Vysílací sestava QRP 517

Vysílací sestava QRP 517
Luboš Matyásek, OK1ACP
QRP 517 není žádný nový typ radiostanice nějaké renomované firmy,
ale zakódovaná informace, že jde o pět wattů s jednou anténou na sedmi
pásmech. Těch 5 W pochází v mém případě z radiostanice YAESU FT-817
(obr. 1), anténa, transmatch a indikátor ČSV (PSV) budou samostatnými
kapitolami, jak pěstovat romantiku zvanou QRP na pásmech 7, 10, 14, 18,
21, 24, a 28 MHz.
Ačkoliv jsem se stejnou anténou
navázal řadu spojení také v pásmu
50 MHz, šlo o záležitost spíše mimořádnou. Během ročního provozu (od
června 2003 do června 2004) jsem
uskutečnil bez jakékoliv účasti v závodech zhruba 700 spojení CW
i SSB, z nichž náhodně vybírám:
7 MHz: RW1, UR5, RA2, LY2, EW6,
UA4 atd.
10 MHz: 3A2, ZA1, K2, RW1, UR5 ...
14 MHz: SM, 5B4, W1, SX8, TM6 ...
18 MHz: KC7, 3V8, OD5, YI9, KZ1 ...
21 MHz: 5X4, W5, KF3, 3B9, K8,
OD5, N2, KK4 ...
24 MHz: A45, K2, 3B9, ET3, OD5 ...
28 MHz: 4Z4, V51, W3, JY, PP5,
LW9, 5X1, K4, VO1, 9G4, 9K2, CO,
C5 ...
50 MHz: IT9, LZ, F, 9A4, SX2, YO ...
Poměr mezi voláním vlastní výzvy
a odpovědí na výzvu byl tak 1:100, a
to z toho důvodu, že se lze vyhnout
opakovaným spojením na základě
jednoduché papírové evidence, kterou lze během trvání cizí výzvy bezpečně ověřit, že jde o první spojení.
Sám jsem převážnou většinu spojení
uskutečnil pouze na základě jediného
zavolání vlastní značky po skončené
výzvě. Výjimkou byly dotazy jako
QRZ PSE AGN?
Obr. 2. Vertikální
anténa
a)
Obr. 3.
Dvě verze
T-článku
b)
Tolik úvodem, aby mohla být představena první kapitola:
Anténa
Vertikální anténa (obr. 2) o celkové délce 5455 mm na střeše panelového domu, 25 m nad okolním terénem, je profesionální výrobek, typ
Sirtel GPS 27 1/2, zkrácená na hodnotu PSV 1:1 na kmitočtu 28,1 MHz,
aby bylo možno ji přímo provozovat
v pásmu 10 m. Původní napájecí zelený koaxiální kabel 75 Ω ∅ 7,5 mm
s pěnovým dielektrikem PE ∅ 5,5 mm
a vnitřním vodičem ∅ 1,2 mm jsem
ponechal. V katalogu pro tuto impedanci a dielektrikum se uvádí kapacita 54,7 pF, a protože jsem naměřil
celkovou kapacitu 1893 pF, vychází
vydělením celková délka 34,6 m.
Druhý způsob zjištění délky lze odvodit z měření rezonance kabelu na
konci zkratovaného a na vstupním
konektoru opatřeného jedním závitem pro vazbu s GDO. V mém případě byl použit GDO PHILIPS GM3121
a rezonanční kmitočet při „dipu“ kontrolován na digitální stupnici přijímače
ATS803A. Naměřená frekvence byla
3,488 MHz a při použití v literatuře
uváděného zkracovacího koeficientu
pro toto dielektrikum 0,81 vychází
délka kabelu 34,8 m a to je shoda
s předchozím výpočtem velmi uspokojivá.
Abych trochu znesnadnil „courání“
vf proudů po opletení koaxiálního kabelu, zaklapnul jsem intuitivně a celkem oprávněně těsně pod PL konektor odrušovací toroid, používaný
u síťových přívodů počítačů. Ve snaze najít nejvhodnější přizpůsobovací
obvod jsem měřil impedanci systému
Praktická elektronika A Radio - 10/2004
Obr. 1. Vysílací pracoviště OK1ACP.
Transceiver FT-817 uprostřed, nad
ním anténní členy, nahoře napájecí
zdroj a reproduktor; pod ním transceiver Cleantone pro CB a 28 MHz a
stanice TESLA VR-20
na jednotlivých pásmech pomocí
„Měřiče ČSV“ dle AR A 6/1995, s. 30
a zjistil, že přizpůsobení je optimální
pouze na pásmech 10 a 28 MHz a
ostatní impedance se pohybují od
100 do 200 Ω, takže je nutné použít
obvod s transformací směrem nahoru.
Na střeše je anténa připevněna
asi 30 cm nad odsávacím potrubím,
které je pospojováno s hromosvodem, takže anténa je bezpečně na
zemním potenciálu. Vyzařovací úhel
nebyl nijak měřen, ale vzhledem
k dosaženým DX spojením je patrně
dost nízký.
QRP transmatch
Krátce po instalaci FT-817 jsem
laboroval s různými přizpůsobovacími články. Teprve dvě varianty T-článku, znázorněné na obr. 3 a, b
splnily moje očekávání.
Varianta A je používána pro přizpůsobení na pásmech 7 až 21 MHz, varianta B pro pásma 24 a 28 MHz a pro
přizpůsobení 80 m antény delta loop,
používané pro pásma 160 a 80 m.
Praktické provedení spočívá v tom,
že cívku s proměnnou indukčností
zhotovíme na toroidním feritovém jádru z materiálu N01 o rozměrech 26/
/16/9,5 mm navinutím 40 závitů
měděného lakovaného vodiče o ∅
0,8 mm. Po navinutí stáhneme ve
svěráku mezi prkénky čela toroidní
cívky, tím vytvoříme rovnou plochu,
kterou na rovné desce smirkovým
plátnem zbavíme laku a máme připravenu dráhu pro běžce. Nyní potře-
31
〉
Obr. 4. a) Pohled na hotový transmatch (vlevo); b) vnitřní
uspořádání (vpravo)
Obr. 6. Schéma zapojení transmatche
〉
Obr. 5. Úprava potenciometru na cívku s proměnnou indukčností
bujeme starý drátový potenciometr
WN 691 70 (obr. 4, 5), který vysunutím ,ségrovky’ rozebereme a pilkou
na železo uřízneme těsně nade dnem
válcovou část po obvodu. Řez začistíme pilníkem a dále ještě zkrátíme
hliníkový závit M10 na délku přibližně
7,5 mm. Nyní do vrtačky upneme
tento polotovar za vnitřní bakelitový
náboj 12 mm a jemným pilníkem začistíme čelní plochu závitu na rozměr
7 mm, aby po opětném sestavení
,ségrovka’ nedrhla při otáčení hřídele. Pak nasuneme navinutou toroidní
cívku a na dno přilepíme třeba pomocí tavných tyčinek. Do ložiska vsuneme hřídel s běžcem, který přihneme
tak, aby správně klouzal po očištěné
čelní ploše, a zasuneme ,ségrovku’.
Mezi poslední závity cívky z obou
stran uděláme kapku z tavné tyčinky
jako doraz, aby se běžec netočil kolem dokola. Zbývá zabezpečit bezeztrátový přenos z běžce na přepínač
pomocí krátkého kousku z pérového
bronzového svazku relé, přihnutého,
jak je z obr. 5 zřejmé, a doléhajícího
na stabilní protikus zhotovený z oboustranně plátovaného kuprextitu a připevněný na distanční sloupek. V místě styku s pérovým svazkem kuprextit
silně pocínujeme.
Abych získal přehled o průběhu
indukčnosti na toroidu od jednoho
dorazu ke druhému, připevnil jsem
32
na panel karton se stupnicí o průměru 75 mm. Na ni jsem pomocí knoflíku s ručičkou vynášel naměřené
indukčnosti jednak s počátkem u anténního vývodu, ale také druhou
stupnici s počátkem u vysílačového
vývodu, protože v důsledku kvadratické závislosti indukčnosti na počtu
závitů nejsou tyto stupnice shodné.
Sympatické ovšem bylo zjištění, že
pro přizpůsobení na pásmech od 7
do 21 MHz v zapojení T-článku typu
A se potřebné indukčnosti vyskytují
v intervalech 2 až 5,5 a 6,5 až 10 µH,
kde je chyba na součet 12 µH z celkové délky stupnice pouze 4,7 %. Na
obr 6. je celé zapojení včetně přepínání mezi variantou A a B. Ladicí
kondenzátor je běžný duál z tranzistorového přijímače, zapojený paralelně. Tabulky 1 a 2 dávají přehled
o všech parametrech transmatche na
jednotlivých pásmech. Indukčnosti
Tab. 1. Zapojení transmatche A:
pásmo
MHz
7
10
14
18
21
L1
µH XL [Ω]
4 175
4,5 280
5,2 457
4,5 508
2 260
L2
µH XL [Ω]
8 350
7,5 470
6,8 600
7,5 850
10 1318
C
pF XC [Ω]
340 67
250 64
90 126
60 147
50 151
Tab. 2. Zapojení transmatche B:
24
28
0,25 44
0
0
13,5 2370 20 283
14 2462 20 283
Praktická elektronika A Radio - 10/2004
Obr. 7. Stupnice
byly měřeny digitálním měřičem
TESLA BM 514.
Stupnice z toroidní cívky transmatche je k dispozici na obr. 7.
Popisování dalších podrobností
technického řešení bych považoval
za degradaci fantazie a „zlatých českých ručiček“ případných následovníků.
Z fotografií je zřejmé, že jsem použil hliníkovou krabičku od mikrofonu
k radiostanicím TESLA PR11 - PX25.
Po propojení anténního konektoru
s transmatchem zjistíte, že hrubé nastavení optimálního přizpůsobení se
projeví při příjmu největší hlasitostí a
po zaklíčování vysílače už jen během
několika vteřin jemně doladíte na
nejmenší hodnotu PSV na displeji
FT-817 a současně na maximální výchylku ampérmetru na napájecím
zdroji.
Aby nevznikl dojem, že popisovaný transmatch je použitelný jen s popsanou anténou a uvedenou délkou
koaxiálního kabelu, připravil jsem si
umělé anténní zátěže s bezindukčními rezistory od 10 do 500 Ω a opět
jsem s uspokojením konstatoval, že
na všech pásmech bylo dosaženo
PSV 1:1.
(Dokončení příště)
Vysílací sestava
QRP 517
Luboš Matyásek, OK1ACP
(Dokonèení)
Obr. 8. Celkový
pohled na sestavu
Translim
Je to jiné øešení transmatche pro ty,
kteøí nemají toroid, nemají potøebný
drátový potenciometr a netrvají na miniaturních rozmìrech, ale naopak
vlastní lineární trubkový drátový potenciometr èi reostat na keramice o vnìjším prùmìru 18 mm a délce 79 mm.
Úprava potenciometru spoèívá v tom,
že odstraníme odporový drát a místo
nìho navineme 52 závitù lakovaného
vodièe ∅ 1 mm, èímž vznikne promìnná indukènost 23 µH. Protože pro náš
zámìr je to indukènost zbyteènì velká,
navineme souèasnì dva vodièe, to
znamená, že zaplnìná cívka má 26 závitù a indukènost klesne na 3,1 µH.
Tato hodnota je obzvláštì vhodná pro
použití transmatche v pásmu CB, kde
staèí pøizpùsobit zátìž od 5 do 1000 Ω.
Pro zvìtšení indukènosti k použití
na všechna pásma pak staèí do vnitøního otvoru keramické kostry vsunout
kousek feritové antény prùmìru 8 mm
a délky 48 mm, èímž se celková indukènost zvìtší na 12,5 µH. U navinuté cívky na jedné stranì po celé délce
obrousíme lak a snímací dráhu jemnì
pocínujeme s vylouèením mezizávitových zkratù. Druhá strana bìžce klouže po lakovaném povrchu cívky, stoupání závitu bìžce je 4 mm.
Pokud nemáme potenciometr, ale
pouze reostat, ustøihneme zadní ložisko a místo nìho si z kousku kuprextitu
vyrobíme jiné, které pøipájíme na koncový prstenec, a fólii pøíènì pøerušíme.
Takto získáme vývod pro bìžce potenciometru. Druhý konec høídele je opatøen plastovým zesílením s drážkou pro
šroubovák. Abychom mohli nainstalovat obvyklý knoflík s otvorem 6 mm,
musíme høídelku vyjmout, upnout do
vrtaèky a hrubým pilníkem opatrnì
ostrouhat na potøebný rozmìr. Fotografie tohoto øešení jsou dost názorné
(obr. 9) a koneèná podoba translimu
má rozmìry 33 x 40 x 105 mm. V pøedním panelu je nad bìžcem proøíznuta
drážka, a tak lze sledovat na instalované stupnici jeho okamžitou polohu.
Ladicí kondenzátor v tomto pøípadì
vyhoví s kapacitou kolem 200 pF.
Pøi praktických zkouškách v provedení pro 27 MHz jsem s ruèní radiostanicí ALBRECHT AE 2200 rozsvítil žárovku 6 V/3 W (odpor za studena byl
1,5 Ω), ale také 110 V/8 W s odporem
za studena 130 Ω.
V pøípadì použití tìchto transmatchù u jiného zaøízení, a továrního
èi „home made“, budeme postrádat koneènou pøesnou indikaci stavu PSV.
Jindra, OK1VR, obeznámený s mým
úmyslem napsat tento èlánek, se trefil
do „last minute“ zasláním èlánku z CQ
DL èíslo 5/2004 od DF3OS s názvem
Angepasste Verthältnisse für QRP, jehož souèástí je takový indikátor minima
PSV s diodami LED. A nastal další výzkum, protože podrobnosti k tomuto
problému autor svìøil záložce Stückliste s odkazem na katalogová èísla ceníkù firem, kde jednotlivé souèástky koupil. Takže opìt nic pro nás. Proto další
kapitola:
Indikátor PSV
Ve výše zmínìném èlánku autor použil 3 LED diody (obr. 10) s následujícím urèením: První dioda slouží k indikaci pøítomnosti vf napìtí na výstupu
z vysílaèe, druhá dioda indikuje stav,
kdy na vstupu transmatche je PSV vìtší jak 1:3, poslední dioda potom stav,
kdy zaèíná být PSV menší jak 1:3 a
zhasne pøi ideálním pøizpùsobení. Autor dále uvádí, že indikátor správnì
ukazuje již od 1 W až po 10 W. Jako
úvahu k tomuto sdìlení mùžeme se-
stavit tabulku napìtí k jednotlivým QRP
výkonùm:
0,5 W = 5 V
1W=7V
2 W = 10 V
3 W = 12,2 V
4 W = 14,1 V
Abychom zbyteènì nespotøebovávali již tak skromný výkon, použijí se diody s malým pøíkonem, u kterých svítivost pøedem odzkoušíme pøi proudu
1 mA. Ze schématu je zøejmé, že
všechny diody svítí støídavým proudem
a podle mé zkušenosti pøi výkonu 1 W
je svit už znatelnì menší než pøi napájení stejnosmìrným proudem. Proto
jsem na vstupu do indikátoru usmìrnil
vf napìtí germaniovou diodou, zablokoval malým elektrolytickým kondenzátorem a na tomto místì osazená zelená dioda svítí naplno ještì pøi 0,5 W.
V pùvodním schématu zapojená prostøední dioda pro indikaci PSV vìtšího
než 1:3 je podle mne naprosto zbyteèná, protože stejnì svítí dioda poslední
a navíc manipulací s transmatchem
jsme si již pøi pøíjmu nastavili nejvìtší
TR
Obr. 10. Schéma zapojení indikátoru
PSV
Obr. 9. Celkový pohled na translim (vlevo) a jeho vnitøní
uspoøádání (vpravo)
Praktická elektronika A Radio - 11/2004
31
〉
Obr. 11. Zapojení vf transformátoru
Obr. 13. Deska s plošnými spoji indikátoru PSV, skuteèný rozmìr je 22 x
34 mm (vlevo); rozložení souèástek
na desce (vpravo)
〉
Obr. 12. Toroidní trubièka
hlasitost a tím máme poslední diodu ve
stavu pøed zhasnutím. Proto jsem v koneèném provedení prostøední diodu
vùbec neosadil.
Zvláštní pozornost zaslouží vf transformátor TR (obr. 11, 12), který indikuje odraženou energii a který jsem zhotovil z nf toroidní trubièky o rozmìrech
4/2,2 x 6,5 mm navinutím 20 závitù lakovaného drátu ∅ 0,2 mm. Vodiè procházející støedem transformátoru od
vysílaèe k pøipojené zátìži 50 Ω pøi výkonu 4 W vytvoøí na sekundárním vinutí, zatíženém rezistorem 1,8 kΩ, vf
napìtí 13 V. Dùležité pro správnou
funkci indikátoru je správnì pøipojit vi-
nutí transformátoru, to znamená, že
vývod sekundárního vinutí na stranì
vstupu z vysílaèe je uzemnìn. V opaèném pøípadì se dioda místo zhášení
naopak rozsvìcuje.
Protože PSV-metr v FT-817 pracuje naprosto spolehlivì a urèitì správnì,
lze konstatovat, že LED indikátor ve
srovnání s ním nevykazuje žádné rozdíly, naopak nìkdy už na FT-817 není
vidìt žádná èárka, ale dioda ještì trochu svítí a obvod je možno doladit, až
dioda zhasne.
Znovu pøipomínám, že stejnì dùležitým pro správné pøizpùsobení je i ampérmetr na napájecím zdroji. Jsou pøípady, kdy indikátor ukazuje, že obvod
je správnì nastaven, ale další jemnou
manipulací s ladicím kondenzátorem
lze dosáhnout maximálního proudu,
tedy i výkonu vysílaèe. V pøípadì, že
Jednoduchá skládací a pøeladitelná GP anténa
Spousta z vás jezdí nìkam se skenerem èi jiným pøijímaèem a pak je tìžko na nìco „lovit stanice“, neb smìrovky
jsou velké a neskladné a „pendrek“ už
svým názvem vypovídá, na co obyèejnì
je... Nejjednodušší a dobrá anténa je
GP - ovšem jak s ní na více pásem?
A jak ji skládat? No a protože sám se
obyèejnì pøemisuji na Babettì, a na ní
toho moc neodvezete, snažil jsem se
nìco dostupného a ještì funkèního vymyslet.
Výsledkem byla skládací GP, u které mùžete mìnit i to, kam je naladìná tedy pokud si na ní nezapomenete udìlat znaèky èi vzít do kapsy s sebou metr.
Nejde o nic svìtoborného: pouze musíte sehnat tøi teleskopické antény s co
nejvìtším pomìrem mezi zataženou a
vytaženou délkou (to znamená i nejvìtší
pøeladìní na pásmech) a solidní mechanickou konstrukcí (nesmí se sama
„sesypat“ do sebe apod.) a navíc dvì
z nich musí mít kloub. Pøièemž výhodou
je, když má kloub západky, a tak drží
pøi sklonu napø. 45 ° od roviny. Takové
antény èasto najdete i na starých TV a
radiopøijímaèích sovìtské produkce a
mívají i dost velké délky! Napø. anténa
na pøijímaèi Leningrad 002 má pomìr
délek asi 23/140 cm a jistì by bylo možno použít i antény z TV Šilelis apod. Samozøejmì bývají zase dosti tlusté, takže
na UHF to nebude asi úplnì to pravé,
ale pøesto to ladit pùjde. Uvedená GP
z antén od „Leningradu“ by teoreticky
mìla chodit od 50 asi do 300 MHz!
32
horní teleskop
teleskop
s kloubem
kostka z plexiskla
èi Dentakrylu
PL, F nebo jiný konektor
Obr. 1. Nákres konstrukce GP
V praxi by to mìlo vypadat asi takto:
máte tøi teleskopy. Podle obr. 1 je v papírové krabièce poskládáte a propojíte
s PL èi F nebo jiným vf konektorem, na
který pak pøipojíte kabel (nebo tam ten
kabel zapojíte rovnou). Pak to v té papírové krabièce zalejete napø. Dentakrylem. K tomu bych jen dodal, že Dentakryl netvrdne pøi teplotách asi pod
20 °C, takže i když to smrdí strašnì, nedávejte to teï ven „na noc“ na balkón,
neb to neztuhne! Jiná možnost by byla
napø. kostka z plexiskla, do které bychom navrtali potøebné díry a pak ji rozøízli na dva kusy. Do dolní èásti bychom
to poskládali, horní pøiložili a buï slepili
opìt Dentakrylem, nebo udìlali v rozích
kostky díry na šroubky a sešroubovali.
Udìláte dobøe, pokud na kostku èi do
Dentakrylu ze zadní strany zalejete nìjaké oèko tøeba z plechu, jako byste
tam chtìli provléci pásek na kalhoty.
Praktická elektronika A Radio - 11/2004
vysílaè, zde tedy napø. FT-817 má indikaci výstupního výkonu, obejdete se
bez ampérmetru na napájecím zdroji,
protože mùžete souèasnì sledovat minimum svitu èervené diody pøi maximu
výstupního výkonu.
Obrázek destièky s plošnými spoji
indikátoru PSV je pro inspiraci a jako
vzor øešení na obr. 13.
Doufám, že mùj èlánek byl od zaèátku do konce dostateènì „uleželý“,
že rozhodnì nebude nutné v pøíštích
èíslech zveøejòovat opravy a že nikomu
nebude chybìt dvoustránkový popis,
jak ustøihnout, naohýbat a provrtat hliníkový plech na výrobu krabièky. Rovnìž doufám, že i ménì zdatný kutil nebude hned po pøeètení shánìt telefon
na autora.
Na dopravu to složíte tak, že teleskopy budou soubìžnì se sebou a zatažené: takže to nebude vìtší jak asi 6x
23 cm u mnou uvedené antény, aè rozložit to lze až na GP s prvky dlouhými
140 cm! Na místì pøíjmu to rozložíte,
skloníte protiváhy na úhel asi 45 ° od roviny dolù a vytáhnete záøiè i protiváhy na
potøebnou délku dle frekvence, na které
budete pøijímat. Pak se poohlédnete po
vhodné vìtvi, tyèce s nìjakou informaèní tabulkou èi podobnì. Oèkem na pásek na zadní stranì kostky z plexiskla èi
Dentakrylu provleèete buï starý kožený
pásek, nebo samostahovací plastovou
pásku (policie ji používá místo pout: oficiální název neznám, ale vím, že bez
nùžek èi štípaèek ji neoddìláte - proto
pozor na to, abyste ty kleštì mìli, pokud
ji použijete!). A tím páskem èi plastem
uchytíte anténu na „bidlo“. Jinak taky
mùžete na horní prvek udìlat oèko a
anténu na vìtev vìšet, ale prvek se vám
asi zaène vytahovat. To ale není problém, lehce tomu zabrání plastová páska èi i „flastr“ na místì, kde se díly prvku
pøekrývají. Na dobu použití to vydrží.
-jsel Anglická firma Reciva nabízí „internetový pøijímaè“ - nepøipojuje se k anténì, ale
pøímo na ADSL modem nebo sí Ethernet. Má vestavìn dekodér MP3, WMA,
Vobis a RealAudio, takže umožòuje pøíjem stovek radiostanic pøímo, bez souèinnosti poèítaèe. A pro ty, kterým by to nestaèilo, je souèástí pøijímaèe i bìžný
VKV-FM tuner.
QX