Klub krótkofalarski SP3YOR

Kolega Szymon SP3SGS przyniósł do klubu transverter jak w tytule, z delikatną wadą – odbierane w paśmie 23 cm sygnały były przesunięte w dół o ok. 18 kHz, tzn. transceiver trzeba było nastawiać 18 kHz wyżej, żeby uzyskać pożądaną częstotliwość.

Pierwsze podejrzenie padło oczywiście na źródło sygnału zegarowego. W konstrukcji transvertera użyte jest VCTCXO – Voltage Controlled Temperature Compensated Crystal Oscillator, a po naszemu: generator ze stabilizacją temperaturową, przestrajany napięciem. LZ5HP użył generatora o częstotliwości 26 MHz, którego sygnał jest używany przez syntezę PLL do wygenerowania częstotliwości 1152 MHz, która to zmieszana z sygnałem 144 MHz daje wynikowe 1296 MHz.

Przeprowadziliśmy szybką diagnozę z wykorzystaniem Pluto SDR – powielony sygnał na 1152 MHz był doskonale słyszalny po zdjęciu obudowy urządzenia, i rzeczywiście, jego częstotliwość była o kilkanaście kHz niższa od nominalnej.

Z racji tego, że oscylator 26 MHz można przestrajać napięciowo, na płytce został umieszczony służący do tego celu potencjometr wieloobrotowy, niestety, nie było żadnej reakcji na obrót nim.

Za pomocą miernika uniwersalnego zidentyfikowaliśmy wyprowadzenia oscylatora, i z lekkim zdumieniem odkryliśmy, że na wejściu sterującym jest 0 V, niezależnie od ustawienia potencjometru, a sam potencjometr stanowił przerwę w obwodzie. W takiej konfiguracji, oscylator pracował ze swoją minimalną częstotliwością – do częstotliwości nominalnej, na wejściu sterującym powinno znaleźć się napięcie zbliżone do połowy napięcia zasilania.

Po wymianie potencjometra, regulacja częstotliwości oczywiście zaczęła działać jak powinna.

Zawody „Marconiego” to jedne z zawodów VHF organizowanych przez IARU w ciągu roku. Przypadają zawsze na pierwszy (pełny) weekend listopada i trwają od 14:00 UTC w sobotę do 13:59 UTC w niedzielę.

Zasady są bardzo proste – tylko pasmo 2m, tylko telegrafia. Podczas łączności wymieniamy znaki, raporty, numer łączności oraz 6-znakowy lokator. Jeden kilometr udanej łączności to jeden punkt, bez żadnych mnożników. Gratka dla miłośników CW i UKFu!

MMC to wydarzenie unikatowe z kilku względów. Po pierwsze, aktywacja pasma. Dwa metry to nie dwadzieścia czy czterdzieści metrów, gdzie przez znakomitą większość doby na nasze CQ zawsze znajdzie się korespondent. Środek ciężkości aktywności VHFowej przesunął się mocno w strone FT8, więc możliwość spotkania setek stacji na paśmie, i to używających „klasycznej” metody modulacji, to nie lada gratka.

Specyfika pasma 2m sprawia, że podejście do zdobywania punktów jest zupełnie inne niż na falach krótkich. O ile na pasmach poniżej 30 MHz dominującą propagacją jest odbicie (tudzież ugięcie) jonosferyczne, umożliwiające łączność na dystansie tysięcy kilometrów, to na 144 MHz takiej opcji nie ma. Pracuje się wykorzystując rozproszenie troposferyczne, odbicia od samolotów, a przy odrobinie szczęścia także: dukty w troposferze, odbicia od warstwy sporadycznej (w terminie letnim, szanse na sporadyk w listopadzie są znikome), meteory oraz iono-scatter. Opcji jest wiele, a to czy będzie można z nich skorzystać zależy zarówno od naszych umiejętności i doświadczenia, jak i od możliwości sprzętowych.

Stacji startujących w zawodach w 2021 roku było niecałe 800, najlepsi są w stanie zrobić łączność z ponad pięcioma setkami. Daje to bardzo niską średnią w okolicy 20 QSO/godz. (dla big gunów, dużo dużo mniej dla „szaraków”), co pozwala lepiej przyłożyć się do każdej łaczności: umówić się, wyczekać na dobre warunki, zaplanować łączność, ocenić szanse na odbicie od samolotu. Nieocenionym narzędziem dającym możliwość komunikacji internetowej pomiędzy stacjami jest tutaj czat ON4KST.

Początkowo zamierzałem wystartować razem z zespołem SN7L z Góry Kamieńsk, ale niestety, wyjazd nie doszedł do skutku. Nie mając ochoty na opuszczenie tak ciekawego wydarzenia, zacząłem przygotowywać się do startu na własną rękę. Posiadam transceiver Kenwood TS-2000, który całkiem przyzwoicie sprawuje się na 2 m i oferuje pełne 100 W mocy w tym paśmie. Na terenie SP, szansa, że blisko nas znajdzie się inna stacja, która będzie nam przeszkadzać, jest dość minimalne – no chyba, że jesteśmy w górach.

Oprócz transceivera, przyda się też jakaś antena. Zdecydowałem się na Yagi o długości 5 elementów, jako kompromis pomiędzy zyskiem (prawie 10 dBi) a szerokością wiązki (około 50°) – nie mam rotora, nie mam też zamiaru ciągle wychodzić na zewnątrz, żeby obrócić antenę. Padło na projekt 5el yagi na 2m według DG7YBN.

Hartmut DG7YBN na swojej stronie zamieszcza projekty dla różnych grubości elementów i nośników, natomiast nie uwzględnił jednej z moich ulubionych metod budowania (krótkich!) anten Yagi, czyli elementów z drutu 3,2 mm na plastikowym nośniku, który w kontekście fal radiowych jest praktycznie „niewidzialny”, tzn. nie trzeba wydłużać elementów o współczynnik BC (boom correction), jak jest to konieczne przy użyciu aluminiowego (lub innego przewodzącego) boomu. Zaletą takiego montażu jest fakt, że komputerowa symulacja anteny powinna bardzo mocno przypominać parametrami rzeczywistą konstrukcję.

Pierwszym krokiem było przeliczenie wymiarów konstrukcji z rurek 8 mm na pręty 3,2 mm. Wykorzystałem do tego celu program który napisałem. Stopniowo zmniejszałem średnicę elementów, z każdą zmianą musiałem wydłużyć wszystkie elementy o podobną wartość, tak aby rezonans i parametry anteny pozostały takie same. Finalnie, musiałem minimalnie przemieścić dwa elementy, ale parametry anteny pozostały na jak najbardziej zadowalającym poziomie. Pozostało dociąć druty, wydrukować mocowania i wykonać puszkę do dipola: w zakupionej puszce instalacyjnej do kawałka laminatu przylutowałem dwa mosiężne wsady z kostek elektrycznych, nawinąłem choke balun (ok. 5 zwojów kabla semirigid UT-141), zamocowałem gniazdo typu „N” (z kawałkiem laminatu pod spodem, żeby usztywnić mocowanie – puszka jest dość miękka).

Boomem została rurka elektroinstalacyjna 22 mm, wszystkie elementy zostały zamocowane za pomocą fabrycznych obejm + niewielkich, wydrukowanych w 3D uchwytów. Całość stanowi lekką i łatwą w montażu konstrukcję, ale raczej do pracy dorywczej, niż do zostawienia na dachu na cały rok.

Antenę z TSem-2000 łaczyło ok. 13 metrów przyzwoitego przewodu H155, zapewniając ok. 1,5 dB tłumienia, co absolutnie nie było wyczuwalne. 100W dostarczane przez transceiver sprawiało, że korespondenci nie mieli większych problemów z czytaniem mojego sygnału.

Po 24h (bardzo mocno przerywanej) pracy, udało się skompletować 53 łączności, co uważam za bardzo dobry wynik. Szkoda, że aktywność w SP jest mimo wszystko dość niska w porównaniu do OK czy DL – powoduje to, że często trzeba korzystać z czatu ON4KST i prosić stacje, aby obróciły anteny w nasza stronę. Samodzielnie wykonana antena sprawowała się doskonale, wykazując bardzo kierunkową charakterystykę, praktycznie zerowy odbiór tyłem i bokami, za to wystarczająco szeroki główny listek promieniowania, żebym nie był zmuszony kręcić nią bez przerwy. Zaliczyłem 8 DXCC, 23 duże lokatory, a lista ODX prezentowała się bardzo dobrze – jak na stację single yagi ok. 10 m nad ziemią + 100W z (bardzo) płaskiej Wielkopolski.

W końcowej części zawodów, zamiast transceivera podłączyłem do anteny na 20 minut odbiornik AirSpy HF+ Discovery i nagrałem wycinek 192 kHz pasma (wokół częstotliwości ~144,100 MHz). Przeanalizowałem go później w programie Baudline i wybrałem co ciekawiej brzmiące sygnały za pomocą GNU Radio. Rezultat mojego działania umiesciłem na YouTube:

MMC to szalenie przyjemne zawody. W zeszłym roku z dipola w JO91 uzyskałem zaledwie 10 łączności, w tym roku już „na poważnie” – 53, a za rok mam nadzieję zdecydowanie przebić tą ilość. Do usłyszenia!

Dziś w klubie:

• Zaprogramowaliśmy TTGO firmwarem RDZ Sonde (znają się na tym SP3IZN i SP3CET)
• SP3VN zaprezentował samodzielnie wykonany beacon WSPR
• Zrobiliśmy kilka QSO CW na QCX 20m – QRP + 3el yagi 😉

Żegnamy ze smutkiem naszego kolegę Macieja SP3GT z Lubonia.

Jako zawodowy mechanik, dla którego nie było beznadziejnych przypadków, z wielkim doświadczeniem i niezwykłym talentem, przez wiele lat służył klubowi i klubowiczom nieocenioną pomocą. Zawsze angażował się w prace antenowe, szczególnie te trudniejsze – pomagał sprzętem, pracą i wiedzą. Bez jego udziału nie mogłaby powstać nasza instalacja na fale krótkie.

Oprócz radia, gdzie najczęściej można było go usłyszeć na falach krótkich także miłośnik kolei, który wiele czasu poświęcał tej pasji, by w końcu realizować ją także zawodowo.

Będzie nam go bardzo brakowało. Wyrazy współczucia dla rodziny, przyjaciół i znajomych.

English below.

Jak powszechnie wiadomo, głównym czynnikiem ograniczającym szerkopasmowość PlutoSDR jest przepustowość portu USB, pozwalająca na korzystanie z samplowania maksymalnie 4 MSPS.

Ustawiając wyższe samplowanie, na przykład 20 MSPS, 80% sampli zostanie zgubione, ale uzyskane w taki sposób spektrum (FFT) sygnału jest jak najbardziej użyteczne – pozwala w sposób wizualny przeanalizować parametry odbieranych sygnałów. Nieciągłości fazy wywołane utratą sampli generują szerokopasmowe zakłócenia, podobnie jak „kliksy” w telegrafii, co negatywnie wpływa na dynamikę i podnosi tło szumowe.

Pamięć PlutoSDR może być wykorzystana jako bufor na sample, co pozwala nagrać krótki fragment spektrum radiowego z wysokim samplowaniem, po czym pobrać go na komputer. Kod – poniżej.

Maximum usable sampling rate of PlutoSDR is effectively limited by it’s USB 2.0 port, up to 4 MSPS.

Higher sampling rates can be set, but everything above ~4 MSPS will result in dropped samples. Shame, but the chopped RF stream still is kind of useful – its FFT can be used to visually inspect some interesting signals. Phase discontinuities will obviously result in broadband noise, similar to keyclicks in CW transmissions, affecting the dynamic range and noise background.

Pluto’s internal memory can be used as a buffer – you record with high SR and then download it onto the PC.

PLUTO:
cd /sys/bus/iio/devices/iio\:device1/
echo 98000000 > out_altvoltage0_RX_LO_frequency
echo manual > in_voltage0_gain_control_mode
echo 30 > in_voltage0_hardwaregain
echo 20000000 > in_voltage_sampling_frequency
echo 20000000 > in_voltage_rf_bandwidth
time iio_readdev -b 50000 -s 20000000 cf-ad9361-lpc > /tmp/samples
httpd -h /tmp -p 1500

PC:
wget pluto.local:1500/samples -O samples

How to later read the file in Gnu Radio:

Klub SP6ZHP przygotował akcję charytatywną z okazji 30. finału WOŚP. Wylicytować można było możliwość transmisji własnej fotografii w emisji SSTV z balonu stratosferycznego.

Balon zgodnie z planem wystartował o godzinie 15:00 czasu lokalnego z Wrocławia. Zacząłem nasłuch o 15:15, kiedy balon został już lekko zdmuchnięty na południowy wschód od swojego miejsca startu.

Antena GP 1/4 fali na pasmo 2m, umieszczona na poręczy balkonu 5. piętra w Poznaniu pozwoliła na bezproblemowy nasłuch i udało mi się odebrać komplet obrazów. Jako odbiornik wykorzystałem Airspy HF+, demodulacją zajęła się aplikacja SDR++, a dekodowaniem SSTV – qsstv.

Pęknięcie balonu nastąpiło w okolicach Bielska-Białej, na wysokości ok. 24,5 km.

Na pewnym popularnym polskim serwisie aukcyjnym udało mi się względnie okazyjnie (23 zł za sztukę) nabyć dwa zasilacze serwerowe, jak w tytule. Charakteryzują się napięciem wyjściowym 12 V i bardzo wysokim prądem – aż 38 A!

Chcąc wykorzystać je do zasilania transceiverów krótkofalarskich, konieczne są dwie czynności. Po pierwsze – uruchomienie zasilacza. Aby na głównym wyjściu pojawiło się +12V, konieczne jest zwarcie dwóch pinów, jak na zdjęciu:

Pierwszy pin od lewej (33) zwieramy z czwartym (36 – jest trochę krótszy od pozostałych).

Dwie sztuki które kupiłem wylegitymowały się napięciami, kolejno, 12,15 i 12,3 V. Większość 100-watowych transceiverów wymaga napięcia trochę bardziej zbliżonego do 13,8 V na wyjściu, konieczna jest więc lekka przeróbka.

Odkręcamy cztery śruby na górnej pokrywie i zdejmujemy połówkę obudowy. Na płytce drukowanej zlokalizowanej z boku urządzenia odnajdujemy trzy potencjometry:

Bezpośrednio przy prawym potencjometrze, znajduje się rezystor 9,1 kΩ. Należy go usunąć, a w jego miejsce, tak jak na zdjęciu, wlutować rezystor 10 kΩ.

Prawy potencjometr służy do regulacji napięcia. Przed przeróbką maksymalna wartość jaką dało się uzyskać wynosiła ok. 12,7 – 12,8 V. Po jego wymianie, napięcie można regulować aż do wartości ~13,65 V, kiedy to następuje aktywacja zabezpieczenia napięciowego i cały zasilacz wyłącza się. Po zadziałaniu zabezpieczenia należy zasilacz odłączyć i ponownie włączyć do prądu – samo zmniejszenie wartości napięcia potencjometrem nie wystarczy by uruchomił się ponownie.

Kręcąc zgodnie ze wskazówkami zegara zmniejszamy napięcie, a przeciwnie – zwiększamy.

Na piątym pinie (oznaczonym jako „37”) występuje napięcie 12 V „stand-by”, które jest dostępne także jeśli zasilacz jest wyłączony, tj. piny 1 i 4 są rozwarte. Można go użyć do zasilania urządzeń pobierających mniej niż 2,5 A.

Pobór prądu wyłączonego zasilacza to ok. 2,5-3 W, włączonego (bez obciążenia): ok. 5,5-6 W.

Aby uzyskać prawdziwe 13,8 V na wyjściu, należałoby zlokalizować na płytce układ odpowiadający za zabezpieczenie i zmienić próg jego aktywacji, lub oszukać je dokładając dzielnik na wyjściu. Ja ustawiłem 13,5 V (patrz update niżej) w obydwu – 0,3 V to na tyle mała różnica, że nie powinna wpłynąć na działanie jakiegokolwiek urządzenia krótkofalarskiego.

Żeby oszacować ilość zakłóceń generowanych w paśmie KF, podłączyłem do zasilacza transceiver Yaesu FT-817 podłączony do sztucznego obciążenia i przeskanowałem pasma fal krótkich. Na podstawowej częstotliwości na której działa przetwornica (1600 kHz) odnotowałem prążek który zapalił pierwszy kwadracik S-metra (S1) i był to najsilniejszy śmieć, jaki udało mi się znaleźć. Można więc bezpiecznie założyć, że zasilacz nadaje się do zastosowań na falach krótkich i poziom wytwarzanego szumu będzie niższy niż tło radiowe. /swf

Update: Zdarzało się, że przy nadawaniu dużą mocą (>80 W), szczególnie na telegrafii, zasilacz wyłączał się – konieczne było jego odłączenie i ponowne podłączenie do zasilania. Początkowo myślałem, że to kwestia zakłóceń RF, ale finalnie okazało się, że napięcie wyjściowe było ustawione zbyt wysoko. Prawdopodobnie przy nagłym rozpoczęciu nadawania (>20 A), układy stabilizujące napięcie powodowały przestrzał z 13,5 do 13,6 V i zadziałanie zabezpieczenia napięciowego. Redukcja napięcia wyjściowego do okolic 13,4 V pozwoliła na całkowite pozbycie się problemu, bez zauważalnych negatywnych skutków, tzn. zmniejszenia mocy wyjściowej.

Kolejny wrzesień, kolejne zawody.

Są rzeczy które się nie zmieniają – to samo QTH (Śnieżka), te same anteny (4×8 stack pionowy, 4×8 „H”, 2×8, 2×8), ta sama (no, prawie) drużyna.

Są rzeczy które się zmieniają. Zmieniają się operatorzy – każdego roku wracamy w góry mądrzejsi o doświadczenia lat poprzednich. Przyjeżdżamy z uszami czulszymi o 1dB, z biologicznym demodulatorem SSB zdolnym do odbioru jeszcze jednej stacji więcej na raz. Wiemy gdzie są lokatory JO33 i JN95 bez konieczności patrzenia na mapę (ci bardziej doświadczeni wiedzieli pewnie od zawsze, ja intuicyjnie wiem dopiero od niedawna), kiedy kręcić na wschód, a kiedy na zachód, jak zespolić się z Tucnakiem tak, żeby proces logowania nie angażował nadmiernie świadomości i pozwolił skupić się na słuchaniu. To, i wiele innych.

Ten rok był wyjątkowy, bo oprócz stałego, powolnego i mozolnego postępu techniczno-operatorskiego, pojawiła się szczypta zamieszania w postaci propagacji. Mitycznego zjawiska, które co prawda występuje tu i tam na dwóch metrach, ale zazwyczaj na czas zawodów ulatnia się znad Europy – bardzo sprawiedliwie zresztą.

Już od początku tygodnia mapy tropo przewidywały, że coś będzie się działo w obszarze pomiędzy południową Polską, poprzez DL, aż do środka ciężkości Zjednoczonego Królestwa.

W środę wieczorem wraz z Kubą SQ3PCL dojechaliśmy do Jeleniej Góry, gdzie czekali na nas SP7TEE z Moniką, SP5XMU i SP5QWB. Szybka akcja – kolacja, pakowanie auta i przyczepki, regenerujący sen, śniadanie, zakupy, finalne dopakowanie (dołączyli SP7HKK, SP7MTU i SQ7AEC), szybki skok do Karpacza – pół załogi do auta, pół na krzesełka. Krótką chwilę i kilkaset metrów później, byliśmy już na szczycie. Tutaj standardowa procedura – rozładunek, wyładunek, transport rzeczy z miejsca na miejsce. Podział prac, skręcanie masztów, rotorów, rozwijanie kabli, podłączanie wzmacniaczy. Z pomocą SQ3OOE który dołączył w czwartek, udało nam się postawić i podłączyć dwa systemy antenowe do wieczora – 4×8 na ramie „H” i 2×8 na szczycie obserwatorium.

Zgodnie z prognozami – troposfera chętnie niosła nasz sygnał za horyzont, pozwalając na łączności ze stacjami EI i G. 1600 m nad poziomem morza i dobry zestaw antenowy pozwalały robić na SSB to, co normalnie jest możliwe tylko z użyciem emisji cyfrowych.

Piątek przyniósł poprawę pogody, co pozwoliło nam bez przeszkód na postawienie, okablowanie, uruchomienie i zabezpieczenie pozostałych dwóch systemów antenowych.

W sobotę – wbrew tradycjom – tropo nie słabło, a łączności powyżej 1000 km pojawiały się w logu jedna za drugą. Słońce przyjemnie ogrzewało, a my, zaaklimatyzowani już na szczycie, oddawaliśmy się karkonoskim przyjemnościom – przybijanie obserwatoryjnych pieczątek do książeczek turystycznych, łączności na 10GHz z transceivera SP5XMU, wizyty na czeskiej poczcie (ponoć po znaczki, ale kto to wie), zaliczanie DXów na UKF – trzymanie częstotliwości przed zawodami.

Zawody się zaczęły z przytupem. Po 20 minutach przebijania się przez „standardowy” pileup, ODX w Tucnaku nagle zmienił się na 1200.. 1400.. 1500 kilometrów! Nie były to bynajmniej pojedyncze łączności – mogliśmy cieszyć się obecnością stacji G i M w eterze aż do wczesnego rana.

Angielskie stacje są w tych zawodach co roku, ale bez propagacji po prostu ich nie słyszymy. Bardziej cieszyła nas więc tłumna obecność polskich stacji – ponad 270 znaków w logu to absolutny rekord i niesamowita dawka punktów. Jako operator stacji, którą chyba bez przesady można określić mianem „Big Gun”, czułem dużą odpowiedzialność (tylu korespondentów/słuchaczy!) i radość z faktu, że anteny zwrócone na azymuty 0° – 90° dawały bardzo dużo łączności. Tego roku, stacje chętne do zrobienia łączności zdawały się wręcz nie kończyć.

Finalnie, po dwudziestu czterech godzinach przepełnionym emocjami, zamknęliśmy logger z wynikiem ponad 599 tysięcy punktów. Część z nich oczywiście stracimy – będąc ludźmi popełniamy ludzkie błędy – ale zdecydowana większość zostanie z nami. 1365 QSO to, z tego co wiem, ilościowy rekord w IARU VHF. Nie czekając na noc, przystąpiliśmy do demontażu. Po kilku godzinach szczyt Śnieżki wyglądał już tak jak przed naszym przyjazdem i mogliśmy skupić się na analizie tego, co udało nam się w tym roku osiągnąć, co musimy zmienić i oczywiście – radosnej celebracji!

Powrotowy poniedziałek zaskoczył nas przebitą rozerwaną oponą w samochodzie SP7TEE w trakcie zjazdu z góry – zepsuty lewarek nie pozwolił na wymianę. Na szczęście samochód SP5XMU wyposażony był w kompatybilny podnośnik, więc załadowałem go do plecaka i po szybkim podejściu (~3,5 kilometra), ruchomość samochodu została przywrócona do normy, a my wszyscy znaleźliśmy się na dole wraz z kompletem bagażu.

Były to zawody absolutnie unikalne. Opowieściami o nich zanudzani będą wszyscy bywalcy krótkofalarskich spotkań i spotkanek przez najbliższe lata, gdy tylko podniesiony zostanie temat UKFu – ale to chyba nic złego, prawda? 😉 – SQ3SWF