Circa due
mesi fa ho presentato in questo sito il transceiver HF SDR Standalone basato
sul ricevitore Convolution con processore Teensy 4.1.
Il trasmettitore , a singola conversione , ottiene la frequenza sottraendo all’oscillatore CLK0 del Si5351 i 9 Mhz SSB ( ricordo che la miscelazione in sottrazione comporta l’inversione della banda laterale ). Le due frequenze di miscelazione che fanno uso di un mixer ad anello bilanciato tipo SBL1 vengono a loro volta attenuate ( 35 db LO RF, 30 db LO IF con una perdita di conversione di 5,6 db ) . A differenza di schemi classici che fanno uso di circuiti accordati con una banda passante molto stretta io ho fatto uso di due circuiti passa basso che lavorano in serie tipo Chebyshev a 5 elementi presi da ARRL HANDBOOK 1993 come si vede dal seguente schema a blocchi.
Mi sono accorto che il segnale trasmittente era sufficientemente pulito sulle bande basse ( 160 e 80 metri) ma dai 40 metri in giù non riuscivo ad azzerare il ros facendo uso di antenne risonanti( dipolo) . Un esame all’analizzatore di spettro ha evidenziato la presenza insieme al segnale utile trasmittente di un segnale a 9 Mhz che i filtri passa-basso sulle bande 40-20-15-10 metri non riuscivano a togliere.
Ho risolto il problema inserendo un semplicissimo filtro notch accordato a 9 Mhz subito dopo il filtro SBL1 .
Lo schema del filtro notch è il seguente:
L’accordo viene fatto attraverso il nucleo presente sulla
bobina.
Descrivo la mia ultima realizzazione. So che molti radioamatori storceranno il naso pensando che un accordatore di antenna sia poco utile . Io credo invece che è uno strumento indispensabile in una stazione di radioamatore soprattutto se si usa un amplificatore lineare di alta potenza a stato solido .
Nel seguente filmato descrivo dettagliatamente la costruzione di questo apparecchio.
Il seguente video descrive la progettazione ed il controllo di un filtro passa basso senza fare uso di strumentazione sofisticata. Tali filtri sono stati più volte da me utilizzatì sia per l’ingresso si ricevitori che per trasmettitori per l’eliminazione delle frequenze armoniche.
La NXP semiconductors ha recentemente
messo sul mercato i nuovi LDMOS per HF e VHF di potenza MRF300 con case TO 247
– 3.
Questi Transistors hanno caratteristiche molto interessanti che si possono riassumere nel prezzo contenuto, oltre 300 Watt di potenza di uscita per ogni mosfet , frequenza di lavoro fino a 250 Mhz e alta resistenza al ROS elevato.
Ho pensato di provare una configurazione classica in push-pull , i risultati , secondo il mio parere, sono molto buoni.
Questo è lo schema teorico.
Schema pratico
In questo video riassumo le caratteristiche principali in potenza. Per la massima potenza ( 400 Watt ) il pilotaggio dovrebbe essere di 5 Watt e la tensione di alimentazione 50 Volts. Io dispongo di un pilotaggio di 2-3 Watt ( 4 Watt in 160 metri ) con il mio ricetrans SDR autocostruito, per cui ottengo solo 200 Watt in 160 metri, 300-350 Watt in 80 metri e 250 Watt in 40 metri. La tensione di alimentazione scende sotto carico ad appena 42 Volts. Inoltre la dissipazione termica dovrebbe essere migliorata ( maggiori dimensioni del dissipatore ).
In questo articolo descrivo la costruzione di una trappola per dipolo HF per rendere l’antenna multigamma.
Premetto che da diversi anni sto usando con soddisfazione una antenna della Prosistel formata da due dipoli full-size per 40-80 metri in parallelo alimentati con lo stesso cavo di alimentazione.
Ho pensato di aggiungere a questa antenna due trappole risonanti a 3,650 Mhz per poter aggiungere due bracci di dipolo supplementari per poter trasmettere sui 160 metri.
Ho visto che tali trappole si trovano anche in commercio ma a prezzi proibitivi, per cui ho deciso di costruire tale componente. Ci sono vari modi per costruire le trappole, forse il più semplice è quello di usare normale cavo coassiale avvolto su un tubo di plastica idoneo alla radiofrequenza( da controllare con un forno a microonde : non deve scaldare ).
Altro sistema , da me usato è quello di avvolgere delle spire di filo di rame isolato ( ho usato normale filo per impianti elettrici rivestito di plastica , diametro esterno 1,5 mm ) e un condensatore ad alto isolamento che può essere formato dalle due piastre di una vetronite a doppia faccia o Cavo coassiale ( si sfrutta la capacità presente tra il conduttore centrale e la calza esterna):
Nel mio caso, avevo più semplicemente in un cassetto due condensatori a barattolo ad alto isolamento da 100 pF, per cui ho utilizzato questi ultimi.
Ora parliamo della taratura, descrivo la procedura che ho
seguito io.
Sono andato sul sito di Tarozzi per conoscere l’induttanza necessaria per far risuonare il circuito a 3,650 Mhz con una capacità di 100 pf.
Da qui ho appreso che occorreva una induttanza di 19 uH per formare un circuito accordato a 3,650 Mhz . Avevo un supporto cilindrico da 55 mm di diametro , sullo stesso sito ho calcolato i dati della bobina.
Risulta che per avere una induttanza di 19.06 uH è necessaria una bobina diametro 55mm lunga 58 mm di 23 spire.
Queste sono valori di massima , in fase di taratura occorre provara variare leggermente spaziatura ed eventualmente numero di spire fino a raggiungere la perfetta risonanza del circuito accordato.
TARATURA
Molti testi consigliano di utilizzare per la taratura un grid-dip .
Io, pur possedendo un grid-dip , ho pensato un modo più semplice e preciso per procedere alla taratura.
Se stiamo costruendo una antenna trasmittente si presuppone che abbiamo un trasmettitore per quella frequenza. Perché allora non utilizzare il segnale generato dal TX? Ho applicato il segnale del trasmettitore ad un carico fittizio, ed ho prelevato parte della radiofrequenza tramite un piccolo condensatore( 100pF) e rivelato la radiofrequenza con un probe a diodo dopo avere messo la trappola tra il carico fittizio ed il probe. Il punto di accordo della trappola corrisponde al minor segnale rilevato dal probe. ( la trappola infatti si comporta come un interruttore che si apre in corrispondenza della frequenza risonante ).
Segue un filmato esplicativo.
P.S. Pur essendo il dipolo per i 160 metri non posizionato in modo ottimale ( l’ultimo tratto è ripiegato per mancanza di spazio) l’antenna sta funzionando molto bene . Con soli 5 Watt del mio tx autocostruito SDR in 160 metri ho collegato diverse stazioni sia in Italia ed in Europa. In 80 metri non ho notato differenze significative nella resa dell’antenna rispetto a prima della modifica .
Questo filmato per far conoscere come si può costruire una semplice stazione per DATV da usare sul transponder Wide Band di Oscar 100.
Il sistema si basa su Adalm Pluto con firmware di F5OEO e free software OBS Studio.
Il Pluto pilota un amplificatore ( ebay ) da 40 db che porta il segnale a circa 100 mW, cavo TV di 10 metri e secondo amplificatore che genera un segnale di circa 100 mW per pilotare l’amplificatore WIFI Cinese che produce una uscita di circa 2 Watt con cui piloto il PA finale . In antenna arrivano circa 70 Watt che applicati ad una parabola di 1 metro di diametro mi permette di arrivare sul transponder a circa 6 db.
I rapporti ricevuti sulla chat del satellite sono buoni.
Ho voluto per prima cosa provare l’antenna POTY dual feed per 2,4 & 10 Ghz venduta in Kit.
L’antenna è abbastanza facile da montare. Occorre essere precisi nella spaziatura fra le due lamine che deve essere di 3 mm precisi ( ho usato delle punte per trapano da 3 mm).
L’antenna , pur avendo in trasmissione un ottimo ROS (1:3) e buona efficienza ( il segnale da me trasmesso è ricevuto con la stessa intensità di una elicoidale 4 spire) ha una perdita in ricezione di 1 db in gamma DATV che rende impossibile la ricezione con programma DVB-S2.
Questo è lo spettrogramma con LNB senza POTY
Questo è lo spettrogramma con POTY
Scartato l’uso dell’antenna POTY le soluzioni sono due: o utilizzare due anrenne separate per ricevere o trasmettere o una soluzione mista ( che è quella che ho deciso di seguire , almeno per ora) che è la seguente:
In ricezione DATV uso il solo LNB
In SSB applico in maniera veloce e semplice l’antenna elicoidale davanti l’LNB.Questa stessa antenna la userò anche in trasmissione per DATV.
Ho reso l’applicazione della antenna elicoidale sull’LNB molto semplice e veloce usando due piccole cerniere e una molla sul riflettore dell’antenna
L’antenna ad elica comporta in ricezione una perdita che non compromette l’uso in SSB ma ha il vantaggio di una resa eccellente ( paragonabile in trasmissione alla POTY) e una veloce e facile rimozione .
Segnale beacon senza antenna elicoidale S9+18 dB
Segnale beacon con antenna elicoidale presente S9+5 dB
La presenza dell’elica comporta una perdita di ben 13 dB ma rende possibile la ricezione in SSB.
La resa in trasmissione è la seguente: ( 10 watt a 2,4 Ghz )
La ricezione del mio segnale è ben 4 dB superiore al beacon
Anche nel trasponder WIDE-BAND per DATV il mio segnale è consistente , considerando che sono solo 10 Watt.
