ads

30 aprilie 2016

Antena dipol compact pentru banda de 60 m


Dimensiunile dipolului scurtat
Recenta permisiune de a utiliza un canal intre 5363,5 – 5366,5 kHz a prins pe nepregatite radioamatorii YO.

Am auzit in diverse discutii ca se intentioneaza evaluarea propagarii cu antene verticale, complet improprii efectuarii de legaturi la distante de 100-500 km in conditiile in care permisiunea de utilizare este pentru evaluarea posibilitatii de utilizare in situatii de urgenta pentru sprijinirea activitatilor de cautare-salvare.

Drept pentru care, solutia optima este utilizarea unui dipol la o inaltime de circa 0.20 - 0.25 din lungimea de unda, adica la circa 5-6 m inaltime. Aceasta ar fi inaltimea optima pentru a reduce pierderile in sol, dar este acceptabila pentru a beneficia de efectul NVIS si o inaltime de circa 3 m.

Pentru ca si eu, ca majoritatea radioamatorilor am probleme cu spatiul, un dipol de 2x15m este inabordabil (intentionez sa il amplasez in podul casei de la tara) , am realizat si testat un dipol scurtat, cu anvergura de doar 12m.

Sigur ca un astfel de dipol va performa mult mai prost ca un dipol full-size, cu circa 5 db, dar apropierea de sol reduce, de asemenea, si zgomotul captat pe unghiuri mici de radiatie, ceea ce nu este tocmai rau, avand in vedere ca testele se efectueaza pe teritoriul YO si nu la DX.


Solutia gasita pentru scurtarea lungimii electrice este introducerea pe fiecare brat al dipolului a unei bobine.





Realizarea practica este extrem de simpla si necesita o teava de instalatii, PVC, cu diametrul de 40mm, pe care vom bobina spira langa spira un numar de 42 de spire cu sarma de instalatie electrica izolata cu PVC, cu grosimea de 1.5 mm.


Aceasta bobina se va amplasa exact la jumatatea fiecarui brat al dipolului, conectandu-se la acestea cu borne tip papuc, sertizate pe conductorul radiant.


Incepem prin a taia doua bucati de fir de Cu multifilar de 1.5mm izolat cu PVC, de 3 m lungime. Acestea sunt cele care se conecteaza la izolatorul central.
Eu am folosit si un UnUn 1:1 (choke-balun)/



Taiem alte doua bucati de Cu multifilar tot de 1.5 mm dar in lungime de 3.5 m. Acestea vor fi legate la extremitatile dipolului, de la bobina la izolatorii de capat.


Pregatim doua bucati de teava PVC de circa 20 cm pe care vom bobina, spira langa spira, cele 42 de spire de Cu 1.5mm izolat cu PVC.


De aici incolo, fiecare isi va folosi imaginatia pentru a realiza conexiunile. Eu am folosit suruburi de 4mm cu piulite tip stea din inox. Peste bobine am aplicat un strat de banda izolatoare pentru imobilizarea bobinei.
Tevile au gauri pentru fixarea mecanica a firelor care constituie bratele dipolului iar ca element central am folosit un suport pentru dipol cu descarcator incorporat.


Evident, la capete se vor folosi izolatori ceramici sau de plastic cu striatii pentru a impiedica formarea arcului electric in conditii de umiditate.


Cateva date despre bobina:

Frecventa proprie de rezonanta:  circa 21 MHz
Inductanta: 35 uH (necesar teoretic: 32 uH)
Rezistenta @5 MHz: circa 1350 Ohm.
Factor de calitate Q: circa 400.

IMPORTANT:

La capetele dipolului, lasati o bucla de circa 30 cm pentru fiecare brat; veti taia cate 1 cm pentru a obtine acordul antenei dupa amplasarea in pozitie. Masurata aproape de sol, frecventa de rezonanta va creste odata cu ridicarea in pozitia finala!

Cu dimensiunile prezentate, nu a fost nevoie sa tai din fire.


27 aprilie 2016

APRS at smallest footprint

Today I received the APRS modem boards.
They are made around a ATMEGA328 and can be programmed with Arduino IDE.
All they need is a small GPS and a transceiver. Of course, the exigent hams can put a small I2C LCD to have a nice visual feedback.
After the Easter Holiday I will put them to work and I'll keep you in touch!

73 de Adrian



26 aprilie 2016

RFSM2400 and WinLink Winmor

Today I did some tests focused on the file transfer speed using two soundcard modems.

RFSM-2400 receiving test
RFSM-2400 is a freeware client program which can transfer files  over a radio channel, using MIL-STD-188-110A standard (300Hz to 3.3 kHz-2400 baud).

Winmor TNC, is a donationware program with a modulation scheme that resembles very close with the one used on PACTOR modems. The speed is bandwith related and is adaptive between 200 Hz and 2000 Hz.

RFSM 2400 can't be used to send files to internet servers but the Winmor is widely used with RMS Express to connect to various iGates around the world to send e-mails.

For tests I used a FT-991 connected

Winmor TNC receiving test

to RMS Trimode and to RFSM-8000 (can act as a server) and a IC-7300 connected to the RFSM-2400 and RMS Express with Winmor TNC.

I sent a jpeg file in size of 56.0 KB (57,344 bytes or 448.000 bits) with RFSM-2400 and with RMS Express via Winmor TNC.

The radios were set on 51 MHz, on dummy loads at 5W with a distance of about 1 m between them.  Both were on Wide and the signals on S-meter were peaking S3-S5. The modulation was set to not activate the ALC.

The results were astonishing! Via RMS Express, I sent the file in about 20 minutes.
Using RFSM-2400 the same file took less than 4 minutes...

So, the quick and dirty test have some conlusions:

1. When e-mail is important, Winlink + Winmor TNC is the one. There are many iGates on HF and is impossible to miss one, especially if you use the VOACAP tables to estimate the best channel for the given day and hour.

RFSM-2400 receiving private file (mail)
2. Do not try to send big attachements via Winlink! Instead, focus on smaller files, plain text or, if attachements are mandatory, use a good compression software.

3. If ad-hoc networks are the scope, RFSM is the best! You can define a FTP directory and  mailboxes  for the radio stations and each station can upload emails download their own. The FTP is very usefull for sharing files from one station to another. Good for a regional or national Emergency network.
A plus for RFSM-2400 is the chat and beacon mode!


15 aprilie 2016

Playing with the front end of the IC-7300

I heard some rumors about how bad is the IC-7300 front-end and how unsuitable is for hunting low signals so I want to try to push the input to the limits.

So, I put a power splitter to the antenna input of the radio and feed it with two signal generators.
One set on the receiving frequency at -100dbm and one at various frequencies, set at 0dbm. You see, the difference between the signals is huge in terms of input signals...
I am not trying to say that this setup will produce the same result as in real life but is a base for some evaluation of the receiver.

Therefore, the receiving signal is at S1 (-100 dbm) and the perturbation will be at about S9+27 db, according to the IARU reccomandation for HF S-meters.

The radio was set to work with no preamp nor ATT, and the NR OFF.

At S1, the signal was full readable with some noise. With NR ON set at 5, the noise dissapeared and the receiving signal was full quiting the speaker!


When I was applying the perturbation outside the selected filter, OVF quick came on the LCD and the noise increased but the signal was still readable. The NR made the signal nice and clean, altough not so clean as the first time.



When playing with the perturbation signal inside the same filter's passband, the noise increased a little bit but not as I expected.



When the OVF was LIT, there was some artifacts on the waterfall.

The OVF and the artifacts was gone when I reduced the RF gain (instead of 12, the RF gain was set to 10).
The signal was still readable but with a price in noise level... The NR does it's job very well in reducing that noise.

By reducing the perturbation signal at -6 dbm, the OVF goes down and so did the WF artifacts.
At -12dbm, only a slight increase in the noise was there, nothing to upset me, even without the NR.

This beahviour was observed anywhere in the HF bands. I did not test yet the VHF (50+70 MHz).

Indeed, the out of band strong signals are able to put some noise in the receiving band but is not so bad as stated on some other places on the net.

However, the biggest problem is with the harmonics; I set the signal generator at 7.150 kHz at 0 dbm and I found a S9 signal on 14.300 kHz and a S8 on 21.450 kHz! This could be a problem when working on a crowded area (crowd of ham, of course).

A theoretical approach say that the best antenna for this radio will be a monobander or a non-resonant antenna tuned with a AH-4.

As a personal experience, I used the radio with a multiband vertical and find nothing to complain as the nearest ham is at about 8 km from me and there is a hill between us.

The test was long and complicated as I measured also the S/N ratio but nothing spectacular shows... Only the conclusions above.

For this test I used a HP 8656B and a IFR2945A.

73 de Adrian YO3HJV

11 aprilie 2016

Parerea mea despre ICOM IC-7300

NEWS:
Versiunea 1.12 2016/04/14 Update pentru firmware!

A trecut deja o saptamana de cand ICOM IC-7300 a ajuns si in Romania.
Am avut ocazia in aceasta saptamana sa il evaluez atat in Bucuresti, cu antene zgomotoase cat si in afara Bucurestiului, unde orice transceiver devine zmeu.

PACHETUL

Imediat dupa eliberarea de cartonul ambalajului, transceiverul se prezinta ca un adevarat Icom. Adica sobru, realizat impecabil.
In cutie, gasim transceiverul, microfonul HM-219, filtrul RFC (optional in alte regiuni dar obligatoriu pentru Europa),  manualele in format sintetic (72 pagini), un CD-ROM cu acelasi manual dar si cu manualul in format extins (172 pagini), schemele precum si – interesant- un glosar de termeni specifici radioamatorilor (20 pagini)! Extrem de util si reconfortant este ca, in furniturile livrate cu transceiver-ul avem sigurante de rezerva  precum si o mufa DIN 13 pini tata, cu fire deja lipite!
Dimensiunile transceiverului sunt inselatoare; este suficient de mare pentru a fi operat confortabil pe masa, in shack, dar nu atat de mare si de greu incat sa devina incomod de transportat la o iesire la iarba verde intr-un field-day!
 
NOTA:
Transceiverul testat este versiunea europeana, care include si 70 Mhz!
























PUNEREA IN FUNCTIUNE

Oricine a mai avut un transceiver ICOM de tip “Menu Driven”  va intelege imediat ce are de facut!
Pe panoul din spate gasim conectorul de alimentare, cel pentru antena (o singura antena), conectorul tip MOLEX pentru ATU extern, doua mufe tip RCA (comanda PTT si ALC pentru conectarea QRO), jackuri 3.5 mm pentru manipulator (Straight sau KEYER), interfata CI-V si difuzor extern, conectorul DIN cu 13 pini pentru compatibilitate cu versiunile mai vechi de interfete de date ICOM precum si un port USB pentru conectarea la calculator printr-un singur cablu, fara interfata specifica.
Tot pe panoul din spate exista si un punct de conectare la impamantare, extrem de util perfectionistilor!
Pe panoul frontal gasim conectorul de microfon cu 8 pini (putin cam dificila insertarea mirofonului, dar se pare ca este o caracteristica a acestui model) si conectorul jack 3.5 mm pentru casti (stereo).
Slotul pentru memoria de tip SD card este pe panoul frontal, sub butonul de volum audio.
Pe panoul frontal, singurul buton cu retroiluminare este cel de POWER care lumineaza continuu in timpul functionarii si intermitent atunci cand ecranul (TFT, rezistiv) intra in SCREEN SAVER, adica se inchide complet (doar ecranul, statia ramanand activa).
Am citit pe internet ca unii sunt nemultumiti ca nu se poate seta o fotografie pentru functia de SCREEN SAVER… Din punctul meu de vedere, sa pui o fotografie ca SCREEN SAVER contrazice insasi caracteristica acestei functii…

CATEVA CONSIDERENTE TEHNICE

In primul rand, ne aflam in prezenta unui SDR “pur sange”. Ce inseamna asta?
Semnalul din antena este supus unei esantionari intr-un circuit care transforma o banda de 1 MHz in semnale digitale. Rezultatul este apoi supus unor operatiuni de procesare matematica. In sens invers, semnalul de la microfon este transformat in semnal digital, procesat, apoi aplicat lantului de transmisie ca semnal analogic.
Semnalele analogice sunt tratate digital de circuite de mare viteza, FPGA (Field Programmable Gate Array), circuite care, prin programare devin apte sa interpreteze si sa proceseze fluxuri impresionante de date in timp real ) procesare paralela.
Aceasta abordare poate oferi performante extrem de bune cu o platforma hardware relativ simpla.
Reducerea HW necesar pentru functiile principale a permis instalarea pe lantul de receptie a nu mai putin de 12 filtre de tip Band Pass precum si a unuia din cele mai performante ATU interne, cu o gama de acord care permite rezolvarea dezadaptarilor de pana la 10:1 (cu reducerea puterii la max 50W).
De altfel, rezultatele publicate de Sherwood Labs  arata ca acest transceiver compact este un performer de top, “concurand” umar la umar din perspectiva masuratorilor de laborator cu cele aflate in gama de preturi 2x pana la 4x, cum ar fi  Kenwood TS-590 SG si  Yaesu FTdX-5000.

INTERFATA CU UTILIZATORUL

Centrat in jurul unui ecran TFT cu touch-screen rezistiv, panoul frontal se prezinta sobru si organizat, cu butoane de comanda pentru toate functiile esentiale pentru trafic de tip “casual”.
Pentru operatorul de concursuri, comenzile sunt ceva mai dificil de accesat insa conectivitatea cu PC-ul poate rezolva acest aspect.
Caracteristica receptoarelor SDR este afisarea simultana a traficului dintr-o banda extinsa sub forma unui “waterfall”, adica a unei imagini dinamice, care are pe axa verticala timpul si pe axa orizontala frecventa. Prin modificarea largimii de banda (intre 1 MHz si 5 kHz), operatorul poate supraveghea semnalele statiilor corespondente.
Personal am gasit deosebit de utila aceasta functie cand am incercat sa chem o statie care opera split; prin observarea spectrului ocupat de corespondentii statiei Dx am reusit sa ma plasez exact acolo unde asculta statia si sa chem cu succes. Un mic buton “XFC” plaseaza receptorul (la SDR se numeste “demodulatorul”) pe frecventa setata pentru emisie, putand face verificarea si auditiv.
Ecranul este extrem de responsiv, intocmai ca la un telefon mobil cu Android.  Si meniul aduce cu un telefon mobil de generatie noua, modificandu-si optiunile afisate operatorului in functie de modul de lucru selectat. Astfel, pentru modurile de voce, avem o optiune “VOICE”, pentru CW avem optiunile pentru “KEYER” iar pentru RTTY avem “DECODE”.
Exista un al doilea set de comenzi care se afiseaza prin tasta “FUNCTION”, care ne aduce pe ecran  un set de comenzi ce suplineste absenta butoanelor dedicate; PreAmp ON/Off, AGC, NB samd.
Pentru comenzile cu adevarat critice si care necesita afisarea informatiilor de operare, prin apasarea Multi Selectorului din dreapta afisajului avem acces la ele.
Butonul de DIAL este generos, cu suportul de rotire si cu ambreiajul pentru reglarea fortei aflat sub el.
Din constructie, transceiverul este dotat cu sintetizor de voce, o functie utila persoanelor cu deficiente de vedere.
Cum am aratat mai sus, se poate instala un card de memorie SD; aceata este utila pentru salvarea setarilor personalizate, pentru inregistrarea QSO-urilor si capturi de ecran. Functia de inregistrare a QSO-urilor permite inregistrarea in mod continuu, sau in mod separat a emisiei operatorului de cea a corespondentului.
O multime de functii pot fi accesate prin simpla atingere a ecranului; putem seta pasul de acord, putem reduce rezolutia acordului, alege modul de lucru. Prin atingere indelungata, putem schimba modul de afisare a parametrilor de functionare sau putem acorda receptorul pe un semnal vizibil pe waterfall. Cu siguranta operatorul va fi incantat de procesul de acomodare, in care va descoperi cat de versatila este interfata cu utilizatorul a acestui transceiver!

CONECTIVITATEA LA PC

Simplu, un cablu USB rezolva problema. Veti avea conexiune pentru PTT (RTS de regula), CAT (atentie la adresa hexazecimala) si placa audio (obligatoriu pentru Digimodes AFSK sa selectati USB-D sau LSB-D la modul de lucru).
Am descoperit ca HRD, ultima versiune free este compatibila cu IC-7300 (alegeti ca transceiver IC-7410 sau IC-7600), deci nu este nevoie sa faceti upgrade!
Lasati setarile de volum Tx si Rx asa cum le-a pus japonezul si o sa mearga excelent!

AUDIO LA EMISIE SI LA RECEPTIE

Atat la receptie cat si la emisie puteti defini nivelul frecentelor inalte si joase. Pentru mine, obisnuit cu egalizatorul parametric de la FT-2000, interfata de setare pare simplista. Totusi, dupa o zi de “unsolicited reports” cu privire la calitatea de exceptie a modulatiei (pe setarea de largime de banda medie), Mic Level 50%, COMP. 1, presupun ca procesarea audio este exact cum trebuie! Nici nu am mai atins-o!
Sunetul la receptie este placut, are exact timbrul necesar ca sa nu zgarie urechea. Difuzorul este instalat intr-o mica incinta acustica care confera un timbru intalnit la statiile mari.

IN TRAFIC

Nu am avut ocazia sa il testez intr-un concurs. Nu ma atrag concursurile. Dar am apelat statii in pile-up si am fost auzit (COMP.8, TBW. NAR).
Am strigat dupa statii slabe si am fost auzit, am auzit statii QRP care veneau la nivel de zgomot. A’propos, Noise Reduction face minuni la primele doua niveluri, in special in mediu urban!
Am intampinat ceva dificultati in reglarea Noise Blanker-ului astfel incat sa elimine niste zgomote in banda de 80m, dar pana la urma ne-am inteles…
PBT-ul este extraordinar dar si mai frumos se comporta filtrele de banda, digitale. Se poate regla continuu largime de banda precum si panta acestora, Semnalele adiacente puternice nu sunt rejectate intocmai ca la un WinRadio G31 sau G33, dar asemanarea este uluitoare!
Daca filtrele unui WR-G33 DDC sunt precise ca lama unui cutit elevetian cand este de taiat un semnal adiacent perturbator, ei bine, as spune despre filtrele IC-7300 ca sunt ca o lama de cutit german sau austriac. Precise, taie frumos dar sunt un pic, doar un pic mai putin ascutite ca cele elevetiene!
Extrem de usor de lucrat avand reprezentarea vizuala a benzii iar afisarea semnalului emis, obtinut din priza de iesire este si ea o facilitate care permite reglarea fara a apela la subiectivismul corespondentilor de la distanta.

BELLS & WHISTLES

La utilizarea VOX, semnalul audio este intarziat cu cateva zeci de milisecunde pentru ca nu taia prima silaba a operatorului.
Intre comutarea QRO extern si livrarea semnalului RF catre acesta, exista un interval tot de cateva zeci de milisecunde pentru stabilizarea releelor din QRO!

CE AS CRITICA?

O serie de functii ar fi extrem de simplu de implementat intrucat transceiverul este centrat pe un RTOS (Real Time Operating System) ceea ce il califica la o multime de nastrusnicii (de exemplu doua receptoare in Base Band,  decodare CW ori PSK.
O facilitate care imi lipseste este al doilea filtru NOTCH (desi se poate lucra bine si cu PBT+Notch).

IN LOC DE "CONCLUZIE"

Este IC-7300 un SDR? 
Si da si nu.
Da, pentru ca trateaza semnalul de intrare ca un SDR Direct Sampling, fara artificiile de tip SDR+Placa audio.
Da, pentru ca filtrele sunt numerice, chiar daca interfata cu utilizatorul este aidoma cu cea a statiilor superheterodina.
Nu, dar un "nu" cu o doza de incertitudine, pentru ca manualul afirma ca functia de PBT este realizata in DSP! Pentru mine, aceasta afirmatie lasa loc unor speculatii care inca nu si-au gasit raspunsul in studierea schemelor, mai ales ca acestea nu releva in detaliu tocmai partea de ADC RF.
Da, din punct de vedere al performantei de receptie.
Nu, pentru ca SDR inseamna flexibilitate mai mare in ceea ce priveste interventia utilizatorului asupra semnalului.

Totusi, trebuie sa retinem ca IC-7300 este o cutie care contine tot ce este necesar pentru a putea intra in legatura cu alti corespondenti si ca utilizarea calculatorului este optionala si la un nivel relativ superficial si nu in ultimul rand ca, pentru circa 1500 EUR primim performanta de top la calitate ICOM.

ICOM a reusit sa puna la dispozitia pasionatilor de scurte un echipament robust, performant dar si sa schimbe paradigma superheterodinei.

De acum incolo, un SDR de calitate desi limitat in functii este la indemana radioamatorilor, in special a celor care doresc sa il poata utiliza si in alt context decat cel al shack-ului unde oricand isi poate gasi locul un Flex 1500 sau un ANAN cu conditia sa avem si un calculator pe langa.

Consumul in standby este de circa 850 mA, facandu-l atractiv pentru operarea din baterii, mai ales daca il asociem cu un pack de 10 A LiFePo4!

As pune un pariu: in circa 3 ani vom avea la dispozitie modificari importante in sistemul de operare, care vor permite doritorilor de experimente extinderea functiilor acestui transceiver.

Later edit:
Deja piata echipamentelor SH a cunoscut o revigorare, multi hami incepand sa isi vanda din echipamentele ceva mai vechi pentru a face loc pe masa si in buzunare pentru achizitia unui IC-7300.


Dimensiuni: 25 cm (latime), 10 cm (inaltime), 28 cm (adancime).
Greutate: circa 4 kg.

 Cateva capturi de ecran, salvate pe SD card:
















 73 de Adrian YO3HJV

Arhivă blog

OnLine logbook YO3HJV

www.hrdlog.net

Ham News