettaglio varie modifiche da faresu questa scheda audio per migliorarne le prestazioni, in particolare si va ad:- eliminare gli errori dovuti a
"ground loop" , infatti la scheda è sensibile ad eventualianelli di massa che si creinonel collegamento fra PC edhardware esterno (in pratica ledifferenze di potenziale cheesistono fra le masse del PC edell'hardware esterno, e chefanno sì che le masse, seppurechiamate con lo stesso nome,non siano effettivamente" equipotenziali"; questo provocascorrimento di correnti e di-
Fig 2 - Scheda audio Delta 44 modificata.lato saldature
sturbi conseguenti). Anchestando bene attenti alle connessioni di massa fatte con sistemi di collegamento multipliC' star"), è piuttosto difficile evitare ilpassaggio di forti segnalialle frequenze principali);
- agire sul noise generato dall' alimentatore del PC e captatodalla scheda audio: ogni alimentatore di tipo switching èfonte e sorgente di rumore, dovuto essenzialmente al fattoche in seno ad esso vengonogenerate onde quadre, proprio insite nella natura switching del' alimentatore stesso;
- affrontare problemi inerentiall'amplificatore d'ingresso edal filtraggio del segnale in entrata alla scheda: il segnale iningresso alla scheda è amplificato e deve essere filtrato, pereffettuare il cosiddetto "condizionamento" del segnale stesso;
- attenuare i segnali RF captatidalla scheda audio stessa: si lavora in un sistema misto PChardware a RF; la RF gira nellastazione a motivo della parteTX e dei vari oscillatori localipresenti: la scheda può captare RF e da quest'ultima avereproblemi.La trattazione di questi punti è
molto corposa e coinvolge diverse pagine web che non riportiamo per ovvimotividi spazio, ma acui rimandiamo il lettore interessato per una èonsultazione dovuta.
NOISE BLANKER
Il noise blanker in LINRADè unnoise-blanker di tipo software edè abbastanza differente dai noise-blanker convenzionali. Perutilizzarlo sfruttandone appienole sue possibilità è necessario disporre di un buon hardware chepermetta una larga banda di ricezione ed un' alta dinamica, edè necessario, inoltre, calibrarebene !'intero sistema.
Il segnale su cui il N.B. operanon contiene !'intero spettro cheviene ricevuto dal computer,quelle parti di spettro che contengono forti segnali vengono72
escluse. Viene fatto un calcolodella potenza media dello spettro, per operare la scelta su quale parte di spettro escludere:quindi i parametri di calcolo della media ed alcuni parametri cheinfluiscono sulla FFT calcolatadal programma, hanno peso sulle performance del N.B. stesso.L'escl usione di segnali disturbanti di forte intensità dipendeanche dai livelli di soglia chepossono essere impostati dal l'operatore a seconda della differente situazione interferente edalla sua scelta.
Ilblanker opera in due fasi, entrambe le quali hanno soglie chedecidono quando e se un impulso è abbastanza intenso da doveressere "trattato" dal blanker stesso.
Per sfruttare bene questa funzione bisogna dedicarsi a capirepiuttosto bene come funziona.Sul sito di SM5BSZci sono alcuniesempi di files audio che dimostrano nel concreto cosa questotipo di N.B: può effettivamentefare su un segnale di ampiezzaesigua e disturbato al punto darenderlo incomprensibile.
Il N.B. di LINRADfu ideato esviluppato originariamente su unPentium MMX 200 MHz, furononecessarie istruzioni a 16 bit perla memoria e la capacità di calcolo piuttosto limitata di questotipo di computer.
Al giorno d'oggi i computersono assai più rapidi e la potenzadi calcolo è cresciuta a dismisurada consentire l'uso dell' aritmetica a "32 bit floating point"; questo miglioramento non è stato importante tanto sulla capacità dieliminare disturbi più o menomarcati, quanto sul settaggio deiparametri del blanker, oggi assaimeno critica e più facile e rapidaper l'operatore; inoltre la ricezione di segnali di forte intensità èdecisamente migliorata.
Per gli approfondimenti chesono assai ampi e per una trattazione che sulla Rivista sarebbesolo noisa, rimandiamo al sitodell' autore, assai denso di pagine sull'argomento e su altri adesso correlati!
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Sllbtonl e orliP nel sistemiradloYolP
di Mauro Olivero Pistoletto IlftlMG
A seguito delle disquisizionidi tipo teorico, passiamoora alla parte più pratica.
Recentemente, nell'ambito delcollegamento del ripetitoreRlalfa della Valle di Susa al sistema VoIP Echolink. si è reso necessario proteggere il sistema daingressi indesiderati o disturbi.Al fine di garantire una pluralitàd'accesso, pur effettuando saltuariamente prove con il sistemaDCS, si è deciso d'installare anche una selettiva a toni CTCSS.Essendo tutto !'insieme autocostruito anche in tale frangente siè reso necessario percorrere lastessa strada, E' stata quindi progettata e asse mblata una schedaspecifica che ha consentito difare esperienza in tal senso rivelando particolari interessanti. Siosservi nella foto della fig.5 lascheda.
Essa si basa sul ben noto integrato FX365 encoder/decoder.Esistono numerosi cIoni e varianti, un componente ha perfino incorporato lo scrambler ad inversione di banda audio (MX375).Senza entrare troppo in dettaglipoco significativi vediamo com'èstrutturato tale componente. Perla descrizione si faccia riferimento allo schema di fig.6. L'integrato oltre a generare e riconoscerei subtoni dispone d'alcuni circuiti accessori come ad esempio ilfiltro passa alto commutabile inRX/TX.La frequenza di taglio è
300Hz, l'attenuazione si aggirasui -40 dB sotto i 250 Hz. Lo scopo è abbastanza intuitivo: in trasmissione elimina dal parlato lecomponenti che andrebbero adinterferire il tono subaudio generato (soprattutto in caso d'utilizzodi scrambler ad inversione dibanda) mentre in ricezione elimina il subtono dal segnale utile.Infatti, per basso che sia di frequenza tale tono subaudio,come già appurato, se raggiungesse gli stadi di BF potrebbedare parecchio fastidio (specie i
subtoni più alti) oltre a far lavorare inutilmente il finale audio.Inoltre, in un impianto ripetitorecon buona banda passante, senon si provvede all'eliminazionedel tono subaudio in ingresso(trasmesso dalla stazione che loimpegna) si rischia di ritrovarloall'uscita. Va quindi indiscutibilmente soppresso.
Ancora una volta le cose perònon vanno come dovrebbero. Infatti. è vero che la banda audionegli apparati radio è limitata inferiormente a 300Hz, ma è altret-
Fig. 5
73
tanto incontrovertibile che questa attenuazione fuori banda nonè così netta. Per questo esistonodelle componenti del parlatod'ampiezza decrescente al difuori di questo limite che contribuiscono in ogni caso a renderepregevole la voce. L'inserzionedel filtro a 300 Hz degrada comunque, e non di poco, la qualità vocale con effetto sulla BF benpercepibile all'uscita del ponte(ma questo discorso vale ancheper gli RTX).
Attenzione! Si parla di qualità enon di comprensibilità. Una soluzione a tale problema può essere quella da me adottata. Negliapparati che tutti abbiamo in stazione è richiesta la necessità disintonizzare qualunque tonosubaudio e quindi non si puòprescindere da un filtro passaalto. In una stazione ripetitrice, alcontrario, la frequenza del subtono è fissa. Ho quindi optato perun efficace circuito "notch" cheelimini solo quella determinatanota. Essendo razione notch ragionevolmente stretta in frequenza, non si degrada in modofisicamente percettibile la qualità della BF ritrasmessa dall'impianto. Inoltre, al fine di fornireun segnale pulito all'FX365, hoaggiunto un filtro passa bassoche attenua la componente audio. Qualora s'intenda ritrasmettere il subtono permettendo lafunzione "ToIleSquelch" agli utilizzatori, tale procedura va comunque adottata. Il motivo è chesi deve avere in uscita un tonosubaudio affidabile, pulito e stabile, quindi non va ritrasmessoquello ricevuto dalla stazioneche impegna il sistema e potrebbe essere deteriorato. La contropartita con tale possibilità è che itempi si allungano ulteriormente, infatti bisogna attendere, prima di parlare, che si sia aperta laselettiva del ponte e poi quelladell'apparato ricevente.
S.uquesto argomento fare riferimento a quanto detto in precedenza. Irradiando in uscita ilsubtono s'innesca anche un secondo problema. Gli apparatiche ricevono il segnale senza lafunzione abilitata, o sprovvisti ditale opportunità, non attivano in74
genere alcun filtraggio. Il risultato è di avere il fastidio di ascoltare il subtono emesso con il segnale utile.
La situazione si aggrava concerti ricevitori scanner cheestendono la loro banda passante BF a livelli molto bassi. In ambito VoIP, per economizzare suun trasferimento dedicato tra ripetitore e punto di collegamentoal Pc, è anche utilizzata la tecnica d'agganciarsi. con la radiolato Internet sul segnale d'uscitadel ripetitore. Il tono subaudio ètrasmesso dal ponte per tutto iltempo della conversazione ecessa al terminare dell' eccitazione del ripetitore. La radio equipaggiata anch' essa di subtonisarà interessata solo dalla conversazione e non da eventualiidentificativi e code irradiate dalsistema ripetente. Se dal latoVoIP il tutto funziona egregiamente il problema precedentemente evidenziato si riflette peròin modo seccante sugli ascoltatori del ponte. Sconsiglio quindil'utilizzo di questa tecnica.
Ritorniamo all'FX365. La programmazione del tono subaudiodesiderato è possibile in seriale oparallelo. All'accensione, se nulla è selezionato, !'integrato s'imposta da solo sulla frequenza 67Hz. Per comodità ho scelto l'opzione "parallelo" dove basta collegare a massa i piedini desiderati (provvisti internamente dipull up) in base al subtono che sivuole generare/ricevere. Nelmio caso, ovviamente, essendoinstallato su un ponte che nonprevede la possibilità del ToneSquelch agli utenti si deve soloricevere e quindi il circuito è progettato in tal senso. L'integratonon è full duplex perciò per generare un eventuale subtono intrasmissione vi sarebbe bisognoinesorabilmente di un secondoesemplare. Riguardo alla selezione dei relativi piedini rimandoai datasheets della casa costruttrice. Per il funzionamento è necessario anche un clock da lMHz il cui quarzo relativo è difficilmente reperibile. Ho quindiimplementato un oscillatore a 4MHz e diviso il tutto per un fattorequattro. Analizzando il circuito
facente capo ai piedini 14 e 15 siscopre un integratore sul circuitodigitale in uscita dal decodersubtoni. L'FX365, infatti, è connesso sul circuito di BF a montedello squelch (subito dopo il discriminatore FM) quindi in assenza di segnale è interessatoperennemente dal rumore. Basta connettere un LED al pin 15per vedere che lo stesso lampeggia continuamente. Entra quindiin gioco il circuito integratoreche mitiga questo comportamento inopportuno. Purtroppoperò non lo annulla completamente. Se si ripete la prova delLED si osserva comunque unlampeggio ogni 5-6 secondi circa. Quando successivamentesono pilotati circuiti di commutazione RX!TX convenzionali nonvi sono controindicazioni. Nelcaso del nostro ripetitore Rl alfa,la presenza del segnale è elaborata da un microcontrollore chereagisce in pochi microsecondiattivando conseguentemente iltrasmettitore con tanto di coda.Per aggirare tale fastidio si possono seguire almeno tre soluzioni: modificare il software, integrare ulteriormente, legare il segnale alla presenza dellosquelch radio. Ognuna ha pro econtro: i primi due casi introducono ulteriore ritardo, il terzo, selavora in parallelo, non penalizza oltre. Il tempo d'intervento diun buon squelch è almeno dueordini di grandezza inferiore adun subtono (quindi pochi millisecondO. Solo in presenza contemporanea di tono subaudio e segnale di squelch vi è attivazione,basta una porta AND o NANDinconformità del livello logico chesi desidera in uscita. Con tale artificio si rende anche più velocelo sgancio alla fine della comunicazione. Sottolineo comunqueche questi comportamenti avvengono prevalentemente consistemi veloci d'elaborazione delsegnale di "tono decodificato".E' necessario però saperlo infase di progettazione al fine dinon ritrovarsi con tutto il sistemainstabile.
Con questa configurazione, incerti frangenti, vi può essere anche un rapidissimo impulso di
~~al
USCITA
NOTCH
U6
+12\1
"'"'
Es:
159.000/( 15 x 100 > : 10& Hz
U3U2
CV3lOpr J3
~ 1
Ul
+l,SV
Co.lcolofrequenza. di to..glio filtro notch
'35IKn
HZ = 159.0001 { RKn x Cnr >
RKn := 159.0001 { Hz x CnF }
CnF = 1~9.000/ ( Hz x RKn }
Dove:
RKo = R19 R20 R21 R22 R23 R2't R2S R26 R27 R28 R29 R30 R31 R32 R33 R3'f
cor : C29 C30 C91 C32 C39 C3~ C37 C38 C39 C40 Cil Ct2
"..TL082
RIO".7MO
",1 R32~-1
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_ CIS ..J..CeQ -.L..CZl ..J...CZZ -l-C23
l'OW IlOOri" IIOOnf IIOOnF IIOOnF
RI1
100Ko
R12
100Kn
Fr-equenzo. di to.glio teorico. 106 Hz
+5V
C18
lo~rI- +SV
8rfi'f
CI3,,'"
Jofl100'-'<
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r<Jl,.:i,~F+5V
T 1072
INGR[SSO
SUBTONO
150 l"lVpp f'lin l1't20'''lVpp HAXI
R1S RZOl~Kn ~o
C2~ CZ9 C30
J2 10pF lOOnr 100nF"INGRESSO In 12V~- )-
R2:1 R22 - Rl9 R30
I ".~ II r .-- 15KO~ >15KO
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IOOnF lOOnF' IOO"F" IOlJnF
C31 02 R23 R2,. C39 C40= l~n ISKn
'"...•;:;oo'"
....•U1
conferma ricezione quando sitrasmette con un subtono adiacente. In questo caso un semplice filtraggio del segnale digitaleelimina egregiamente l'inconveniente. Per quanto concerne lostato logico sul pin 13 al riconoscimento del tono subaudio avviene una transizione dal livellologico "uno" a "zero". La portaU4f inverte tale stato, a seguitodelle mie necessità. Se v'interessa il livellooriginario basta prelevare il segnale direttamentedall'FX365. Sul pin 15, invece, latransizione è dal basso verso l'alto.
Per coloro che non possonoappoggiarsi a schede commerciali e vogliono proteggere laloro rete VoIP, ma anche per chiintende solo divertirsi a fare delleprove, riporto l'hardware dellascheda da me progettata e costruita per il ripetitore. In fig.7 èvisibile il PCB lato rame (dim.10,2 x 7.4 cm), nella fig.8 la disposizione fisica dei componenti. Il circuito è di semplicità elementare per questo la descrizione sarà veloce e succinta. In altoa sinistra vi è la parte di riconoscimento toni subaudio vera epropria (nel mio caso 107,2 Hz),sotto ad essa il filtropassa basso,scendendo ancora il notch. Nonè presente il circuito d' asservimento allo squelch perché potrebbe anche non servire per applicazioni diverse dalla mia(commutazioni lente).
Sulla destra, in alto, il solito circuitino per i 5 volt d'alimentazione partendo dalla 12 volt. La BFcontenente il segnale ed il subtono entra da n, passa ad Ulacon funzione di separatore, successivamente ad Ulb che amplifica per due. Tale guadagno puòessere variato a piacimentoagendo su R5 in caso di differente ampiezza del segnale d'ingresso (guadagno = R6/R5).Entrambi gli operazionali hannola banda limitata superiormentea 285 Hz (circa). Non modificateR6 qualora intendiate riformuLire il guadagno, si modificherebbe il valore di questa frequenza.Agire solo sulla resistenza citata.Successivamente vi è il filtropassa basso di 40 ordine VCVS da
n-
Fig. 7
PTTR
PTTI
GNO
Jl
GNOJ2
BFin
+12Volt
GNO
BFoutJ3GNO
Fig. 8
24dB/ottava, con U2a e U2b. Lafrequenza di taglio è 250 Hz circa. In realtà nel mio circuito horicalcolato queste due frequenzepoiché lavorando con il subtono107,2 era inutile e controproducente lasciare valori così vicinialla banda audio. Gli operazionali d'ingresso sono stati portati a233 Hz, il filtropassa basso a 165Hz. Iniettando un segnale di prova ho verificato che a 300 Hz rattenuazione vale -23 dB, a 1kHz-52 dB. Le capacità elettrolitichesul transito del segnale (es. C6C7) collegate in tal modo servono per consentire il completotransito delle frequenze bassesenza una specifica polarizzazione.
Continuando 1'analisi delloschema si entra quindi con il segnale nell'integrato U3 (pin 24).Sulla destra vi è il circuito integratore, dall' altro lato la selezione del tono subaudio. Sotto diesso le uscite: immediata (PTTI)ointegrata (PTTR. quella di normale uso). Sulla destra del circuito vi è la generazione delclock a 4 MHz (U4c), subito dopoil divisore U5. Le altre porte d'U4(a-b-e-d) sono collegate solo alfine di non essere lasciate Hottanti. Tranne 1'FX365, gli altrisono tutti integrati che avevo inlaboratorio e in tale senso è statoprogettato il circuito.
E' chiaro che con le dovute modifiche, ove l1ecessario, possonoessere implementati altri componenti che esplicano funzionianaloghe. Da J2 entra invece laBFdal quale va rimosso ilsubtono prima che il ponte la ritrasmetta. La resistenza di caricoRC si rende necessaria solo se sipreleva il segnale da un finale dipotenza altrimenti va omessa.Successivamente si accede adun doppio circuito di notch, nelmio caso con taglio a 107,2 Hz(inrealtà, in base ai componentidi valore standard, 106 Hz teorici). Il "Q" di questa configurazione è uguale ad uno quindi coincide con il valore della frequenza da sopprimere (frequenze ditaglio teoriche: F xO,62 e F10,62ovvero66 e 172 Hz con F= 107,2Hz). In pratica 1'eliminazionenetta avviene fra 100 e 107 Hz
Toni Gruppo Alto Hz
1209
133614771633N :I:o 697123A!Il
!IlftIalo 770456Bc. C.::I..Cl) 852789C'c::. *941 O#D
Fig. 9
con oltre 40dB d'attenuazioneperciò il tutto è utilizzabile senzamodifiche anche per il tonosubaudio 103,5 Hz.A 180Hz l'attenuazione è ormai irrisoria(-6dB), confermando che il filtronon intacca la banda audio.Mentre per tutto il resto del circuito non servono variazioni èchiaro che per il notch i valorivanno riveduti in base al subtonoimpostato (sullo schema vi sonole formule semplificate). Perquesto motivo ho preferito nonsvolgere direttamente le serie o iparallelo dei componenti perché, ricalcolandoli. si potrebbero poi avere problemi trovandosicon valori non standard, e quindiinesistenti in commercio. Va dasé che se qualche serie o parallelo fornisce un valore contemplato (o veramente molto prossimo) si può effettuare la semplificazione. Il segnale ripulito esceda J3. Il PCB è monofaccia, presenta alcuni ponticelli da effettuarsi manualmente ma non vi èalcuna difficoltà d'esecuzione nétarature da eseguire. Per il montaggio basarsi sulle figure.
La foto vale solo come esempioper la disposizione fisica e nonper i colori delle resistenze chesono in base ai valori dei filtridame personalizzati (per questodifferiscono dallo schema). Amaggior ragione non coincideranno se qualcuno modifica lafrequenza d'azione del filtronotch. Sul PCB quest'ultimo circuito trova locazione fisica nellaparte bassa, nettamente separato dal resto. Se non interessa (oviceversa interessa solo questo),
basta ritagliare tale porzionedall'insieme. Gli operazionaliusati in tutto il complesso sonoTL082 o compatibili. La schedafunziona ininterrottamente dafebbraio 2005 in condizioniestreme di temperatura senzaevidenziare alcun problema. Neisistemi VoIP si fa anche massiccio uso delle note OTMF cioè"Oual Tone Multi Frequency".Esse sono nate come applicazione telefonica nei primi anni '60dai laboratori "BelI"e poi esportate anche nel mondo radio.Sono composte essenzialmenteda una combinazione di duetoni, un gruppo di frequenzebasse ed uno di alte, come dafig.9.
Le frequenze del gruppo bassohanno un' ampiezza inferiore didue dB rispetto alle altre e sonostate scelte in modo che la primaarmonica non coincida con frequenze del gruppo alto. Il programma VoIP Echolink disponedi un decoder software per dettibitoni. I risultati sono mediocrinel caso di ricezione diretta (p.e.un link), pessimi qualora il segnale giunga da un doppio passaggio (ponte e trasferimento).Alcune radio commerciali spesso utilizzate per assemblare ripetitori. trasferimenti o link. hannodei circuiti che modificano l'inviluppo della BFper svariati motivi.Questo crea delle notevoli difficoltà sulla corretta decodificarendendo avventuroso !'inviomanuale e disastroso quello disequenze memorizzate. La soluzione maggiormente auspicabile sarebbe saltare tali circuiti oppure un trasferimento opportunamente progettato ma, se ci siaccontenta, sipuò arrivare ad unragionevole compromesso. Alfine di mitigare i problemi esposti è necessario installare un'interfaccia hardware che decodifichi la OTMF e invii il risultato ditale operazione al programma.In questo modo non si eliminanototalmente gli errori ma si riducono in modo significativo.
Di tali interfacce ve ne sonomolte di tipo commerciale (5). Chiha la voglia e capacità di costruirsela può scaricarsi da Internet gratuitamente (anche per-
I Rke 6/2006 I 77
POSTO DIRISTORO
ALL'INTERNO
t,A.R.C.E.
.~:. Associazione~ Radioamatori
Costa Etrusca
fl.l!jCCOGLITOFJIeEFJQSL
InformazioniSegreteria organizzativa:
Te!. (0586) 785026Fax (0586) 788698
e-mai!: [email protected]
(l) "Le selettive radio DCS" Mauro,IKIIMG - Radiokit n. I l novembre 2005(2) Per info sui sistemi VolP riferirsi al libro" VoIP: il progetto di interconnessione radio via Internet" di ArmandoAccardo IK2XYP.Edizioni C&C s.r.l.(3) http://www.wiscointl.com/CSpecialistsl ctcss.htm(4) http://www.alldatasheet.com(5) http://www.echolink.org/interfaces.htm
1750 Hz. La sua giusta collocazione era nel vecchio millennio,facciamo in modo che rimangasolo un piacevole ricordo.
htlp:/ /www.rlavalsusa.cjb.net
Sabato lO giugno 2006nel parco di Villa Tamba
via Della Selva Pescara la 26sede della SEZIONE ARI di BOLOGNA,
si terrà il mercatino di scambiofra privati di:
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(apertura per gli espositori ore 7.30)NON SONO AMMESSE DITTE
Te!. Sezione 051.6346626il venerdl sero dalle 21 alle 23
: asj.. _CARI); TIPOLITOGRAFIA www pr'lnted~'It·~}jlI~{JJMdei F.lli BONANNO snc • •
Ul~tint) di s~C;ambi(}ARI Associazione Radioamatorlltallani
Sezione di Bologna G. Slnlsaslla 14BBEVia della Selva Pescarola 26
Centro servizi per lo Protezione Civile di Villa Tombe
'1ì<0~~
~ •• '[email protected]
gestori ed utenti per una correttacomprensione d'eventi, apparentemente strani. legati a subtoni e note DTMF.Inoltre mi auguro che una maggiore conoscenza di certi fenomeni indirizzi tuttiad un migliore utilizzo delle risorse comuni. Per ultimo, nonmi stancherò mai di ripeterlo,mettete una selettiva a vostrascelta (subtono o DCS) ai sistemiradio (ponti o link) collegati aicircuiti VoIP per evitare il collasso della rete in caso di disturbi.Lo stesso consiglio vale ancheper gli altri impianti senza taleopportunità informatica pensionando finalmente la vecchia eampiamente inadeguata nota
1-2 LUGLIO 2006
CECINA MARE (LI)LOCALITÀ CECINELLA
ché non produco né vendo schede) lo schema e le istruzioni diquella che ho progettato io e cheuso da quasi due anni.
Ilrelativo pdf è sul sito del ripetitore riportato a fine articolo.Tale interfaccia libera il programma da un grosso lavoro software. Essa si basa sul classicodecoder MT8870 (e compatibili)ed effettua anche la separazionetra PC e parte radio, fatto moltoimportante se non si voglionoavere seri guai. Per la generazione dei bitoni DTMF nei tempipassati si usavano integrati dedicati ora quasi introvabili. Questoperché anche a livello d'apparati radio commerciali essi sonogenerati con microcontrollori.Addirittura nel caso del PIC esiste nello specifico compilatoreBasic un'istruzione per generarli(DTMFOUT).
E' bene saperlo poiché in casodi necessità eviterete di fare inutilmente il giro dei negozi. Molteperplessità hanno suscitato anche le istruzioni d'Echolink nelpunto dove si afferma che percerte applicazioni è necessariala tastiera DTMF "estesa".
Quella ritenuta standard è infatti il tipo telefonico. Per estesas'intende semplicemente il modello disponibile su tutti gli apparati radio, in altre parole conraggiunta dei tasti "A-B-C-D".Spero che quanto scritto in precedenza po[isa essere d'aiuto a
COMUNE DI CECINA
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VAL DI CECINA S.R.L.
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IL GIIOGET... OTILE ~
Wlnlty. ovvero un Integrtltopiccolo ti verstltl/fI(l),
È un circuito integrato di ridotte dimensioni che ad una sorprendente versatilità accoppia un consumo ridottissimo
c~ 11
300uF
18
21
~ LM3909 ~
"z,s LED
VB
Il3V
di Nico erilloniFig. 2
Fig. 3
.rL:S.. LED
5
7
8
2
31 LM3909 16
4
C
300uF +'
V. La frequenza di oscillazione èdi l Hz.
La figura 2 riporta un circuitoanalogo. In questo l'alimentazione è di 3 V con un assorbimentodi 0,77 mA. La frequenza dioscillazione è sempre di l Hz.Alimentando il circuito a 1,5 V eportando ilcondensatore elettrolitico a 100 f.1F la frequenza dioscillazione è di 1,2 Hz, mentrel'assorbimento scende a 0,32mA.
L'oscillatore esposto nella figura 3 è un fast-blinker. Rispetto aidue circuiti precedenti si è soloaggiunta una resistenza da l kQ.Questo accorgimento porta lafrequenza di oscillazione a 2,6Hz e l'assorbimento a 1,2 mA.
v(V)1.51.1 1.4
0.3
1
(mA)
Fig.lb
Le figure l a e 2 mostrano duecircuiti nei quali l'LM3909 è usato come Led-flasher. Nel primocircuito gli unici componentiesterni sono la piletta da 1,5 V.un condensatore da 300 f.1F e ilLed. La figura l b riporta l'assorbimento di corrente in funzionedella tensione di batteria. Si puòconstatare come per VB = l. l Vl'assorbimento sia di soli 0,3 mAe si porta a 0.6 mA per VB = 1,5
0.5
Esempi di applicazionipratiche
0.6
Noi qui ne illustreremo alcune.Le caratteristiche elettriche
sono:- Tensione di alimentazione:
(1,15+5.9)V- Corrente assorbita: (0,55 +
0.75) mA- Frequenza di oscillazione: (l +
1,3) Hz
LED
5
LM3909 '63
4
C
300uF +"
Fig. l
La parola inglese "winky" indica pittorescamente il continuo abbassare e alzare le
palpebre e cosÌ, con questonome, la National ha battezzatouno dei suoi tantissimi circuiti integrati.
La sigla è LM3909 e la destinazione specifica è come oscillatore per pilotare Led.
Winky compie molteplici funzioni e con una tensione di alimentazione anche inferiore a 1,5V (ed è questo uno dei meriti piùinteressanti di questo IC) non necessita di un segnale triggeresterno poiché già nella sua concezione circuitale è assicurato ilself-starting. L'innesco delleoscillazioni si ha, infatti, non appena sugli tlppositi terminali siconnette la batteria di alimentazione e un condensatore.
Le applicazioni sono limitatesoltanto dalla fantasia dello sperimentatore.
82
SVRPlVS
~oreCollina 1511-9Rlscoperta ed aggiornamento di un famoso RX
Terza parte
di Cianfranco Sabbadini L 12SC \_
Test IrequencyBandwldth
BandwidthBandwidth
Band
@-3dB@-20dB@-40dB
(kHz)
(kHz)(kHz)(kHz)
160
185040132300
80
365040200615
40
7100753701240
20
142001406402160
15
212001859003400
10
2850040020006500
F) Preselezione R.F.Come rilevato in altre analisi
(Ref.4, Il, 12) il taglio della banda passante R.F. - quindi dellapotenza totale dei segnali inviatial primo mixer - non incide nellevalutazioni strumentali standarddi intermodulazione, ma implicanotevoli differenze nelle prestazioni reali e per tale motivo sonostate inserite le misure della banda di preselezione. Le caratteristiche in frequenza dei circuiti dipreselezione che precedono glistadi mescolatori sono talmentedeterminanti ai fini delle prestazioni reali, che diversi RXaventiIMD3 (intermodulazione di terzoordine) molto buone ma con filtridi preselezi~ne molto larghi(quali ad esempio quelli di subottava dei moderni apparati) risultano inferiori o scadenti a paragone di ricevitori con dinamica modesta ma con filtri R.F.stretti.Questo è un fatto ben notonelle applicazioni professionalisicché i costruttori qualificati peralcuni modelli prevedono anche!'impiego di preselettori esterni(inaggiunta di quelli interni) comandatiin modo automatico dalla sintonia del ricevitore.
Con riferimento alle misure riportate in Tab.5 notiamo:
l) In 160 metri ed 80 metri labanda passante @-3 dB è uguale (40kHz)ma diversa è la pendenza dei fianchi perché in 160metrila selettività è data da 3 risanatori. Confrontando i valori@-20 dB si deduce che il contri-
buto del risonatore d'ingressodell' amplificatore R.F. alla selettività complessiva in 160 metri èmodesto.
2) Uguale banda passante @-3 dB in 160 ed 80 metri implicaanche un coefficiente di risonanza a carico (QL) dei risonatori in80 metri di valore più che doppio. Sicuramente questo risultatoè anche dovuto al maggiore fattore di merito delle bobine a perme abilità variabile che hannodiametro sensibilmente maggiore di quelle dei 160 metri.
3) Essendo la banda passantein 160 determinata principalmente dal filtro della Media Frequenza Variabile più Bassa(2,5 .... 1,5 MHz) è implicito chenelle bande dagli 80 metri ai 15metri - il secondo mescolatore risulta "protetto" al suo ingresso daun filtro con 40 kHz di bandapassante. Questa è una differenza sostanziale con tutti gli apparati radiantistici della S-line introdotti a partire dal 1958 e neiquali il secondo mescolatore èpreceduto da un filtro passa-
Tab. 5 - RF Preselection Bandwidth
banda fisso largo ben 500 kHz(vedere Ref.4).
4) Nel 75A-3 la banda passantetotale @-3dB, dal terminaled'antenna sino all'ingresso delsecondo mixer (risultante dallacombinazione di quella R.F. diTab.5 e quella della Media Frequenza Variabile) vale circa: 20kHz in 80 metri, 30 kHz in 40 metri e 35 ...40 kHzin 20 e 15 metri.
5) La larghezza di banda in 28MHz - 3 volte maggiore di quelladei 14 MHz - pone in evidenza ilridotto valore del coefficiente QLin lO metri, come già emersonella misura di reiezione alla frequenza immagine che in questabanda supera di poco i 60 dB.
In fig.17 sono riportate le risposte in frequenza di preselezioneR.F. per le bande dei 160 metri e40 metri. Notiamo che in 160 metri - ove il ricevitore opera in singola conversione - la risposta infrequenza ha l'andamento tipicodi un filtrodi banda a 2 risonatoricon accoppiamento critico.Come già osservato, essendoquesto il medesimo filtro della
83
75A-3 PRESELECTION 160 meter
REF -40.0 dBm ATT O dB A_ view B_blank10d8/
75A-3 PRESELECTION 40 meter
REF -30.0 dBm ATT 10 dB A_view B_blank10d8/
MI<I
[ RES /\ 1 4.8k~~.07
I) \Il
f\/\
Il"-.I ..,
./ .,~MI<F
/ \ 374k~f-0.07I \
/ "-
/'"
'-..VV Ì"-
GPIB AD4
RBW10 kHzV8W
100 HzSWP
1.6 sCENTER 1.8500 MHz SPAN 0.800 MHz
RBW30 kHz
VBW
10 kHzSWP50 ms
CENTER 7.100 MHz SPAN 2.000 MHz
Fig. 17 - Bande passanti RFdi preselezione all'ingresso del ricevitore: le risposte in frequenza sono relative ai circuiti che precedono ilprimo stadio convertitore, sia in 160 metri che in 40 metri.
Media Frequenza Variabile (dagli 80 metri ai 15 metri), abbiamoche i segnali spaziati qualchedecina di kHz dal segnale utilevengono attenuati, col beneficiodi minor sovraccarico del secondo mescolatore e minore intermodulazione. E 'interessante notare che in questo filtro il fattored'accoppiamento si mantieneessenzialmente costante (prossimo al valore critico) per l'interomegaciclo di escursione: ciò èreso possibile dalla sintonia apermeabilit~ variabile degli induttori, essendo in questo caso ilfattore di accoppiamento dei risonatori legato al solo rapportonumerico tra i valori delle capacità fisse di accoppiamento e diaccordo.
In 40 metri la caratteristica dipreselezione è dovuta ai 2 risonatori dello stadio R.F. e ricalcaessenzialmente gli stessi valori dilarghezza di banda ed attenuazione dei preselettori impiegatinei ricevitori della S-line (Ref.4).
In tutte le bande le sintonie deicircuiti di preselezione e dellaMedia Frequenza Variabile sonorisultate in perfetto sincronismocon il movimento del PTO evidenziando un corretto dimensionamento sia elettrico che meccanico di questa parte originale edinnovativa del ricevitore.
84
G) Intermodulazione
Non vi sono dati o specifiche diintermodulazione fornite dallaCollins, anche perché al tempodi produzione di questo 75A3 laquasi totalità delle comunicazioni in fonia erano inAM e tutti i costruttori, generalmente, definivano le caratteristiche di non-linearità degli stadi d'ingresso deiricevitori con la misura della Modulazione Incrociata (CrossModulation). Anche questa misura è effettuata con due segnali(erogati da due generatori calibrati) ma con caratteristiche diverse e simultaneamente applicati all'ingresso del ricevitore.Uno dei due segnali - chiamato"interferente" - è modulato inampiezza da un tono audio ed haintensità regolabile, mentre il secondo, di livello modesto e costante, è il segnale "interferito":quest'ultimo all'origine è privo dimodulazione (CW) ed è spaziatodi poche decine di kHz dal primo. Essenzialmente la misuraconsiste nel rilevare rampiezzadel segnale "interferente" cheproduce un determinato valoredi profondità di modulazione delsegnale "interferito", ovvero modula il segnale CW applicatoall'ingresso del ricevitore. Ai finidi avere un metro comune per il
confronto con gli apparati d'oggied in prospettiva per quantificare i miglioramenti derivanti damodifiche circuitali - inclusoquelle per la ricezione dei segnali SSB - sono state condottesolo misure di intermodulazionedi terzo ordine, IMD3, seguendola medesima metodologia descritta alla Ref.4.
Per la misura sono stati impiegati 2 generatori tipo HP8640B. Ivalori di intermodulazione di terzo ordine IMD3 sono stati rilevatiper diverse spaziature in frequenza dei due segnali di provanella banda dei 15 metri. LaTab.6 riporta i dati ottenuti con ilfiltro meccanico standard da 3, lkHz e spaziature da 5kHz a 50kHz, mentre col filtro da 300 Hzsono state effettuate prove conspaziature di 1...5 kHz. La misuraè stata condotta nella banda dei15 metri per evidenziare il miglioramento delle prestazioniche potremmo ottenere con modifiche al secondo mescolatore.Dalla Tab.6 osserviamo:
A) Con 5 kHzdi spaziatura ivalori di IMD3 e dinamica sono paragonabili a quelli rilevati per iricevitori della S-line con le modifiche apportate al secondo mescolatore (vedere Ref.4). Nelconfronto con il 75S-1 questo75A-3 esibisce un livello MDS
fatto che tutt'oggi. in USAma nonsolo, i radiamatori più preparatiche si interessano all' attivitàOld- Timer ritengono che i modelli 7SA-3 e 7SA4 siano stati imigliori ricevitori radiantisticiprodotti dalla Collins Radio e sulpiano qualitativo, in assoluto, imigliori valvolari di tutti i tempi.
Diversi apparecchi sono ancora correntemente impiegaticome possiamo dedurre ascoltando ilnet serale in 80 metri della CCA (Collins Collector Association) o, nei mesi estivi, iltraffico inAM nel segmento dedicato in lO metri (@29100 kHz).
Il 7SA-3, al pari del suo successore 7SA-4 che ne ricalca in molte parti rarchitettura circuitale, èstato oggetto di studio e sperimentazione per decenni da parte di OM qualificati per migliorame le prestazioni. A questa attività si sono dedicati maggiormente i nostri colleghi americani.inclusi alcuni noti progettisti della Collins di Cedar Rapids. Glisviluppi circuitali hanno interessato principalmente i punti seguenti:a) la ricezione 88B con rivela
tore a prodotto e conseguentemente
b) il circuito AVC;c) la dinamica del ricevitore e
quindi gli stadi mescola toried in misura minore,
d) lo stadio R.F.Alcune di queste modifiche
sono divenute aggiornamentistandard che sono applicati dagli Old-timers più noti in tutto ilmondo. Sull'argomento sono an-
ed il metodo di misura con !'impiego di generatori calibrati, sirimanda alla Ref.14.
Apriamo una breve parentesidi commento ai dati riportati.
Quanto evidenziato al punto(B) costituisce una fondamentaledifferenza con i ricevitori dellaS-line il capostipite dei qualivenne introdotto circa un lustrodopo l'anno di produzione diquesto 7SA-3. In tutti i ricevitoridellaS-line, il secondo mescolatore è preceduto da un filtrofissolargo ben SOOkHz e pertaqto,pur disponendo di mixer migliori, questi ricevitori non solo nonoffrono prestazioni di intermodu-lazione superiori ma nel!'impie- Modifiche: il secondo mixergo pratico e nelle bande intermedie ove il prese lettore è largocentinaia di kHz risultano finanche inferiori al 7SA-3 ed al suosuccessore 7SA-4. Con la S-linela Collins non migliorava dunque le caratteristiche di intermodulazione ma sicuramente raggiungeva robiettivo di una drastica riduzione dei costi diproduzione, rispetto i prodottiprecedenti, avendo perseguitola duplice strada della estremasemplificazione meccanica edelettrica e la dicotomia con lostandard di produzione propriamente professionale della Casache si rifletteva nel livelloqualitativo, nelle prestazioni. ed anchenei particolari più evidenti.
E' sufficiente confrontare i PTOper evincere una differenzaabissale; inoltre come non notare altri particolari sconcertantie/ o banali della S-line? Adesempio il connetto re d'antennatipo RCA "phono" nato per applicazioni audio ed impiegato in sostituzione del classicoPL2S9, la qualità dei Fig. 18· Cablaggio interno del ricevitorecommutatori "lowcost" e dei potenziometri intesi per applicazioni "consumer"radio e televisione o ilcablaggio di molticomponenti alcunidei quali utilizzati allimite dei valori massimi consentiti.
Questi sono forse imotivi fondanti del
10neMDSIP3Dynamic
Spacing(dBm)
(dBm)Range
(kHz)(dB)
5
-135-25,573
10
-135-2176
20
-135-1580
30
-135-1282
50
-135-1083
(Minimum detectable Signal= minimo segnale percepibile)2 dB peggiore mentre ilvalore diIP3 (Intercept Point = punto diintercetta) è circa 3 dB più alto.
B) Aumentando la spaziatura illivellodi intermodulazione diminuisce sensibilmente: con SOkHzdi spaziatura il valore di IP3migliora di IS,S dB. L'andamento del miglioramento rispecchiala curva di attenuazione del filtrodella prima Media FrequenzaVariabile - prossima a quella riportata a sinistra in fig. 17 - che"taglia" i livelli dei segnali inviatial secondo mescolatore. Essendo la misura condotta nella banda dei IS metri il contributo deifiltridi preselezione è trascurabile essendo la banda passante diquest'ultimi larga 18S kHz @-3dB (vedere Tab.S).
C) Pertanto possiamo dedurreche un deciso miglioramento delsecondo mescolatore consentirebbe un beneficio prossimo a15dB nel valore di IP3, al pari diquanto riscontrato nella misuracon segnali di prova spaziati di50 kHz. Ulteriori incrementi delpunto di intercetta presuppongono una modifica anche delprimo stadio mescolatore edeventualmente un tubo diversoper lo stadio amplificatore R.F.d'ingresso.
Da notare infine che i dati diMDSsono risultati coerenti conla misura della Cifra di rumoredel ricevitore che è stata misurata con il generatore SKTUdellaRohde & Schwarz. Con reccezione dei 160 metri. in tutte lebande il livello del rumore propriodel ricevitore è risultato N=7,5...10 KTo,corrispondente aduna cifra di rumore NF= 8... 10dB.Circa il significato del fattoredi rumore, della cifra di rumore
Tab.6 - Intermodulation (lMD3)
Fig. 19 - Schema elettrico del PTO utilizzato nel ricevitore 75A-3
L.O.Output
in questo caso un esempio di eccellenza è dato dalla soluzioneutilizzata nel ricevitore R&SEK07.Ma nel nostro caso è sconsigliabile utilizzare un triodo cheha resistenza anodica bassa,perché avremmo una sensibileriduzione del guadagno di conversione. Ciò perché il circuito diplacca del mescolatore è ad altaimpedenza, essendo costituitodal risonatore parallelo all'ingresso del filtroa quarzo variabile (vedere fig. 20a).
Nel progetto del circuito, dunque, punto di partenza sono statele caratteristiche d'uscita delPTO ed il suo circuito. La Tab.7,rintracciata degli archivi Collins,elenca le caratteristiche di alcuni PTO prodotti a Cedar Rapidsall'inizio anni '50: notiamo che ilmodello 70E-12 montato nei ricevitori 75A2 e 75A-3 ha unatensione d'uscita modesta(0,5 ...2V), sebbene con caricocapacitivo di soli 15 pF.
Ciò risulta evidente anche dallo schema elettrico del PTOMod. 79E-12 riportato in fig.19:lo stadio oscillatore è costituito
+180V
OUTPUT VOLTAGE
15VIo3/SIJ
LOAD
9VIo 25V
5V107V3Omm1d
2V103.5V
33mmld
5.5v
33mmld
5.5v
33mmld
5.5v
25mmld
9Vlo 15V
15Vlo3(JV15mmfd
0.5102.OVlOT
10T
10T
16T
16T18T
16T
10T
16T
10T
51
TURNS
---,,
~I."
'1II
I . - lI u - I I
0'8r 70E.'2.~QtCll..L~rOR I~'::__ '.t». !2.,i.m.. ~ _ ----.J U;
tuzione della pentagriglia 6BA7,scaturisce dalle caratteristichedel PTO utilizzato, essendo il livello dell' oscillatore locale(O.L.) disponibile relativamentemodesto. Ai fini delle prestazioniin cifra di rumore e dinamica, lamiglior scelta sarebbe quella diutilizzare nel mescolatore untriodo ad alta transconduttanzapilotato come interruttore: anche
1.6 lo 2.OQMHz1.6 lo 2.05MHz
1.6 lo 2.OMHz
1.6 lo 2.0MHz
2.0 lo 3.OMHz
450 lO 550KHz
1.955 lO 2.955MHz 10T
1.0 lo 1.5MHz
1.6 lo 2.0MHz
600 lo 800KHz
2.0 lO 3.OMHz
1.0 lo 1.5MHz
1.0 lo 1.506330+
OVEN FREQUENCY
12.6 250 NOARC/2
EQUIP AL 8+PARTNO.
5021206003
TYPE
70E·2 502096200351H12.6250NO
ARR/1570E-3
502 087900351H12.6250NO
70E·7A
503504700375A·l6.3250NO
70E-6A
503 504900331086.3250NO
7OE-8B
5030022003310C6.3250NO
70E-6C
5030022 00332V6.3250NO
70E·l0
5039550003706-A6.3250NO
70E·l1
5039558003706-A6.3250NO
70E·12
504 656700475A-26.3150NO
75A-370E·14
5051244 004KW·l6.3210NO
70E·l
Tab. 7 - PTO specification data
che state pubblicate raccolte diarticoli e commenti come adesempio quelli citati nella Ref.13.
Al tempo della stesura di questa nota, runica modifica che hosviluppato e verificato è relativaal secondo mescolatore. Questocambiamento è stato applicatoanche su un altro mio ricevitoreModello 75A- 4 con risultati altrettanto buoni e ripetitivi. Rispetto ai progetti noti (ad esempio diW2VCZ, W3HM, W6Z0) è statofatto un passo successivo con!'impiego di un pentodo-triodotipo 6LQ8. Questa valvola, contecnologia frame-grid tra le piùrecenti e propriamente progettata per la televisione a colori. èstata utilizzata con una filosofiacircuitale gi'à sperimentata consuccesso nei ricevitori della S-line. Naturalmente le scelte sonocalate nell' ottica di implementare una modifica perfettamentereversibile, compatibile con latecnologia del tempo di produzione dell'apparecchio e preservandone !'integrità meccanica:ovvero al livello di un qualsiasiaggiornamento che la stessaCasa avrebbe potuto fare durante o dopo il ciclo di produzionedel ricevitore. Dalla fig.18 osserviamo che il cablaggio del ricevitore è ordinato con ampi spazi adisposizione che consentono dieseguire un intervento a regolad'arte.
L'impiego nel secondo mescolatore di una valvola che includeun pentodo ed un triodo, in sosti-Sii
nere basso rumore e ridurre l'elongazione del segnale R.F. scalando il livellod'impedenza d'ingresso. Queste caratteristichesono ben soddisfatte dalla valvola 6LQ8 che per la sezione pentodo esibisce una transconduttanza di 21 mA/V (@VGl=-2V)ed una tensione di interdizionedi -4,2 V. In fig. 20 sono riportatia confronto il circuito originalecon la valvola 6BA7 e quello modificato impiegando la 6LQ8. Lasezione triodo è utilizzata come"inseguitore catodico" per poterpilotare al catodo il pentodo enon caricare l'uscita del PTO.Essendo la transconduttanza deltriodo di 15mA/V (@ Vg=OV) ilcatodo del mescolatore risultapilotato dal segnale di O.L. conresistenza interna di circa 100ohm. Il circuito risonante seriecostituito da Ll-C l risuona a 455kHz ed ha una doppia funzione:cortocircuitare alla frequenza dirisonanza il rumore a larga banda in uscita dal PTO e massimizzare il guadagno di conversione.Questo risonatore impiega i medesimi componenti rimossi dalcircuito originale.
Per operare il pentodo comemoltiplicatore analogico la resistenza totale di chiusura a massadei due catodi (R2+R3) è di 213Q.
Pertanto in condizioni di riposo(cioè senza segnale di O.L.) ilpentodo è polarizzato prossimoalla tensione di interdizione dalla caduta di tensione in R2+R3dovuta principalmente alla corrente anodica del triodo (18 mA).
In fig. 21 sono riportate la caratteristica mutua del pentodo el'andamento della transconduttanza dinamica (Gm); in figura èindicato anche il punto di interdizione e l'escursione con il segnale di O.L. (tratto della caratteristica in color rosso) Notiamoche la transconduttanza dinamica è modulata dall' oscillatore locale da zero al valore massimo dil 5mA/V: cioè il pentodo convertitore lavora con un angolo di circolazione della corrente anodica minore di 360 gradi.
Il segnale R.F. è applicato allagriglia controllo (piedino #2) attraverso il partito re capacitivo
87
SECONDMIXER
R5IOOK
+160"
nali (fig.20a, al piedino #2 della6BA7) e nell'intero megaciclo diescursione del PTO è risultata diL2Vrms.
Avendo a disposizione un livello O.L. solo di 3.4 Vp-p si rendenecessario la scelta di un pentodo con tensione di interdizionebassa (sharp cut-off) al fine dipoterlo pilotare con angolo dicircolazione della corrente anodica minore di 360 gradi, ovverocome interruttore. Contestualmente si richiede una elevatatransconduttanza per poter otte-
I L.O. Input I
R7N
2.2K
R88.2K
IR.F. Inputl
tl80V
2ND M1XER6BA7
Y'4 Ig
Fig. 20 - Secondo stadio mixer: A) Circuito originale. B) Nuovo circuito
da un pentodo 6BA6 mentre lostadio separatore impiega unaseconda 6BA6 con accoppiamento RC in uscita. Questa è unasostanziale differenza con altriPTO basati sul medesimo sistema meccanico o con quelli piùsemplici della S-line, che includono un circuito accordato inuscita con o senza trasformazione d'impedenza ed in gradoquindi di erogare potenze superiori.
La tensione minima d'uscitamisurata nelle condizioni origi-
Fig. 21 - Le caratteristiche mutue e transconduttanza della sezione pentodo della valvola 6LQ8 impiegata come convertitore di frequenza. La tensionedi interdizione è indicata da "P".mentre in colorrosso è evidenziata l'escursione della transconduttanza "Gm" con il segnale dell'Oscillatore Locale.
costituito da C2,C3. Le caratteristiche di linearità del convertitore possono essere spinte a valorielevati aumentando il rapportoC3/C2 ma ciò deve andare dipari passo con raumento dellatransconduttanza (Gm) del tuboper mantenere le caratteristichedi rumore e sensibilità dello stadio.
Il valore del condensatore C2(15pF) è stato scelto in modo chela capacità risultante serie conC3 fosse uguale alla capacità totale d'ingresso alla griglia #3 delcircuito originale con la 6BA7(9,5 pF proprie del tubo + 3 pF,stimati, dello zoccolo) al finedi non alterare il rapporto L/Cdel risonatore della Media Frequenza variabile. In effetti, dopoil cambiamento del circuito mescolatore, la Media Frequenzavariabile è risultata tarata comenelle condizioni antecedenti lamodifica. In fig.22 è illustrato ilcablaggio del convertitore nellecondizioni originali con la valvo-
88 IRke 6/2006 I
Fig. 22 - Cablaggio del secondo stadioconvertitore:A) Condizioni originali con tubo6BA7B) Circuito modificato con tubo6LQ8
il livello di IP3 migliora di solo 2dB rispetto alla prova con 5 kHz.Ciò sta ad indicare che il tagliodel livello del segnale R.F. daconvertire - dovuto al filtro dellaprima Media Frequenza variabile che precede il secondo mixer- non procura alcun beneficio.
b) Per quanto osservato al punto precedente, il livello di intermodulazione del ricevitore,dopo modifica, dipende essenzialmente dalle prestazioni delprimo mixer. Il miglioramento di2 dB con toni spaziati di 50 kHzèquindi da attribuirsi quasi esclusivamente al filtro di preselezione R.F. che precede il primo mescolatore. Ricordiamo che laprova è eseguita nella banda dei15 metri ove la larghezza di banda di preselezione vale 185 kHz@-3dB (vedere tabella 5).
c) Pertanto possiamo dedurreche il miglioramento della dinamica del secondo mescolatore èsuperiore ai 15 dB, ma non sia-
>"cE
E~
5
50
••u20 c
ti"."
15 ~u••cl!
lO t-
O
Posizione Valore
C1
= 270 pF Mica argentata
C2
= 15 pF Mica argentata 300 V
C3
= 82 pF Mica argentata 300 V
C4,C5,C6
= 0.01 ttF ceramico 400 V
L1
= 0.5 mH
R1,R5
= 100 kQ 1/2 W
R2,R3
= 33 Q 1/2 W
R4
= 180 Q 1/2 W
R6
= 680 Q 1/2 W
R7
= 2.2 kQ 1/2 W
R8
= 8.2 kQ 1 W
Tab. 8 - Lista dei componenti
la 6BA7 e quello delcircuito sviluppato conla 6LQ8. Poiché il circuito con la 6LQ8 impiega un maggior numero di componenti.sono state inserite duestringhe di ancoraggio: una è fissata inprossimità dello zoccolo utilizzando unavite del medesimo; laseconda è invece inserita utilizzando lavite che lega la fiancata laterale al telaio delricevitore (visibile nella parte superiore difig.22B).
In Tab.8 è riportato1'elenco dei componenti.
La valvola 6LQ8 nonè facilmente reperibilein Italia ma è disponi-bile - nuova in imballooriginale - presso i piùnoti distributori in USAal costo massimo di lODollari. spese di spedizione incluse. Con ivalori indicati la cifradi rumore complessivadel ricevitore non vie
ne modificata e con toni spaziatidi 5 kHzsi ottengono circa 15 dBdi miglioramento nel valore diIP3, con una corrispondente dinamica (IMDR) di 83 dB (vederefig.23).
Con riferimento alla fig.23 alcune osservazioni e deduzionisono:
a) Il ricevitore, dopo modifica,presenta una IP3 poco dipendente dalla spaziatura dei toni dimisura. Con 50 kHzdi spaziatura
-1-4 -3 -2Grid NoI Volt
-5-6
lO
90
80
D~$ 20lO
i:
<'.§. 70
N'"~ 50NOZ.,,40a:\li
li 30
..cfli 60u
Fig. 23 - Andamento del Punto di Intercetta (IP3) in funzione della spaziatura dei toni dimisura prima e dopo la modifica del secondo mixer.
Tonespa
;ng KHz
5
15~~3545lb
---
~
~
~
/' -o- 6LQ8 Mixer I1_ 6BA7 Mlxer
14.22014.12014.020
Re«rivGfF~::;14.02 MHz
IC-
56P021
\ I
13.920
IFonte: ARRL Laboratory I
O
ReceiverFreQUGncy-14,02 MHz.0
OPOO~
p-vi.o
FT-l
.o.o
\r\
lSO.0
140.0
130.0
1120.0M0110.0
0100.0R
90.0dB 80.0
70.0
60.0
SO.O
13.820
Fig. 24 - Dinamica RXrelativa ai prodotti diintermodulazione di terzo ordine(IMD3) in funzione della frequenza(test con 2 toni).
150
140
130
1120M0110
0100R
90dB80
70
60
5013-820 13.920 14.020 14.120 14.220
generale. Questo secondo sviluppo mi è stato richiesto da alcuni OM della Sezione A.R.I. diParma che intendono attivare labanda dei 23 cm unitamente adRX-TX disponibili nel mercatodel surplus a costi assai contenuti. Naturalmente spero che altri lotrovino interessante dedicandosianche a questo affascinante segmento del radiantismo moderno.
Referenze
13) "75A-4 Modification Compendium" Electrical Radio Magazine. Editor N6CSW14)"APPENDICEl: Fattore di rumoree misura" 12SG- pago 98.99 Radio Rivista 7/8 2005.15) "QST Product Review ExpandedTest Reports" (http://www.arrl.org/members-only 1prodrev 1reports. html)
Il lavoro continua ...
Quanto descritto credo costituisca un primo punto importante e stimolante per proseguirenell'opera di aggiornamento diquesto illustre ricevitore delI'epoca aurea del radiantismo. Illavoro sarà ripreso. ma non a brevetermine, allorquando sarò ingrado di procurarmi un secondoesemplare di 75A-3 sia per ripetere la modifica descritta. sia permettere mano al primo mescolatore e portare il valore di IP3 asuperare la soglia di O dBm, con5 kHz o meno di spaziatura.
E' un obiettivo ragionevole.considerando quanto già realizzato con tubi nel settore professionale. Il limite semmai è lacompatibilità di una tale modifica con l'obiettivo primario dellacompleta reversibilità del cambiamento, preservando !'integrità meccanica del ricevitore.
Nel frattempo l'attività sperimentale sarà rivolta a due progetti che ho in corso nel settoredelle microonde. Ilprimo. in faseconclusiva. è relativo ad un convertitore a basso rumore per iltraffico ATV nella banda dei 6centimetri (5,7 GHz) che saràpubblicato quanto prima. Il secondo lavoro è invece relativo adun transverter NO- TUNEl 296MHz/ 450MHz che presenta elementi di novità ed alcunesoluzioni originali di interesse
IP3.10
5dBrn
O
-5
-10
-15
-20
-25.
-30
mo in grado di valutare di quanto. se non dopo aver miglioratoanche il primo mescolatore, ripetendo la prova con le diversespaziature dei toni.
Si ritiene che il risultato ottenuto sia notevole anche a confrontocon i moderni ricevitori a statosolido. Infatti questi presentanolivellidi IP3 che - con preamplificatore inserito - possono raggiungere e superare anche+20dBm, ma ad una condizione: che il primo filtro I.F. (roofingfilter). generalmente a 40 o 70MHz, blocchi i segnali interferenti. Ove questo non avviene oavviene parzialmente ed i segnali possono raggiungere i mescolatori seguenti ilprimo e/ o il convertitore A/D del DSP ilrisultato èdisastroso con IP3 che non superano -20 ...-30dBm. I dati pubblicati dalla ARRLnegli "ExtendedEvaluation Reports" (ReLI5)sono illuminanti: da questi lavorisono tratti i grafici di fig.24. Questo fatto - taciuto per decenni nelmondo amatoriale - è stato postoin evidenza dai nostri colleghiamericani ed ha spinto recentemente i costruttori a correre ai ripari con filtriroofing sempre piùstretti.Ma, anche il lettore menopreparato, si renderà conto chenon sarà comunque possibile a40 MHz o 70 MHz eguagliare lecaratteristiche di selettività di unfiltro meccanico o a quarzo a455kHz.
89