воскресенье, 28 апреля 2019 г.

Книга "Практика радиолюбителя" (Amateur radio practice)

Рад представить свою первую книгу "Практика радиолюбителя"


Данная книга рассказывает о конструировании различных радиолюбительских устройств. Она состоит из отдельных разделов, посвященных конструкциям простых передатчиков, маяков, SDR-приёму, антеннам и согласующим устройствам, а также электронным самоделкам, не относящимся напрямую к любительской радиосвязи.
Читатель получит ответы на вопросы: как сделать маломощный CW- или WSPR-маячок, как собрать и начать работу с SDR - приёмником, как настроить компьютер для автоматического приёма CW/WSPR-сигналов с передачей спотов в сети «RBN» и «WSPRNET», как настроить антенны, включая  многоэлементные «волновые каналы»,   для использования совместно с передающими и приёмными устройствами, описанными в данной книге. Рассмотрены: помехоустойчивое кодирование "Опера", принципы использования радиолюбительских наблюдательных сетей в качестве приемников телеметрии, базовые возможности передачи телеметрии с искусственных спутников земли (ИСЗ).
Большое внимание уделено использованию современной элементной базы и доступных материалов, которые наверняка найдутся у читателя. Предлагаемые конструкции, как возможно уже хорошо известные   из других источников, так и собственные разработки, описаны в своём видении автора, проверены практически и снабжены иллюстрациями. Приведены рекомендации, схемы, графики и таблицы измерений, которые могут пригодиться при самостоятельном проектировании и макетировании.

Содержание книги
Введение 
Глава 1. Передатчики,  маяки и модуляция сигнала
1.1 Периодический генератор на 74HC00 
1.2 Коротковолновый генератор на 74HC240 по схеме N7KSB 
1.3 Радиолюбительский маяк с манипуляцией от аудиосигнала [CW/OOK] 
1.4 Радиолюбительский маяк с двухтактным усилителем мощности [CW/OOK] 
1.5 Радиолюбительский маяк с усилителем на BS170 [CW/OOK] 
1.6 Радиолюбительский маяк на SI5351 c усилителем на BS170 [WSPR/FSK] 
1.7 Генераторы на частоты от 450 кГц до 465 кГц 
1.8 Передача сообщений телеграфом 
1.9 Сверхмедленный телеграф QRSS 
1.10 Формат «Feld-Hell» 
1.11 Формат передачи данных «Опера» 
1.12 Выбор частоты и времени работы радиолюбительского маяка 
Глава 2. Приёмные устройства: работа с SDR  и скиммерами 
2.1 SDR – приёмник ZetaSDR 
2.2 Чувствительность и подавление зеркального канала 
2.3 Настройка программ «CW Skimmer» и «RBN Aggregator» 
2.4 Настройка программы «WSPR 2.12» от K1JT 
2.5 Некоторые особенности работы SDR с WSPR  
2.6 Применение сетей «WSPRNET» и «RBN» для получения телеметрии маяков 
Глава 3. Антенная техника 
3.1 Датчик электромагнитного поля 
3.2 Антенна «Луч» для размещения типа «окно-дерево» 
3.3 Согласование антенн двухэлементными LC – звеньями 
3.4 Кнопочный Т-тюнер на дискретных элементах 
3.5 Магнитная рамочная антенна 
3.6 Ферритовая антенна 
3.7 Антенна «Mini Whip» 
3.8 Антенна «Inverted-V» 
3.9 Удлинённый четвертьволновый «Ground Plane» с двумя противовесами 
3.10 Антенна «VP2E» c концевым питанием 
3.11 Двухэлементный волновой канал на 20М 
3.12 Антенна «Волновой канал» на диапазоны 20М+15М 
3.13 Влияние угла излучения антенн коротких волн на дальность радиосвязи 
3.14 Турникетная антенна круговой поляризации диапазона 70 см 
Глава 4. Электронные самоделки 
4.1 Металлоискатель на трёх транзисторах с кварцевой стабилизацией опорного генератора 
4.2 Автоматический светильник для подсветки растений 
Заключение 
Приложение А. Текст прошивки CW – радиомаяка 
Приложение Б. Текст прошивки Hellschreiber (Feld Hell) – радиомаяка 
Приложение В. Текст прошивки  радиомаяка в режиме «Opera» 
Приложение Г. Электронные материалы к книге 

По согласованию с издательством книга доступна теперь в печатном виде. Вы можете приобрести  авторский печатный экземпляр книги в издательстве по ссылке http://www.radiosoft.ru/cgi-bin/price.pl?page=radiosoft, или обратившись, по адресу электронной почты:
Хочу обратить внимание, что никакая часть данного издания не может быть скопирована или воспроизведена в любой форме без письменного разрешения правообладателей.

К книге прилагаются электронные материалы: примеры скетчей, схемы, модели антенн, некоторые утилиты. Архив с материалами можно загрузить по ссылке: "Электронные материалы к книге "Практика радиолюбителя" "

Надеюсь, книга  сможет стать руководством к действию для радиолюбителей и всех, кто интересуется радиотехникой.

И.С. Лавриненков / R2AJA

пятница, 26 апреля 2019 г.

Влияние блокировочной ёмкости на работу DSB модулятора

Многие, кто знаком с принципиальным схемами радиоустройств, замечали наличие блокировочных дросселей и конденсаторов в цепях питания усилительных каскадов высокой частоты. В данном материале показан практический эффект от использования ВЧ-блокировки.

Некоторое время DSB модулятор эксплуатировался с УМ на BS170, при этом блокировка ВЧ по питанию выполнялась только дросселем, что оказалось недостаточно. Модулятор периодически затыкался, сигнализируя об этом яркими вспышками светодиода. Естественно, при этом, полезный сигнал на выходе не формировался.

Вопрос решает блокировочная ёмкость от 4 нФ и выше между плюсом и минусом питания усилителя мощности.

Важно установить блокировку именно у источника ВЧ-тока. На скриншотах показаны линии питания УМ от общего с модулятором источника. Имеется  гальваническая связь, причем на входе Модулятора уже стоит блокировочная ёмкость, 1 мкФ, но дело не исправляет. ВЧ успевает оказать воздействие на модулятор еще до того, как замкнется через этот далёкий конденсатор.



Поясняющее видео ниже. Журчание (PSK31) и Морзянка (CW) - штатный сигнал от маяка.

 Лавриненков Игорь Сергеевич / R2AJA

Для связи mail:  lis-soft /*at*/rambler   точка   ру

Оценка показаний SWR-метра Yaesu FT-817. Сопоставление с реальным КСВ.

Оценка показаний SWR-метра Yaesu FT-817. Сопоставление с реальным КСВ.
Измерения проводятся на резисторе сп4-2м от 0 до 150 Ом. Непроволочный.



Таблица 1. 7 МГц.
SWR-метр
Rнижнее
Rверхнее
КСВниж.
КСВверх
КСВср
0
35
85
1.4
1.7
≤1.5
1
34
86
1.4
1.72
>1.5
2
24
100
2
2
>2
3
21
114
2.4
2.28
>2.35
4
15

3.3

>3.3

Таблица 2. 14 МГц.

SWR-метр
Rнижнее
Rверхнее
КСВниж.
КСВверх
КСВср
0
31
73
1.6
1.46
≤1.5
1
30
74
1.6
1.46
>1.5
2
19
92
2.6
1.84
>2.22
3
15
99
3.3
1.98
>2.6
4
14
122
3.5
2.4
>2.9


 Лавриненков Игорь Сергеевич

Для связи mail:  lis-soft /*at*/rambler   точка   ру

понедельник, 22 апреля 2019 г.

Питание VP2E через ферритовую защелку и СУ.

В эксперименте сравниваются варианты питания антенны VP2E на 20М: через ферритовую защелку и через согласующее устройство.
Полотно антенны подвешено с углом раскрыва чуть более 90 градусов, высота концов полотна около 0.5 м от земли.

В качестве индикаторов использую встроенный SWR-метр Yaesu-FT817, и внешний измеритель поля на двух германиевых диодах.
Первым делом, нужно подобрать длину полотна антенны, подгибая или раскручивая концы полотна. Далее - перемещая ферритовую защелку по полотну найти точку с активным волновым сопротивлением близким к 50 Ом, при выполненном первом этапе - реактивность в точке питания окажется минимальной.
Подключив кабель питания через защелку к полотну антенны на расстоянии 3 метра от края, убедился по показаниям FT-817, что риски КСВ не зажигались в диапазоне 14000-14490 кГц.


Значит длина моего полотна вполне соответствует рабочим частотам даже без скручиваний-расскручиваний.

Теперь установив на некотором удалении от полотна измеритель поля, перемещаем ферритовую защелку по полотну для поиска точки, обеспечивающей максимальное излучение от антенны.


Знак перед измерением зависит, какой полярностью подключен измеритель поля, нас интересует модуль этой величины.

Расстояние от края полотна, м
Показания ИП, мВ
1.8
79
3
136
4
156
5
152
6
123
При этом на расстоянии 6м согласование было заметно хуже, FT-817 показал 2 риски при f>14270 и 1 риску SWR при f<14270.
Таким образом условный оптимум размещения защелки получился в районе 4 метров от края антенны. 
Заметил интересную особенность. При выключенном трансивере показания измерителя не опускались в ноль, а показывали некоторые значения, которые по полярности были обратные значениям, получаемым в настоящем эксперименте (!).
Здесь датчик поля отсоединен и мы видим показание близкое к 0.
А вот здесь измеритель подключен и мы видим 31 мВ в полярности, обратной чем в эксперименте.
Для продолжения эксперимента разворачиваю Inv-V на удалении от VP2E (между вершинами антенн) около 50 метров, что близко к началу дальней зоны VP2E.

Inv-V подключается к измерителю через BNC разъем. Сохраняем значения по модулю и сводим в таблицу.

На FT-817 переключаем мощности. На полотно сигнал подается через
1) защелку;
2) самодельное СУ на дискретных элементах; [Антенный QRP тюнер на дискретных элементах  CQ-QRP #59]
3) Китайский KIT СУ (QRP Tuner) http://lavrinenkov.blogspot.com/2016/11/qrp-aliexpress.html

В процессе измерений нашел варианты согласования на китайском тюнере с чуть большей и чуть меньшей индуктивностью. При этом уровень сигнала больше на варианте с большей индуктивностью, а полоса уже (менее 300 кГц, против 500 кГц). Сигнал на каждое устройство подается одним и тем же кабелем-удлинителем.
Мощность, Вт
Ферритовая защелка, мВ
KIT L=2, мВ
KIT L=3, мВ
СУ дискретное, мВ
5
190
188
220
312
2.5
117
116
138
202
1
57
57
70
110
0.5
27
27
35
60
Предварительная оценка показаний моего преобразователя показала, что его можно считать квадратичным в области малых сигналов, когда измеренные значения <<200 мВ, и линейным в области измеренных значений >200 мВ.

Рассмотрим замеры полученные при питании VP2E с СУ на дискретных элементах и подтвердим, что
написанное выше правильно описывает характеристику измерителя.
Соотношение между 5 Вт и 2.5 Вт соответствует 3 дБ.
Соотношение между 1 Вт и 0.5 Вт также соответствует 3 дБ.
Напомню формулу соотношений двух логорифмических величин:
Log(U1/U2)=Log(U1)-Log(U2)
Возьмем два ближайших измерения для максимальных измеренных сигналов (питание через СУ на дискретных элементах).
Найдем 20*log(U(5Вт)/U(2.5Вт)) = 20*log(312/220) = 3.03 дБ - подтверждается линейная зависимость преобразователя.
Возьмем два ближайших измерения для минимальных измеренных сигналов (питание через ферритовую защелку).
Найдем 10*log(U(1Вт)/U(0.5Вт)) = 10*log(57/27)= 3.2 дБ. - подтверждается квадратичная зависимость преобразователя.

Теперь переведем снятые значения в логарифмическую шкалу, используя формулу перехода в дБ  D=20*log(U1/U2)  при мощности 5 Вт, и D=10*log(U1/U2) при мощности 0.5 Вт.

Мощность, Вт
Ферритовая защелка, дБ
KIT L=2, дБ
KIT L=3, дБ
СУ дискретное, дБ
5
-14.4
-14.5
-13.1
-10.1
0.5
-15.6
-15.6
-14.5
-12.2

Определим ослабление сигнала относительно СУ на дискретных элементах.

Мощность, Вт
Ферритовая защелка, дБ
KIT L=2, дБ
KIT L=3, дБ
СУ дискретное, дБ
5
-4.3
-4.4
-3
0
0.5
-3.4
-3.4
-2.3
0
 В теории цифры ослабления должны совпасть для 5 и 0.5 Вт, однако небольшой разброс есть, допустимый для любительской оценки.
В итоге получаем, что питание через ферритовую защелку менее эффективно чем через СУ (где катушка без сердечника, ёмкости дискретные) на 3...4 дБ, а питание через китайский тюнер менее эффективно на 2...3 дБ в оптимальном случае.

 Лавриненков Игорь Сергеевич

Для связи mail:  lis-soft /*at*/rambler   точка   ру