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mercoledì 19 febbraio 2020

Arduino N° 37 - Beacon Fonia/CW per Trasmettitore LPD

Arduino n° 36

 Achille De Santis

 > Arduino n° 38





I piccoli moduli per applicazioni IoT a corto raggio funzionano con una particolare tecnica di trasmissione in cui la portante viene attivata dalla stessa modulante.

Un problema è rappresentato dal valore a riposo della modulante: diretto o invertito.
In considerazione delle caratteristiche circuitali, molto spesso si trovano in commercio moduli trasmittenti con modulante inversa, cioè con tensione alta a riposo, un po' come avviene per la codifica di canale per quanto riguarda i segnali di Mark e Space.

Un altro problema è rappresentato dal "ritmo" dei bit di dati che si susseguono nella modulante. Infatti, mancando il comando di PTT, la portante deve essere abilitata dal ritmo di modulazione, che deve avere un determinato duty-cycle, compatibile con il mantenimento in trasmissione. Lunghe sequenze di "zero" tenderebbero a far disabilitare la portante.

Il programma qui proposto lavora a modulante inversa ed è adatto a molti moduli in commercio che usano questa tecnica.


/* --------------------------- Inizio programma -------------------------------------------------
  Achille De Santis V2.0 del 12-12-2014 V3.0 del 13-12-2015
  V4.0 del 13-12-2016. V5 del 28-10-2019
  Beacon RDF CW Multiplo, con 5 messaggi pre-selezionabili.
  1 linea di uscita per la spia di TX;
  1 linea di uscita per il testo CW_BF, invertita.
  5 testi beacon, in uscita, selezionabili alternativamente;
  pin 13: uscita del testo beacon;
  pin 12: spia di portante;
  senza comando di PTT.
*/

// ------------------- I/O -----------------------------------------------
#define U     13        // Uscita testo beacon sul piedino 13.
#define ptt   12        // comando PTT sul piedino 12.
// -----------------------------------------------------------------------
// ------------------ Selezione del beacon --------------------------
#define beaconset1    11
#define beaconset2    10
#define beaconset3    9
#define beaconset4    8
#define beaconset5    7
// ----------------------------------------------------------------------

const int freq = 800;
const int T = 100;            // base tempi.
const int T2=2*T;
const int T3=3*T;
const int T4=4*T;
const int T5=5*T;
const int T6=6*T;
const int T7=7*T;

void intestazione()
  { // Serial.begin(9600);        // velocità seriale
    Serial.println(" ________ Tecnatron Creation ___________");
    Serial.println(" Beacon Fonia/CW per Trasmettitore LPD  --");
    Serial.println(" prof. Achille De Santis - 27-10-2019 ----------");
  }
 
void genera(int T1)   { tone(U, freq); delay(T1);   noTone(U); delay(T);  }
void punto()          { genera(T); }
void linea()          { genera(T3); }

void AR() { punto();linea();punto();linea();punto();delay(T6); }  // AR - messaggio iniziale di accensione Beacon

void MO()
{
  linea(); linea();                 delay (T2);            // M
  linea(); linea(); linea();    delay (T2);            // O
}

void beacon1()  { punto(); linea(); linea(); linea(); linea(); delay (T4); }   // 1
void beacon2()  { punto(); punto(); linea(); linea(); linea(); delay (T4); }   // 2
void beacon3()  { punto(); punto(); punto(); linea(); linea(); delay (T4); }   // 3
void beacon4()  { punto(); punto(); punto(); punto(); linea(); delay (T4); }   // 4
void beacon5()  { punto(); punto(); punto(); punto(); punto(); delay (T4); }   // 5

void setup()
{
 Serial.begin(9600);            // serial monitor output
 intestazione();

 pinMode (U, OUTPUT),   // uscita tono
         (ptt, OUTPUT);         // uscita PTT

 pinMode (beaconset1, INPUT_PULLUP),  // set di messaggi
         (beaconset2, INPUT_PULLUP),
         (beaconset3, INPUT_PULLUP),
         (beaconset4, INPUT_PULLUP),
         (beaconset5, INPUT_PULLUP);

 digitalWrite(U, HIGH);     delay (T7);
 AR();                           // - messaggio iniziale di accensione Beacon
 digitalWrite(U, HIGH);     delay (T3);
}

void loop()
{
  digitalWrite(ptt, HIGH);      // indicatore di trasmissione, opzionale
                                // digitalWrite(U, HIGH);     delay (T5);
  MO();
  if (digitalRead(beaconset1)==LOW)   {beacon1();  }
    else if (digitalRead(beaconset2)==LOW)   {beacon2();  }
           else if (digitalRead(beaconset3)==LOW)   {beacon3();  }
                 else if (digitalRead(beaconset4)==LOW)   {beacon4();  }
                     else if (digitalRead(beaconset5)==LOW)   {beacon5();   } 
  delay (T4);
  digitalWrite(ptt, LOW);
  digitalWrite(U, HIGH); 
  delay (50*T);
 }
// ----------------------------- Fine programma --------------------------------------------------



Simulazione: 

mercoledì 11 settembre 2019

Arduino N° 14 - Control Box per Rotore azimutale


< Arduino N° 13

 Achille De Santis

> Arduino N° 15




Lavoro scaturito dalla collaborazione tra Achille De Santis - IU0EUF e Dario Francesconi - IW0DYI.

  Come recuperare un vecchio ed economico rotore ex TV ed aggiornarlo con una scheda di controllo Arduino. 
La descrizione del "Control-box per Rotore azimutale" è già stata pubblicata su RadioRama N° 88 pag. 45. Buona lettura e buona sperimentazione!


Fig. 1 : Il pannello frontale con display 
Fig. 2: l'interno del control box

















Fig. 4: il pannello posteriore
Fig. 3: vista d'insieme


















Foto 5: Particolare del display LCD

----------------------------------------------------------

Nota finale:
Se il vostro rotore usa un motore "sincrono" si può evitare di modificare  il rotore stesso inserendo il potenziometro come sensore di posizione. Basta calcolare il tempo necessario ad effettuare un giro completo di 360° e rapportare il tempo di alimentazione del motore alla posizione da far assumere all'angolo rispetto al nord geografico, preso a riferimento. Naturalmente, il programma va opportunamente modificato. Esempio: Se il rotore impiega 360 secondi per effettuare la rotazione completa, la sua velocità sarà di 1 grado/sec; se volessimo far spostare la posizione angolare di 10 gradi dovremmo comandare il rotore con la sua tensione nominale per 10 secondi. Naturalmente, questa procedura semplifica la meccanica ma globalmente il risultato è meno preciso. Ogni tanto serve ricontrollare ed azzerare la posizione iniziale sul NORD geografico.

----------------------------------------------------------

Per il programma rivolgersi all'autore: tecnatronATgmail.com.

Un interessante aggiornamento è in via di pubblicazione su RadioRama (dopo il n° 101).

v. anche:

Control-box per rotore azimutale - RadioRama N° 88 pag. 45

mercoledì 19 giugno 2019

Radiosonda RS-41 Vaisala - modifica

Riporto da 

Radiorama - maggio 2019 n° 92


una interessante modifica alla radiosonda RS41.

Filtro Passabanda per Radiosonde

 Radiorama - maggio 2019 n° 92

Arduino N° 1 - Semplice beacon per caccia alla volpe


 Achille De Santis




fig. 1: il beacon con Arduino Nano

Iniziamo con qualche pillola di Arduino. Viene presentato un semplice beacon per RDF,  CW (AM/FM)

  1. La frequenza della nota audio è di 600 Hz; il piedino di uscita è il pin digitale D2.
  2. Inserite in serie un condensatore ed una resistenza da 100 Ohm prima dell'altoparlante.


In figura (1) potete vedere come è stato "arrangiato" il Nano su supporto con morsetti a vite, per un facile assemblaggio, e sistemato in un contenitore in plastica, di recupero.
Per l'alimentazione potete usare:

  • presa USB da PC;
  • presa USB da Power bank
  • alimentazione a 5 volt

Copiate "lo sketch" e caricatelo sull'IDE di Arduino. Verificate la correttezza del programma, caricate su Arduino. Aggiungete i pochi componenti esterni e provate!
Buon divertimento!


/* ---- Inizio Programma ----
 * Semplice beacon per caccia alla volpe
 * Achille De Santis V2.0
 * Il beacon trasmette una nota modulata a 600 Hz
 * E' possibile trasmettere la lettera T (-), M (--), O (---) ecc...
 */

#define pin  2        // Pin scelto come uscita (micro-TX 433 MHz)

int nota = 600;       // frequenza della NOTA

void setup()
{  }   

void da()             //  Configurazione della NOTA DA (-)
  {
    tone(pin, nota);  delay(1500);
    noTone(pin);      delay(500);
  }

void loop()
  {
    // for (int i=0; i<=1; i++)
    {      da();    }          //  Trasmette la NOTA DA (-)
    delay(1000);               //  Tempo in RX del beacon
  }

// --------------- Fine Programma ---------------------

Beacon semplice per ARDF

> Arduino N°2

Beacon ARDF – UHF - conversione di RS41-SG


RadioRama  n° 93 pag. 82 giugno

Divisore Wilkinson per due RTL-SDR

RadioRama n°  93 pag. 57 giugno


Argomenti correlati:

giovedì 13 giugno 2019

Beacon ARDF – UHF - conversione di RS41-SG

ing. Achille De Santis
Fig. 1: Radiosonda RS41

La RS41 riprogrammata può essere utilizzata come beacon UHF in banda amatoriale. Bisogna, però, scegliere: APRS, RTTY, CW. E' vero che la trasmissione è indipendente sui tre modi ma è anche vero che con l'alimentazione a batteria l'autonomia è molto limitata. Diverso è se si usa una alimentazione esterna. L'uso immediato che si può prevedere è quello come beacon “solo CW” per radiocaccia ARDF in banda UHF. Io pensavo di utilizzarne due o tre durante le mostre-mercato, per attirare i giovanissimi nel mondo dell'ARDF. Le antenne possono essere di dimensioni ridotte ed il materiale di ricerca potrebbe essere messo a disposizione. Tre beacon, con CALL diversi, con diversa velocità WPM e diverso tempo di ciclo, possono essere utili allo scopo. In mancanza d’altro ne basta anche uno soltanto.

Una volta che le sonde siano state riprogrammate vanno inseriti su ognuna gli opportuni parametri, sia per inserire il call, sia per stabilire la frequenza di lavoro, sia per le modalità di trasmissione.

Parametri comuni ai tre “modi”


LED off - I LED si spengono dopo 10 minuti, risparmiando sulle batterie.
TXD n - ritardo di modulazione, n = da 10 a 500 (mSec) (tipico=200)
TTEXT stringa - testo di coda (fino a 100 caratteri)
HOLDOFF n - intervallo di tempo tra due messaggi (qualche secondo)

Parametri per il CW


CWID on - abilita l’invio di messaggi CWIDMESS (identificatore CW)
CWID_EVERY n - intervallo di tempo tra i messaggi CW: è n x holdoff
CW_SPEED n - imposta velocità; n = velocità CW in wpm (consigliato 40)
CWIDMESS stringa - messaggio CW (fino a 25 caratteri)


Ne risulta una programmazione per i tre beacon come da tabella (1), dove si può notare che per i tre dispositivi cambia il CALL, la potenza di emissione e il tempo di ciclo; di conseguenza, cambia la difficoltà nella ricerca in campo del beacon. Il canale RF di trasmissione è unico. I tempi di trasmissione sono “interallacciati” e non dovrebbero esserci sovrapposizioni di segnali.


Tabella 1: predisposizione dei parametri per i beacon;

Beacon ARDF
frequenza TX
CALL
Beacon_every
Power *
Note
1
433.225
MO1
2  secondi
7
Difficoltà bassa
2
433.225
MO2
5  secondi
5
Difficoltà media
3
433.225
MO3
7  secondi
3
Difficoltà alta
* Il numero è soltanto un coefficiente, non la potenza di uscita in watt o milliwatt.


venerdì 7 giugno 2019

Radiosonde – consigli utili



Achille De Santis


Per decodificare correttamente le radiosonde con un ricevitore tradizionale c'è bisogno di una "uscita diretta, non filtrata"; analogamente, per la ricezione con chiavetta SDR bisogna "escludere i filtri di bassa frequenza" sul segnale di ricezione; bisogna disporre, cioè, della banda base.

Per la decodifica con SDRSHARP: finestra AUDIO, togliere la spunta da FILTER AUDIO; ora la sonda viene tracciata facilmente!

Molti ricevitori tradizionali sono sforniti di uscita "diretta" a valle del demodulatore ma su alcuni di essi è possibile inserirne una, con una semplice modifica.
Per ulteriori informazioni leggete in merito alle modifiche su alcuni ricevitori commerciali


1. Con quale RX ricevi? Tradizionale o SDR?
2. Ricevi in 'modo' NFM?
3. La banda passante è sufficiente?
4. Se usi SDR# hai tolto la spunta ai filtri di BF?
5. Usi un cavetto BF o un virtual-cable?
6. Il livello del segnale è giusto? (Segale robusto ma senza 'clipping').
7. Hai calibrato la frequenza dell'SDR? se non lo fai lo scostamento dalla frequenza nominale potrebbe essere anche di 30-40 KHz (alla frequenza di 400 MHz).
8. Hai inserito i dati di allocazione spaziale della Tua stazione di ascolto? In questo modo le distanze relative saranno corrette!


giovedì 6 giugno 2019

Ionosonde


Ionospheric Station of Rome 

- 

AIS INGV Ionosonde 

    La ionosonda è una specie di radar HF in grado di determinare la posizione degli strati della ionosfera, le regioni ionosferiche e la loro evoluzione. Il sistema è costituito da un modulo di trasmissione, uno di ricezione e analisi del segnale e da una coppia di antenne di grandi dimensioni (40m x 25m). Il segnale a radio frequenza viene trasmesso verticalmente verso la ionosfera e poi ricevuto, dopo la riflessione. Lo strumento effettua misure 24 ore su 24 con elaborazione dei dati in tempo reale. 
L’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) gestisce le sue ionosonde attraverso l’Unità Organica Aeronomia.

I sistemi sono due e sono interallacciati: 

  1. La Ionosonda DPS Lowell (un modello completamente informatizzato costruito in America) trasmette esattamente ai minuti 02, 15, 30 e 45 di ogni giorno ora (es. 12:02, 12:15, 12:30, 12:45). Questa ionosonda trasmette una serie di 200 impulsi al secondo sulle frequenze da 1,5 a 12 MHz con uno sweep di 100 kHz al secondo. 
  2. La seconda Ionosonda trasmette invece allo scoccare di ogni ora (es. 12:00:00), con una potenza di 150 watt, un'onda continua sempre sulle frequenze da 1,5 a 12 MHz con lo stesso sweep delle prima. 

    Gli orologi che comandano le due ionosonde sono sincronizzati con un ricevitore GPS; attraverso un semplice orologio radiocontrollato (asservito al segnale di DCF77 proveniente da Meinflingen su 77.5 kHz). Con un ricevitore in HF è quindi facile controllare su qualche frequenza libera il passaggio del segnale delle due ionosonde. In tab. (1) potete vedere un quadro riassuntivo per tempi e modi di trasmissione, utile da tenere in stazione per le analisi del caso.
    Oltre la stazione di Roma è operativa anche la stazione di Gibilmanna, in Sicilia, sempre facente capo all’INGV. 

Nell’Istituto è stato sviluppato un progetto specifico per la costruzione di una ionosonda tutta italiana, che ne conferma l’eccellenza in questo specifico settore della ricerca. 


Tabella 1: Ionosonda INGV di Roma - orari e modalità di trasmissione
Ionosonda
Trasmette ai minuti
H24/7, 200 impulsi/sec, da 1,5 a 12 MHz , sweep 100 KHz /sec
I - DPS Lowell
//
02
15
30
45
*
II - INGV
00
//
//
//
//
* 150 W, ogni ora intera

   
   Quando, ascoltando in HF doveste sentite il classico "spazzolone", sapreste dedurre trattarsi dei particolari segnali ionosonda provenienti da questi Enti di ricerca.
    Il segnale viene trasmesso con angolo di lancio di 90 gradi e quindi dovrebbe essere riflesso sulla stazione di lancio, tuttavia capita che possa essere ricevuto anche in altre zone a causa dell'angolo di apertura delle antenne e a causa della riflessione.

www. ingv .it
http://ionos.ingv.it/Roma/latest.htmlonale di Geofisica e Vulcanologia (INGV)
http://ionos.ingv.it/Gibilmanna/latest.html
http://www.digisonde.com/
https://helzel-messtechnik.de/files/432/upload/WRC12/WRC-12-Outcome.pdf
https://ingvambiente.com/2019/04/23/lantenato-del-radar-la-ionosonda/
https://www.researchitaly.it/successi/uno-strumento-italiano-per-il-nuovo-osservatorio-ionosferico-in-argentina/

mercoledì 5 giugno 2019

Antenna Collineare VHF per 145 MHz

ing. A. De Santis

Supponiamo di voler realizzare un array di 4 dipoli collineari.


Soluzione 1 

  • La prima cosa che ci viene in mente è di prendere 4 dipoli alimentati a “gamma match” e di accoppiarli opportunamente. I 4 dipoli singoli sono già dimensionati per avere una impedenza di ingresso di 50 Ohm nel punto di alimentazione. Mettendoli in parallelo l’impedenza cambia e dobbiamo escogitare il modo di adattarla a quella di linea e del trasmettitore. Usando un tronco di cavo RG11 lungo multipli dispari di ¼ d’onda otteniamo una impedenza di 100 Ohm e possiamo accoppiare due dipoli, ottenendo 50 Ohm. Ripetiamo la stessa operazione per altri due dipoli e, analogamente, accoppiamo i due tronchi realizzati con una analoga linea di RG11. All’ingresso linea otterremo i fatidici 50 Ohm per la linea di alimentazione dal trasmettitore.

Nota: il “multiplo” utilizzato è bene che sia lo stesso per tutti i tronchi. 


Soluzione 2 

  • Si può fare uso di accoppiatori/trasformatori di impedenza. In questo caso i dipoli sono tutti uguali, il cavo coassiale ha l’impedenza standard di 50 Ohm anche per i tronchi di accoppiamento. Possiamo variare leggermente il diagramma verticale di radiazione agendo sulla lunghezza dei tronchi di linea. Il lavoro è semplice, il cavo è standard ma gli accoppiatori costano!


Soluzione 3 

  • Esiste un’altra possibilità. Se si usano dipoli con ingresso a 200 Ohm (sbilanciati) possiamo fare a meno degli accoppiatori/trasformatori. Infatti, accoppiando due dipoli si possono ottenere 100 Ohm; accoppiandone quattro si possono ottenere 50 Ohm. I tronchi di linea da utilizzare, con sistemazione “ad albero binario”, saranno lunghi ½ onda o multipli. Il cavo potrà essere del buon RG213. I giunti potranno essere realizzati agevolmente tagliando un giunto a T , di rame per impianti termoidraulici, lungo il piano del T. Sulle tre vie così create andranno sistemati e saldati i tre cavi coassiali. Il giunto va chiuso saldandolo con una riga di stagno e poi coprendolo con nastro agglomerante.
Fig 1: particolare dell'alimentazione; manca il "gamma match"

Nota: vale la stessa nota della soluzione (2). 

Per comodità, sul primo T potete prevedere un connettore N per intestarvi la discesa di cavo a 50 Ohm ed arrivare, così, fino al trasmettitore. Evitate assolutamente i connettori VHF del tipo SO239: non sono adatti all’uso in esterno e prima o poi vi daranno dei problemi. 

Sulla tabella (1) è possibile effettuare qualche calcolo. 

Potete replicare tutto anche per la gamma UHF, scalando ed adattando le dimensioni, le lunghezze dei cavi e la precisione nei giunti. 

Se volete un risultato certo, un buon guadagno ed un basso angolo di lancio i dipoli vanno messi in fase ed opportunamente distanziati. 

lunedì 3 giugno 2019

Il Trasformatore a RF

                                                                                                                                    A. De Santis 

Principio di funzionamento



 
Il trasformatore è una macchina elettrica statica che trasforma le due grandezze elettriche, Tensione e Corrente, in relazione al “Rapporto spire”, secondo le ben note formule:

V2=V1*N 

I2=I1/N 

Dove V1 e I1 sono le grandezze di ingresso; V2 e I2 quelle di uscita.

Ora, se dividiamo, membro a membro, otteniamo:

V2/I2= (V1/I1)*N^2 

Sostituendo Z2=V2/I2 e Z1= V1/I1, impedenze di ingresso e di uscita, si ottiene:

Z2= Z1*N^2 oppure Z1=Z2/N^2 

Di conseguenza, abbiamo ottenuto anche una trasformazione di impedenza, secondo le formule anzidette.

Allora, che significato ha la frase che si sente dire spesso dai commercianti “Trasformatore da 600 Ohm”? NIENTE, se non il fatto che il trasformatore è per uso telefonico e magari trasforma con un rapporto 1:1 e chiudendolo su un carico da 600 Ohm, ripresenta in ingresso la stessa impedenza.

Sarebbe come dire che un cavo coassiale da 50 Ohm di impedenza “caratteristica” terminato su un carico da 50 Ohm presenta al suo ingresso una impedenza di 50 Ohm!


Il Trasformatore a radiofrequenza


Parliamo di “adattatori di impedenza” RF, nelle forme di BAL-UN, BAL-BAL, UN-UN. 
Si tratta sempre di trasformatori ma… ATTENZIONE! Quando si parla di “adattatori di impedenza” si pone l’attenzione sul fatto che il dispositivo “trasforma l’impedenza”. Infatti, quando si dice BALUN 1:36 si intende che quella è la trasformazione di impedenza; ma quanto vale il rapporto spire? Si può ricavare dalle formule precedenti. Infatti, da un semplice calcolo risulta che il rapporto spire è N=1:6.

Sulle antenne, infatti, per adattare l’alta impedenza nel "ventre di tensione" si inserisce un "Trasformatore RF" con questo rapporto di trasformazione.

Dalla tabella (1) è possibile effettuare qualche calcolo.

Buon divertimento e buona sperimentazione!

domenica 2 giugno 2019

Linee di trasmissione - Non tutti i dinosauri si sono estinti!

Achille De Santis


   Consideriamo un trasmettitore con impedenza di uscita di 50 Ω, che alimenti una linea di uguale impedenza caratteristica, di 50 Ω, ed un carico generico, di resistenza qualunque.

   Analizzando la tabella che ho reso disponibile in rete (v tab. 1 nei riferimenti), è possibile effettuare qualche calcolo in linea e ricavarne qualche dato.

   In essa. potete cambiare i valori in rosso ed avrete qualche spiegazione, non tanto su quanto discusso fino alla esasperazione in merito al Rapporto di Onda Stazionaria (ROS) ed alla convenienza di avere un basso ROS per minimizzare le perdite, quanto sulle conseguenze di un alto ROS sulla linea e sulla opportunità o meno di inserire un “transmatch” a ridosso dell’antenna o a ridosso del trasmettitore.

  1. Dalla tabella, si evince che in “regime progressivo”, cioè di perfetto adattamento e quindi in assenza di onda riflessa, il coefficiente di riflessione è pari a zero ed il ROS è 1:1. La tensione lungo la linea è costante e si può ricavare dalla semplice Legge di Ohm (che tutti dovrebbero conoscere). 
  2. In “regime stazionario”, cioè in presenza di onda riflessa, le cose cambiano, non tanto per la potenza che viene trasmessa al carico e successivamente irradiata, quanto per la distribuzione della tensione lungo la linea. La tensione non è più costante lungo la linea ma è distribuita con andamento ciclico, alta/bassa, secondo “ventri e nodi”, in relazione alla lunghezza d’onda del segnale a RF. Nel secondo caso di tabella risulta che per un carico disadattato di 100 Ω il coefficiente di riflessione è del 33% e il ROS è di 2:1 ma la cosa che si evidenzia è un aumento del 41 % della tensione massima distribuita in linea!
  3.  Dalla tabella, proviamo a fare un calcolo ulteriore. Alla seconda riga, cambiamo il valore dell’impedenza di carico e inseriamo 1000 Ω. La potenza è la stessa ma cambia la tensione massima di linea, che diventa di circa 447 volt, con coefficiente di riflessione del 90% e ROS di 20:1. 
  4. Nelle condizioni del punto 2) l’impedenza “vista” dal lato del trasmettitore non è più di 50 Ω ma dipende dalla lunghezza della linea. 

   Dalla tabella è anche possibile valutare il coefficiente di riflessione ed il Rapporto di Onda Stazionaria in corrispondenza del carico, in caso di non perfetto adattamento di impedenza. Si vede come una impedenza di carico di 75 Ω provochi un disadattamento ed un coefficiente di riflessione di solo il 20%, con conseguente ROS di 1,5:1.


Conclusione:

  1. L'accordo di antenna fa lavorare il cavo in regime di onde progressive e non stazionarie.
  2. L’adattamento di impedenza si può realizzare sia dal lato trasmettitore che dal lato antenna o in un qualunque altro punto della linea di trasmissione.
  3. Per basse potenze e bassi valori di riflessione è conveniente “adattare” dal lato del trasmettitore, per motivi di ordine pratico.
  4. Per alte potenze è molto conveniente “adattare” dal lato dell’antenna, sia per minimizzare le perdite e sia, soprattutto, per ridurre a qualche metro la presenza in linea di tensioni che possono essere anche molto alte. I cavi coassiali lavoreranno entro i limiti delle loro tensioni massime.
  5. In caso di superamento della massima tensione di lavoro del coassiale con dielettrico “solido” ci sarà la “perforazione del dielettrico”; fenomeno irreversibile!
  6. Questo spiega, in parte, il perché dell’uso di linee con dielettrico in aria nella parte finale di potenza: possiamo isolare quanto vogliamo e in caso di scarica il dielettrico è auto-ripristinante!


   La cabina di sintonia delle broadcaster è messa sotto l'antenna per un problema di tensioni in gioco. Infatti, in regime di onde stazionarie la tensione lungo il cavo ha dei massimi e dei minimi. Considerate le potenze di lavoro e le relative tensioni all'uscita dello stadio finale, è molto conveniente non aumentare ancora le tensioni a causa dell'onda riflessa.

   Supponiamo, ora, di avere un cavo con tensione massima di lavoro pari a 1000 volt ed un trasmettitore con 500 volt di tensione; in regime di onda stazionaria ci possono essere fino a 500 volt di tensione riflessa (caso estremo!), distribuita lungo la linea con ventri e nodi, per effetto della somma vettoriale tra onda diretta e riflessa; di conseguenza, in alcuni punti ben noti, distanti mezza lunghezza d’onda, la tensione può raggiungere i 1000 volt e il cavo viene perforato.

Lascio ai lettori le deduzioni  del caso e tutte le congetture sulle quali non mi soffermo.

Spero, comunque, che quanto scritto possa far riflettere su alcuni luoghi comuni e false credenze.

giovedì 30 maggio 2019

Radiosonde - ricezione DX e ricerca in campo



Per il DX radiosonde: 

  • filtro arrestabanda FM commerciale;
  • antenna a basso angolo di radiazione, possibilmente direttiva (se sappiamo che cosa vogliamo ricevere).
Per la ricezione delle radiosonde "locali" l'angolo di radiazione non è essenziale che sia basso, anzi, potrebbe fare comodo un angolo piuttosto ampio, con cui ricevere bene e decodificare anche radiosonde allo zenit. 
Nella ricerca in campo, una direttiva ad alto guadagno (ma ingombrante!) ci permette un avvicinamento agevole e sicuro, una piccola direttiva ci permette di discriminare il segnale nella ricerca a brevissima distanza. Ormai, però, con la decodifica la ricerca è basata sulle coordinate GPS ed è un'altra storia.

Lo dico anche per me...

La prossima volta:

  1. RTX bibanda;
  2. computer portatile;
  3. Avvicinamento con www.APRS.fi (da mobile o da stazione fissa di appoggio); 
  4. chiavetta SDR, con software; 
  5. una qualsiasi antenna;
  6. frequenza mobile: ripetitore locale o diretta a 145.500 MHz; serve per coordinarsi con altri sul campo o con collaboratore da stazione fissa; 
Hai 8 ore e mezzo di tempo, dallo scoppio del pallone, per ricevere il segnale della Radiosonda a terra. Avvicinamento, innanzitutto, poi caccia RDF o per mezzo di coordinate GPS.
In alternativa... TTGO e telefono Android! 
Con un segnale acquisito, il TTGO vi porta a ridosso della sonda... ma allora è tutta un'altra storia e la caccia RDF avete deciso di non praticarla!

mercoledì 29 maggio 2019

Disturbi RF domestici - come riconoscerli ed eliminarli.


…Quando scoprite di avere un generatore di rumore nascosto in casa, che disturba la ricezione di segnali da 1.5 a 30 MHz, con livelli di rumore molto elevato… Ecco alcuni riferimenti da tenere presenti.



Elenco non esaustivo delle possibili cause:


  1. Alimentatori a basso costo, soprattutto quelli che alimentano i led.
  2. Lampade da tavolo con alimentatore.
  3. Luci notturne.
  4. Alimentatore router.
  5. Alimentatore access point.
  6. Alimentatori decoder ecc…
  7. Alimentatori switching di ogni tipo.
  8. TV al plasma.
  9. Lampade a basso consumo
  10. Alimentatore computer fisso.
  11. Alimentatore/caricabatteria per PC portatile o altro.
  12. “Power line” per la rete LAN di casa.
  13. Trasmissione ad “onde convogliate”.
  14. Trasmissione dati mediante i nuovi contatori Enel.
  15. Centraline di Allarme/Teleallarme.
  16. Alimentazione delle lampade portatili o neon.
  17. Variac, Dimmer! Variatori di luce, Variatori di velocità: se economici, sono dei generatori di rumore!
  18. Luci natalizie e simili.
  19. Interruttori che “ronzano”, sinonimo di falso contatto.
  20. Alimentatore di antenna TV; se non è lui direttamente che genera rumore potrebbe essere. l’amplificatore che reirradia in casa!
  21. Orologi elettronici.
  22. Notevole “Ripple” proprio sull’alimentatore del TRX!


Nota: Nelle prove, i dispositivi vanno tutti scollegati dalla rete. Molti di essi, infatti, restano in “stand-by” cioè accesi.

Procedura: 


Con un RX scanner portatile o simili, alimentalo a batterie e con una antenna corta, perlustrare gli ambienti della casa alla ricerca del segnale più forte.

· Scollegare tutti gli utilizzatori dalle prese e controllare

  • se il disturbo persiste:
    • · senza variazioni: probabilmente è irradiato nelle vicinanze e viene ricevuto via RF.
    • · viene attenuato: probabilmente è condotto dalla linea di energia; allora:
      •  - Inserire un filtro immediatamente a valle del contatore o magnetotermico/differenziale.
  • Se il disturbo sparisce: 
    • viene generato in casa. Allora: 
      • Ricollegare un dispositivo alla volta fino a trovare quello interferente


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domenica 26 maggio 2019

Radiosonde - Ricezione: quali antenne usare



Parliamo di antenne per la ricezione di radiosonde meteo.

Ne esistono di vario tipo. Per iniziare va bene una qualunque antenna verticale, la più semplice possibile. Se non ne abbiamo per la gamma di 403 MHz va bene una UHF da 432 MHz, presente nella maggior parte delle stazioni amatoriali. Può andare bene anche una VHF che, in questo caso lavorando in terza armonica, dovrebbe mantenere un buon livello di ricezione, sebbene con un diverso diagramma di radiazione (che in qualche caso può fare comodo).

Esiste poi una miriade di altre antenne, più o meno performanti: dipolo in quarto d’onda, GP (Ground Plane), dipolo a mezza onda, J-pole, direttive varie, tra cui quelle a polarizzazione lineare e quelle a polarizzazione circolare.

Tra quelle a “diagramma circolare di radiazione” troviamo:



Ground Plane;

Pregi: semplice, facile da costruire, a polarizzaziome verticale, ampio “angolo di radiazione”; 
Difetti: antenna galvanicamente aperta, non adatta in caso di vento, di elettricità statica o di notevoli turbolenze meteo.


J-pole;
fig. 1: la mia J.pole; a destra, una Discone

pregi: semplice da costruire, galvanicamente in cortocircuito, basso angolo di radiazione, adatta alla ricezione DX, più che “locale”, guadagno di antenna migliore della GP;

difetti: difficile la taratura per chi non sia appena un po’ esperto ma con un po’ di pazienza ci si può riuscire.



Dipoli incrociati:

conviene usarli in commutazione e a polarizzazione lineare; verticale all'orizzonte ed orizzontale allo zenith, per avere sempre il massimo nella componente del campo elettrico.


QFHA:

antenna a polarizzazione circolare, destra o sinistra che sia; è una direttiva e come tale va usata; rende il massimo quando accoppiata ad un rotore alt/azimutale. In alternativa, si può utilizzare per ricezione zenitale; in questo caso va disposta con asse in verticale; domanda: a quanto ammonta la probabilità di avere la radiosonda allo zenith stando in stazione fissa? Abbastanza poco, immagino; quindi, può essere comoda come antenna di riserva da commutare all’occorrenza, a meno che non sia dotata di rotore, come detto in precedenza.


La QFH è a polarizzazione circolare: perde, all'orizzonte, rispetto alla polarizzazione lineare ma ne guadagna se ascoltiamo sonde allo zenith; in quest'ultimo caso bisogna disporla con il boom in verticale.

Collineare:

se fatta bene, ha un certo guadagno rispetto al dipolo in quarto d'onda, a scapito dell'angolo di radiazione che risulta nettamente più basso, quindi risulta più adatta a collegamenti DX/tropo; per questo motivo sembra "meno performante della GP"; lo è solo in ragione del suo angolo di radiazione.


Generalmente, data l'altezza, le sonde si ricevono per onda diretta e in polarizzazione verticale quindi l'angolo di radiazione non può essere troppo basso. Allo zenith, il segnale dovrebbe essere molto forte ma la componente verticale del campo elettrico risulta molto piccola; in questo caso può far comodo cambiare polarizzazione o antenna.


Nella “ricerca in campo” le cose cambiano; una piccola veicolare in quarto d’onda è adatta durante la fase di avvicinamento; una piccola e leggera Moxon offre ottime prestazioni nella ricerca a breve distanza. Per la ricerca a brevissima distanza usate un’antenna a barattolo o un barattolo schermante: il ricevitore è saturato anche senza antenna; bisogna ottenere una direzione ed un verso di sicuro affidamento, per arrivare presto sull’obiettivo.


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sabato 25 maggio 2019

Interferenze RF - La compatibilità elettromagnetica non è uno scherzo!



Un alimentatore switching può creare disturbo elettromagnetico? 

La risposta è SI, come in tutte le apparecchiature, soprattutto se switching!


Come si può ridurre l'interferenza RF?


Innanzitutto la EMI può essere condotta o irradiata. La prima cosa da verificare, su una apparecchiatura già costruita, è il tipo di disturbo.

Senza entrare nello specifico di strumentazione professionale, è possibile comunque effettuare qualche misura.

fig. 1: impedenze in ferrite, VK200 o simili

A volte basta un semplice ricevitore in Onde Medie,  predisposto per l'AM. 

Si avvicina,  quanto basta, il ricevitore all'alimentatore e si valuta empiricamente l'entità del disturbo "irradiato".



In questo caso sarebbe opportuno inserire, sull'uscita DC dell'alimentatore, un condensatore di fuga di piccola capacità, dell'ordine di 100 nF.

Se il disturbo è "condotto" si può inserire una induttanza di blocco (v. fig. 1) sui conduttori di uscita e un choke in ferrite (v. fig. 2) che avvolga il filo stesso.
fig. 2: choke in ferrite "a mantello"

Ci saranno sicuramente dei miglioramenti ma... l'intervento potrebbe essere insufficiente! State pronti ad effettuare altre indagini!

Un ricevitore SDR panoramico può darvi l'idea delle bande maggiormente interessate dal disturbo.



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