Receptor scanner FM cu TEF6686 (2)

Sezonul de propagare Esporadic a inceput, oferindu-mi ocazia de a testa functionarea receptorului. Acesta s-a comportat impecabil. In timpul scanarii benzii de radiodifuziune, a detectat posturile de radio nou aparute via ES, le-a identificat PI si o parte din mesajul radiotext (RT), pe care le-a transmis prin reteaua locala catre software-ul de monitorizare si control al receptorului. La prima receptie din acest an, am reusit sa decodez emisiunile unor posturi de radio din Corsica, Baleare, Sardinia si Algeria. Iata o harta ce ilustreaza cum era propagarea radio la un moment dat:

Pentru o informare completa, la receptie am folosit o antena dipol TV, telescopica, polarizata orizontal, conectata prin aproximativ 12 metri de cablu coaxial de 75 ohmi, amplasata la o inaltime de circa 3 metri. Nu am utilizat preamplificator pentru receptie. 

Continuind descrierea proiectului, voi detalia software-ul pe care l-am implementat in receptorul scanner. Acest software a fost creat special pentru a raspunde nevoilor mele, asa cum am descris in postarea precedenta.

In cadrul software-ului dezvoltat pentru microcontrolerul ESP8266, am integrat urmatoarele functionalitati:

• conectarea receptorului la reteaua WiFi locala pentru a permite comunicarea cu software-ul de monitorizare si control
• comanda si controlul modulului receptor TEF6686, fie prin intermediul butoanelor, fie prin comenzi transmise de la distanta
• receptia posturilor de radio si scanarea benzii de frecventa
• afisarea pe un ecran LCD a informatiilor relevante, precum frecventa, nivelul de semnal si identificarea postului de radio
• transmiterea datelor necesare monitorizarii receptorului si a informatiilor despre posturile de radio receptionate
• confirmarea receptiei comenzilor si executarea lor

Comunicarea cu software-ul de monitorizare si control se realizeaza prin mesaje bidirectionale. Cele primite de la software-ul de monitorizare si control sint destinate comandarii receptorului si sint executate imediat. In sens invers, mesajele transmise de receptor sint utilizate pentru monitorizare si informare privind starea acestuia, receptiile si informatiile decodate.

Comenzile pe care receptorul le primeste de la distanta prin intermediul programului de monitorizare si control sint:

• Scanarea locala - receptorul scaneaza banda de radiodifuziune si toate posturile de radio detectate sint adaugate intr-o lista neagra. Odata incluse in lista, aceste posturi sint ignorate in scanarile ulterioare
• Scanarea Es - receptorul scaneaza banda radio, ignorind frecventele din lista neagra si in cazul detectarii unor posuri noi, acestea sint identificate si informatiile despre ele sint transmise catre client prin software-ul de monitorizare si control
• Oprirea scanarii
• Stergerea memoriei care gestioneaza lista neagra a frecventelor locale
• Salvarea la distanta a memoriei intr-un fisier
• Incarcarea de la distanta cu date a memoriei dintr-un fisier
• Printarea datelor din memorie in fereastra de depanare a software-ului de monitorizare si control
• Schimbarea manuala de la distanta a frecventei de acord a receptorului

Receptorul transmite software-ului de monitorizare si control mai multe tipuri de mesaje, fiecare avind un rol specific:

• Mesaj tip A - acest mesaj este transmis automat de catre receptor de fiecare data cind receptioneaza un post de radio. Contine frecventa pe care postul a fost detectat si identificatorul PI extras din transmisia RDS. Scopul acestui mesaj este de a adauga receptia intr-un jurnal log, fiind insotit de un semnal beep de atentionare.
• Mesaj tip B - ofera informatii detaliate despre receptie, respectiv frecventa, identificatorul PI, program service name (PS) si radiotext (RT) din transmisia RDS. Aceste informatii sint afisate la distanta in fereastra de depanare a software-ului.
• Mesaj tip C - este un mesaj tehnic destinat software-ului de monitorizare si control. Aceasta este utilizat pentru afisarea frecventei de acord a receptorului in interfata programului.

Programul destinat microcontrolerului a fost scris in limbaj Arduino si utilizeaza librarii open-source. O parte dintre aceste librarii sint arhivate impreuna cu codul sursa, facilitind studierea sau programarea cit mai usoara a microcontrolerului de catre eventualii utilizatori.

Update 17.05.2025

Pe parcursul scanarii benzii radio, am observat diferite situatii, motiv pentru care am decis sa imbunatatesc software-ul. Astfel, am introdus doua noi setari pentru scanare: scanarea totala si scanarea partiala a benzii radio. In cazul scanarii partiale, receptorul scaneaza prima portiune a benzii radio, 87.5 - 98 MHz. Aceasta modificare se bazeaza pe observatiile mele de-a lungul timpului. De regula, aceasta portiune se deschide prima la aparitia propagarii radio. Cind propagarea este deschisa, continui scanarea intregii benzi radio.

O alta imbunatatire adusa programului consta in detectarea si identificare postului radio. Daca semnalul depaseste un anumit prag prestabilit, receptorul opreste scanarea timp de aproximativ 3 secunde pentru a permite decodarea transmisiei RDS. Daca aceasta nu reuseste, continua scanarea. In cazul in care transmisia RDS este decodificata, receptorul continua oprirea pina la aproximativ 10 secunde. Aceasta imbunatatire are rolul de a facilita decodarea unui numar cit mai mare de informatii din mesajul Radiotext (RT), care insoteste transmisia radio.

Update 20.05.2025

Modificarile implementate functioneaza minunat. Scanarea partiala si timpul redus de asteptare pentru detectarea transmisiei RDS au contribuit semnificativ la cresterea vitezei de scanare. Ma gindesc sa aduc o imbunatire: pentru a identifica cit mai multe posturi de radio, frecventa unui post deja detectat ar putea fi ignorata pentru citeva runde de scanare. Am observat ca, datorita propagarii, anumite frecvente si posturile de radio de pe acestea sint detectate periodic. Iata un exemplu in captura urmatoare:

Descarca:     

• codul sursa (11.05.2025).

• codul sursa (17.05.2025).

Surse de inspiratie:

1. https://github.com/ciuri/TEF6686Library/tree/master/src

2. https://github.com/voxit1512/Tef6686

3. https://github.com/renekint/tef6686_pa1rkt_arduino/tree/main

Constantin BADICAN - YO7FWS

---  73's   YO7FWS  ---

Receptor scanner FM cu TEF6686 (1)

Receptorul descris in continuare este destinat receptiilor DXFM din banda de radiodifuziune 87.5 - 108 MHz. Este cel de al doilea receptor autoconstruit pentru aceasta banda, primul fiind cel descris in articolul prezentat aici. Receptorul este echipat cu un modul tuner bazat pe chipset-ul NXP TEF6686, la care s-au adaugat componetele necesare pentru control si afisare. Comanda si controlul acestuia se pot realiza atit manual, cit si de la distanta, prin internet. Un aspect esential este ca, desi este proiectat pentru receptii DXFM, acest receptor nu va fi utilizat pentru ascultarea emisiunilor radiodifuziune standard. Functia sa principala este de a scana rapid banda de radiodifuziune, de a detecta si identifica posturi radio îndepartate și de a transmite aceste informatii la distanta utilizatorului prin internet.

Componenta de baza a receptorului este modulul tuner, TEF6686, care asigura receptia si procesarea semnalelor radio sosite de la antena. Acesta este responsabil de performanta generala a receptorului in ceea ce priveste sensibilitatea, selectivitatea, dar si alte caracteristici importante. Este un receptor complet, conceput astfel incit sa utilizeze un numar minim de componente externe. Comanda si controlul acestuia sint realizate cu ajutorul unui microcontroler ESP8266, utilizind o magistrala de comunicatie I2C. Microcontrolerul este componenta logica de baza a receptorului. Acesta are rolul in transmiterea comenzilor, interogarea si receptionarea raspunsurilor de la componentele integrate in receptor, precum si in asigurarea comunicatiei prin internet cu utilizatorul. Din familia de module ESP8266 am ales modelul ESP01S. Acesta are dimensiuni reduse si utilizeaza un numar minim de pini GPIO, in total 4. Dintre acestia, pinii GPIO0 si GPIO2 sint alocati comunicatiei prin magistrala de date I2C. Ceilalti doi pini, GPIO1 (TXD) si GPIO3 (RXD), sint utilizati interpretarii comenzilor primite de la doua push-butoane, K1 si K2. Acestea au rolul de a schimba manual frecventa de acord a receptorului. In plus, pentru semnalizarea acustica a anumitor situatii, pinul TXD este utilizat si ca iesire pentru a controla un buzzer (BUZ). Pinii microcontrolerului au fost selectati cu foarte multa atentie, pentru a asigura functionarea corecta a acestuia si pentru a preveni  eventualele perturbatii la restart in timpul alimentarii receptorului cu tensiune. Frecventa de acord a receptorului, dar si alte informatii, sint afisate cu ajutorul unui display LCD cu 2 rinduri si 16 caractere (LCD1602), dotat cu un modul adaptor pentru comunicatia seriala I2C. Intrucit microcontrolerul ESP8266 nu dispune de memorie EEPROM integrata, receptorul a fost dotat cu o memorie externa, MEM1, model 24LC32. Receptorul se alimenteaza cu o tensiune de 6V prin intermediul unui conector mama de 6 mm, in timp ce componentele sale interne sint alimentate cu tensiuni de 5V si 3.3V, prin intermediul a doua stabilizatoare de tensiune, ST1 si ST2. Antena se cupleaza la receptor printr-un conector RCA, iar semnalul audio este cules prin intermediul unui conector stereo de 3.5 mm. Conectorul RCA mama s-a fixat de cablajul imprimat prin intermediul unui suport din tabla de fier. Cablajul imprimat este tip FR4 de 1.6 mm si are dimensiunile 101 x 53 mm. Receptorul nu dispune incă de o carcasa, dar va fi echipat cu una in viitor.

Software-ul destinat incarcarii in microcontroler a fost creat special pentru a raspunde cerintelor si necesitatilor personale. Pentru acest proiect, am folosit librarii open-source accesibile online si m-am inspirat din sursele altor programe existente. Chiar daca in acest moment este definitivat, sint convins ca pe parcursul timpului vor fi adaugate completari si imbunatatiri.

Avind in vedere ca receptorul este destinat receptiei DXFM, obiectivul sau principal este scanarea rapida a benzii de radiodifuziune, detectarea posturilor de radio, identificarea acestora si transmiterea informatiilor catre utilizator. Pentru ca scanarea rapida este esentiala in acest proiect, procesul se desfasoara in doua etape: scanarea locala si scanarea la mare distanta.

In cadrul procesului de scanare locala, frecventele posturilor de radio locale, ce pot fi receptionate continuu sau temporar (ex. tropo), sint identificate pe baza nivelului ridicat al semnalului si adaugate intr-o lista denumita "lista neagra". Aceasta lista este stocata continuu in memeoria EEPROM, MEM1. Pe masura ce scanarea locala progreseaza, frecventele incluse in lista neagra sint identificate de receptor si evitate in timpul scanarilor ulterioare. Pentru optimizarea listei negre se recomanda ca scanarea locala sa fie realizata pe o durata mai lunga, cu antena orientata pe cit mai multe directii. In acest fel receptorul identifica si blocheaza toate posturile de radio nedorite.

Scanarea la mare distanta reprezinta obiectivul principal pentru care receptorul a fost proiectat si construit. Aceasta scanare va fi realizata pe intreaga durata a propagarii radio de tip E Sporadic sau Meteor Scatter. Pentru indeplinirea obiectivului, receptorul va receptiona doar frecventele radio libere, care nu se regasesc in lista neagra, si va incerca sa detecteze orice emisiune radio nou aparuta. Detectia se realizeaza prin masurarea nivelului semnalului receptionat. Orice semnal care depaseste un prag prestabilit determina oprirea temporara a procesului de scanare, pentru a incerca identificarea acestuia. Identificare se efectueaza prin decodificarea semnalului RDS asociat emisiunii radio si extragerea unui numar cit mai mare de informatii din aceasta, precum: PI (Program Identification), PS (Program Service Name) si RT (Radio Text).  Pentru a minimiza impactul asupra procesului de scanare, oprirea temporara trebuie sa fie cit mai scurta posibil. Astfel, am stabilit o durata de 5 secunde. Informatiile decodificate sint afisate pe display sau transmise la distanta utilizatorului. Dupa terminarea duratei de oprire temporara din scanare, procesul de scanare se reia automat. Comunicatia la distanta cu utilizatorul se face prin internet cu ajutorul mesajelor. Mesajele sint bidirectionale si au rolul de a informa utilizatorul despre receptor sau de a transmite comenzi catre acesta. Utilizatorul interactioneaza cu receptorul printr-o aplicatie creata special pentru acest scop.

Toate detaliile referitoare la software vor fi prezentate in articolele viitoare.

Descarca cablajul imprimat.

Surse de inspiratie:

1. https://nicuflorica.blogspot.com/2020/02/radio-cu-tef6686.html

2. https://xtronic.org/circuit/rf/tef6686-tuner-dsp-radio-am-fm-sw-esp32-v2/

3. https://raw.githubusercontent.com/makserge/tef6686_radio/master/User_Manual_TEF6686.pdf

4. https://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/21072G.pdf

5. https://www.forward.com.au/pfod/ESP8266/GPIOpins/ESP8266_01_pin_magic.html

6. https://mischianti.org/esp-01s-esp8266-high-resolution-pinout-and-specs/

Constantin BADICAN - YO7FWS

---  73's   YO7FWS  ---

Modificare releu coaxial Radiall model R570423100

       Am gasit pe Ebay, la un pret convenabil, la vinzare, un releu coaxial Radiall model R570423100. Acesta functioneaza pina la frecventa de 18 GHz, bobina alimentindu-se la 28V. Din nefericire aceasta este comandata in regim TTL cu ajutorul unui circuit electronic intern. Dupa ce a fost achizitionat am luat decizia de a-l modifica pentru a putea fi comandat direct cu tensiune de 28V. Modificarea nu a fost deloc complicata, iata cum a fost facuta:

1. Am demontat capacul metalic de protectie al releului. Acesta este prins in doua suruburi sigilate cu adeziv. Pentru a dizolva adezivul am folosit citeva picaturi de diluant. Dupa cca 15 minute, cu ajutorul unui cleste cu virf semirotund am strins bine capul surubului si l-am slabit. Ulterior cu ajutorul unei surubelnite in cruce acestea au fost demontate complet.
   
   

   

   
   
2. Am identificat pinii A si B ai bobinei care comanda releul. Cu ajutorul unui instrument de masura am urmarit conexiunile acestora. Astfel, pinul A este conectat la pinul de masa, respectiv GND, al releului, pinul B fiind conectat la circuitul de comanda.
   
   
   
   
   
3. Cu ajutorul unui cutter am intrerupt traseul de cablaj care il comanda, in apropiere de pinul B. 
4. Am taiat o bucata de conductor emailat de 0.4 mm si am cositorit capetele.
   
5. Am realizat o conexiune intre pinul B si pinul de alimentare al releului, respectiv VCC.
   
   
   

   
   

   
   
   
6. Am testat functionarea releului prin alimentarea acestuia cu o tensiune continua 24...28V si masurarea continuitatii contactelor. 
7. Am montat capacul de protectie si am etichetat pinii. 

      Modificarea in sine nu este deloc complicata si sta la indemina oricui. Releul a fost montat intr-un transverter pentru 1296 MHz.

Constantin BADICAN - YO7FWS

---  73's   YO7FWS  ---

Transverter 1296 MHz (3)

 Modulul Izolator (ISO)

Schema de pricipiu.

Cablajul imprimat.

Dimensiuni: 61 x 42 mm.

Dispunerea componentelor.

Realizarea practica.

Observatii:

Initial LED1 si LED2 nu au fost prevazute in proiect. Dupa ce am utilizat transverterul am observat lipsa si necesitatea unui feedback de la acesta. Atunci, am decis sa introduc cele doua diode LED care sa imi semnalizeze clar transmiterea comenzilor PTT si executia acestora prin dezinhibarea emisiei la transceiver. Modificarile au fost realizate direct pe montaj prin adaugarea diodelor LED si a unor rezistori SMD. Aceste componente nu sint prezente pe cablaj. Carcasa montajului a fost realizata din plexic decupat laser. Modulul este dispus in apropierea transceiverului. Conexiunea la distanta cu transverterul se face prin intermediul unei perechi de fire de 0.5 mmp si conectori Wago.

Constantin BADICAN - YO7FWS

---  73's   YO7FWS  ---

Transverter 1296 MHz (2)

 Modulul Secventiator (SECV)

Schema de principiu.

Secventele de comutare

Cablajul imprimat. 

Dimensiuni 96 x 55 mm.

Dispunerea componentelor.

Observatii: 

Optocuplorii sunt responsabili de preluarea și transmiterea comenzii PTT de la transceiver catre transverter. Acestia asigura izolarea galvanica intre iesirea PTT din transceiver si intrarea PTT din transverter.

Portile P1, P2, P3 si P4 formeaza circuitul secventiator. Ajustarea valorilor R1, R2 si C1, C2 permite modificarea intervalelor de timp ale secventelor. Tranzistoarele T2, T3 si T4 impreuna cu componentele aferente, formeaza circuitul pentru comanda unui releu LATCH. In anul 2024, l-am utilizat pentru o izolare mai buna la receptie, cind foloseam pentru comutatie un releu REW16. Chiar daca in prezent nu il utilizez, acesta se va dovedii util cind voi integra in instalatie un LNA extern.

Semnalele TXINH_1 si TXINH_2 sint utilizate pentru comanda inhibarii emisiei de la transceiver si sint inversate logic. In acest moment utilizez TXINH_2 impreuna cu modulului Izolator (IZO).

Video

Constantin BADICAN - YO7FWS

---  73's   YO7FWS  ---

Transverter 1296 MHz (1)

  

      Proiectul a inceput sa prinda contur in perioada 2019 - 2020, cind am achizitionat din Bulgaria un transverter pentru 1296 MHz, model TR1300, de la firma SGLAB. Pretul a fost accesibil, o achizitie buna, un start promitator pentru banda de 23 cm. Urmatoarea achizitie a fost un amplificator de putere de cca 120 W de la PE1RKI, Bert Modderman. Am continuat cu relee coaxiale, sursa 24 V, 400 W, radiator aluminiu, cuplor Narda, antena cu 44 elemente si multe altele. Constructia s-a facut treptat in timp, cautind si alegind cele mai bune solutii. Anul trecut, in 2024, a fost finalizat si am participat din curiozitate la concursul IARU Reg.1 UHF - Microwaves Contest. Surpriza a fost mare: echipamentul a functionat impecabil si am reusit sa realizez 13 legaturi radio, un rezutat neasteptat de bun. A fost o experienta interesanta din care am invatat foarte mult. Iata cum arata proiectul meu:

      Deoarece antena pentru 1296 Mhz se afla la aproximativ 25 m de transceiverul care piloteaza transverterul, am fost nevoit sa plasez transverterul in apropierea acesteia, la baza pilonului. Cuplarea lui la antena se face prin intermediul unui cablu coaxial Ecoflex10 de aproximativ 10 m. Conexiunea intre transverter si transceiverul meu, un FT897D, este realizata printr-un cablu coaxial H155, iar pentru comanda utilizez o pereche de fire dintr-un cablu electric cu sectiunea 0.5 mmp. 

   Pentru a utiliza un amplificatorul de putere extern (SSPA), am modificat transverterul conform instructiunilor acestuia. Astfel, am schimbat pozitia strapului RX/TX Mode, asigurind cai separate de emisie si receptie pentru semnalul de radiofrecventa din 1296 MHz. Semnalul de emisie de la iesirea amplificatorului de putere si semnalul de receptie de la intrarea Rx a transverterului sint conectate la releul coaxial (REL). Acesta este un releu coaxial Radiall model R57423100, la care am modificat partea de comanda interna conectind bobina direct la pinul VCC. Modificarea a fost usor de realizat si nu a creat probleme. 

      Pentru monitorizarea semnalului de radiofrecventa intre iesirea amplificatorului de putere si antena am conectat un cuplor directional (CPLR), model Narda 31119, -30 dB. Iesirele acestuia au fost conectate la un modul detector si amplificator repetor, dublu (DET). Astfel, semnalele de radiofrecventa sint redresate si amplificate in curent pentru comanda instrumentelor de masura. In continuare, semnalul de la iesirea cuplorului este aplicat antenei printr-un conector N mama.

      Comanda transverterului de catre transceiver este putin mai complicata din urmatoarele motive:

• Transverterul functioneaza la aproximativ 25 m de transceiver
• Semnalul de comanda PTT sosit de la transceiver trebuie sa activeze succesiv, intr-o anumita ordine, releul de antena, alimentarea amplificatorului de putere si dezinhibarea la emisie a transceiverului

Pentru realizarea acestor functii, au fost create doua module: modulul secventiator (SECV) si modulul izolator (ISO). Iata pe scurt scopul si principiul de functionare a acestor module:

Modulul Secventiator (SECV)

Modulul asigura conectarea si deconectarea succesiva a etajelor transverterului, la comanda transceiverului, asigurindu-se astfel functionarea corecta in timpul emisiei si protejarea acestora de comutari aleatoare care ar putea distruge echipamentele.
Comutarea transverterului de la receptie la emisie se face treptat, in doua secvente de timp, dupa cum urmeaza:

• In secventa 1 este comutat releul de antena (REL). Aceasta secventa previne comutarea la cald a releului si distrugerea sa prin arc electric. La emisie, releul se va comuta intotdeauna inainte de aplicarea semnalului de radiofrecventa catre amplificatorului de putere.
• In secventa 2, se aplica tensiune BIAS la amplificatorului de putere, pornind functionarea acestuia. Simultan cu aceasta operatie are loc si dezinhibarea transceiverului. Pe scurt, pentru a prevenii eliberarea semnalului de radiofrecventa de catre transceiver, inainte de comutarea releului de antena si a tensiunii BIAS, acesta este inhibat prin aplicarea unui nivel HIGH pe pinul TX_INHIBIT. La trecerea in secventa 2, acest pin este trecut la nivel LOW si emisia este dezinhibata. Practic, desi ambele echipamente trec simultan pe emisie, radiofrecventa nu este eliberata inainte ca etajele transverterului sa fie pregatite.

In mod invers, la trecerea transceiverului de la emisie la receptie, cele doua secvente si operatiunile din cadrul acestora se vor desfasura invers fata de trecerea de la receptie la emisie. Astfel:

• Secventa 2 se desfasoara prima, deconectind tensiunea BIAS de la amplificatorul de putere din transverter, simultan cu inhibarea la emisie a transceiverului. Astfel, este oprita complet emisia in ambele echipamente
• Secventa 1 se va desfasura ultima, comutind releul de antena de la emisie la receptie.

Modulul Izolator (ISO)

      Din experienta mea, lucrul cu module comandate la distanta prin fir nu este deloc simplu. Uneori, comenzile sint suprapuse cu incarcarea electrostatica sau aparitia unor semnale perturbatoare. Pentru a proteja etajele de intrare ale ambele echipamente, am preferat izolarea acestora prin optocuplori. Astfel, intrarile de semnal sint protejate de niveluri de tensiune accidentale care aparea in cablurile electrice de comanda. Nu este o separare galvanica totala, deoarece masa celor doua echipamente este comuna. 

      Intrararile PTT din transverter si TX_INHIBIT din transceiver sint comandate prin intermediul unor optocuplori. Chiar daca comenzile sint receptionate de echipamente, nicio tensiune de comanda nu ajunge la acestea, protejindu-le pe intreaga durata de functionare. Modulul izolator are si un scop secundar, respectiv monitorizare, indicind trecerea pe emisie a transceiverului si terminarea etapelor de comutare, de catre transverter. Aceasta se face prin intermediul unor diode LED dispuse in paralel cu optocuploarele.

Modulul Detector (DET)

      Ultimul modul al transverterului este detectorul si amplificatorul repetor (DET). Semnalele de radiofrecventa colectate de cuplorul directional (CPLR) sint redresate si amplificate in curent pentru a fi vizualizate pe instrumentele de masura. Conectarea instrumentelor de masura direct la redesoare nu functioneaza intotdeauna bine datorita rezistentei reduse a instrumentelor. A fost necesara utilizarea unor amplificatoare operationale tampon, setate sa amplifice unitar, capabile sa controleze sarcini rezistive scazute. Iesirile acestora sint prevazute cu potentiometrii semireglabili necesari calibrarii instrumentelor de masura.

      Transverterul nu este complet definitivat. Panoul posterior trebuie refacut. Analizind spatiul, am reajustat pozitionarea diferitelor componente si am fost nevoit sa il modific. Din pacate, din lipsa de timp, aceasta refacere va avea loc probabil iarna viitoare. De asemenea panoul frontal trebuie completat cu indicatori LED pentru tensiunile de alimentare si comutate. Pe viitor ma gindesc sa utilizez cai separate pentru semnalele de emisie si receptie si montarea unui amplificator LNA. Proiectul contnua!

Constantin BADICAN - YO7FWS

---  73's   YO7FWS  ---

Acer Aspire 5: microphone not plugged in

Dupa instalarea sistemului de operare si a principalelor programe am trecut la configurarea acestora. Totul a fost in regula pina cind am ajuns sa setez placa de sunet pe microfon extern. Desi sistemul de operare afiseaza microfonul in fereastra Sounds - Recording - Microphone Realtek (R) Audio, acesta apare continuu deconectat. Oricit am incercat sa conectez si deconectez castile cu microfon, acesta nu a functionat. Iata imaginea:

Rezolvarea problemei a venit din greseala. Am conectat de proba o pereche de casti stereo fara microfon. Surpriza: pe ecran in coltul dreapta jos a aparut o fereastra mica pop-up in care eram intrebat: ce dispozitiv am conectat in jack-ul audio de la calculator? Am selectat Headset. Alta surpriza: in fereastra Sounds - Recording, Microphone Realtek (R) Audio a fost activat! Bineinteles, audio nu avea cum sa functioneze, castile mele nu au microfon. Am deconectat aceste casti si am conectat castile cu microfon. Imediat mi-a aparut fereastra pop-up si am selectat Headset. Din acest moment laptopul functioneaza perfect si detecteaza ori de cite ori conectez sau deconectez un dispozitiv audio.

Desi nu sint sigur, incerc o explicatie.

La prima folosire, cind laptopul este nou sau dupa prima instalare a sistemului de operare, acesta nu detecteaza conectarea unui dispozitiv audio precum casti sau microfon. Intrarea audio este pentru jack combo. Acest jack are patru contacte: iesire audio stinga, iesire audio dreapta, masa si microfon. Cind calculatorul a detectat castile fara microfon am introdus in conectorul combo un jack stereo obisnuit. Acesta are trei contacte: iesire audio stinga, iesire audio dreapta si masa. Eu cred ca prin scurtcircuitarea intrarii de microfon la masa, sistemul de operare sau placa audio a laptopului detecteaza pentru prima data conectarea unui dispozitiv audio la intrarea de microfon. Din acest moment laptopul va functiona perfect si va detecta de fiecare data conectarea sau deconectarea dispozitivului audio la conector. 

Personal cred ca atunci cind laptopul nu functioneaza, daca in conectorul audio se conecteaza orice jack mono sau stereo, de la orice dispozitiv audio, acesta va forta sistemul de operare sa detecteze conectarea. Aceasta este solutia. 

Nu mi se pare corecta aceasta abordare, dar este singura solutie care a rezolvat problema: microphone not plugged in!

Constantin BADICAN - YO7FWS

---  73's   YO7FWS  ---

FM DX RDS PI Scanner (2)

         Voi incepe descrierea evolutiei proiectului meu cu o concluzie: in anul precedent receptorul scanner construit de mine a fost de un real folos, fiind unul dintre cele mai bune accesorii pe linga statia radio. Acesta a scanat fara zgomot banda de radiodifuziune si la aparitia posturilor de radio de la mare distanta, le-a deocodat identificatorul RDS PI si printr-o conexiune wireless le-am receptionat si decodificat tara de origine pe calculator. Doresc sa reamintesc ca sistemul este construit pentru receptia posturile de radiodifuziune de la mare distanta, din banda de radiofuziune 88 ... 108 MHz, care apar pe timpul propagarii E Sporadic, in scopul detectarii acestuia si identificarii directiei in care este propagarea.

         In sezon, la prima pornire a receptorului si incercarea de a-l utiliza, am identificat necesitatea modificarii softului care comanda si controleaza bucla PLL. Locuiesc intr-o zona puternic populata cu statii de radiodifuziune locale, astfel ca aproape toata banda de radiodifuziune este ocupata. Pornind de la acest aspect, am scanat manual banda de radiodifuziune si mi-am notat frecventele libere. Am rescris softul din Arduino Nano astfel incit sint scanate doar aceste frecvente libere. O alta modificare pe care am facut-o, a fost introducerea unui prag de nivel al semnalului receptionat. Astfel, daca nivelul semnalului receptionat este foarte mic, postul de radiodifuziune receptionat este ignorat la scanare. Cind nivelul atinge un prag ridicat, prestabilit, atunci scanarea se opreste pentru doua secunde in incercarea de a decodifica identificatorul RDS PI. Daca acesta este decodat, scanarea continua imediat, fara terminarea perioadei de doua secunde. Daca la sfirsitul perioadei de doua secunde postul de radio nu este identificat, scanarea continua. Tot acest scenariu a fost conceput in scopul maririi vitezei de scanare si a decodarii intr-un timp cit ma scurt a identificatorului RDS PI la cit mai multe posturi de radiodifuziune.

         Un alt aspect pe care l-am constatat a fost necesitatatea controlului scannerului si receptionarea datelor decodificate, de la distanta. Pentru acesta am completat constructia receptorului cu un modul WiFi bazat pe microcontrolerul ESP8266, respectiv ESP01S. Acesta comunica cu placa de comanda si control a PLL, respectiv Arduino Nano, printr-o conexiune seriala. Modulul ESP01S se conecteaza automat la reteaua locala WiFi si este capabil sa transmita datele in ambele directii: dinspre Arduino Nano catre un PC sau invers. Pe PC se poate face monitorizarea scanarii si receptionarea identificatorilor RDS PI decodati. Identificatorii sint preluati de un program si afisata pe ecran tara de origine a postului de radiodifuziune. Invers, dinspre PC catre Arduino Nano, se pot transmite comenzi care pot modifica functionarea scannerului. Datorita conexiunii wireless si utilizarea unei retele locale este posibila, monitorizarea si comanda de la mare distanta, din alta locatie decit cea a receptorului. Pe viitor intentionez sa folosesc un al doilea receptor din locatia mea de baza, la Slatina.

         Programul care comanda de la distanta si monitorizeaza receptorul scanner este conceput de mine. Acesta creaza si salveaza jurnale de receptie radio pe sesiuni. Detine o baza de date cu identificatori RDS PI care este intr-o continua reinoire. Pe masura ce receptionez si identific un RDS PI nou, acesta este adaugat manual in baza de date. Cind postul de radiodifuziune este receptionat din nou, tara de origine este afisata automat. Nu intentionez sa identific numele postului de radiodifuziune. Acesta necesita un timp mai indelungat de receptie si micsoreaza sansa de a receptiona alte posturi de radiodifuziune noi.

         O alta imbunatatire pe care am adus-o a fost adaugarea unui buzzer audio. Acesta este foarte util atunci cind nu sint in aproperea scannerului sau sint ocupat cu statia radio. In momentul care scannerul opreste scanarea in vederea decodarii RDS PI sau cind acesta este decodat, buzzerul emite un semnal scurt, audio, de atentionare. Atentionarea s-a dovedit foarte utila si nu de putine ori am fost alertat cu folos. 

Proiectul continua!

Descarca Log receptie 20.07.2022

Descarca Codul sursa Receptor Scanner (Arduino Nano)

Constantin BADICAN - YO7FWS

---  73's   YO7FWS  ---

 

Cit de departe poti fi auzit cu 1 mW putere?

Mi-am propus un experiment: cit de departe se aude baliza mea, in banda de 3.5 MHz, atunci cind emite cu o putere de 1 mW?

Fara sa mai stau prea mult pe ginduri am trecut la treaba. Am deconectat antena si am comutat baliza pe rezistenta de sarcina, interna, 50 ohmi. Am reglat semireglabilul pina ce puterea a fost aproximativ 1 mW. Am reprogramat mesajul WSPR transmis de microcontroler si am repornit baliza. Aceasta urmeaza sa transmita si sa fie monitorizata, timp de trei zile, mesaje in WSPR si FT8.

Dupa prima noapte de emisie iata rezultatele:

- in FT8 baliza a fost receptionata de un singur corespondent, YO9FEB, la cca 139 Km departare, cu un nivel foarte mic, -24dB

- in WSPR situatia este ceva mai buna. Baliza a fost receptionata de 30 corespondenti si raportata de cca 494 ori. Foarte intersanta este distanta maxima la care a fost auzita: 1962 Km, in JO01IS, de catre 2E0PYB. Aceasta s-a intimplat la ora 05.26 UTC si a fost singura receptie. Nivelul semnalului receptionat a fost -31dB.

Primele receptii au inceput la ora 15.38 UTC si ultimile au fost, a doua zi, la ora 06.26 UTC. Pe timpul zilei nu a fost raportata nicio receptie.

La emisie baliza utilizeaza o antena dipol pentru banda de 3.5 MHz, la o inaltime de 15m, orientata nord - sud, la care coborirea este formata dintr-o pereche de fire torsadate extrasa dintr-un cablu UTP, utilizat pentru internet. Antena este reglata si functioneaza foarte bine.

Receptia baliziei in timp real poate fi vazuta aici:

https://www.wsprnet.org/olddb?mode=html&band=80&limit=1000&findcall=yo7fws&findreporter=&sort=date

Un tabel cu evolutia receptiilor din prima zi poate fi descarcat de aici: https://drive.google.com/file/d/1kVH1_ZamnnSjMKL5VhwIWyAt-qJcS8OR/view?usp=share_link

15.01.2023

Iata rezultatele dupa alte 24 ore de emisie cu putere redusa:

- in FT8 au fost posibile doar doua receptii: LZ2ZG din KN23BE, 132 Km, si OE5GQQ din JN78FA, 856 Km, record de distanta in FT8. Ceea ce mi se pare interesant este ca ambele receptii, cit si cea din ziua precedenta, au fost la inceputul sau sfirsitul perioadei de propagare radio. Nu s-a raportat nicio receptie pe perioada de desfasurare a acesteia. 

- in WSPR atit numarul de corespondenti, cit si distanta, au scazut. Probabil propagarea radio a fost mai scazuta comparativ cu ziua precedenta. Un numar de 20 corespondenti au raportat receptia, cel mai departat fiind ON5KQ din JO10OS, 1765 Km. Prima receptie a fost raportata pe 14.01.2023 la ora 15.18 UTC, ultima receptie fiind azi la ora 06.14 UTC. Au fost raportate in total 265 de receptii cu 229 mai putin decit in ziua precedenta.

Iata tabelele cu evolutia receptiilor in:

- FT8

- WSPR

16.01.2023

Acestea sint ultimele receptii din experimentul meu:

- in FT8 au fost doar doua receptii: DL0PF din JN68RN, cu 951 Km, record final de distanta in FT8 si SP7QJF din KO10FQ, cu 715 Km. Ambele receptii au fost in dimineata aceasta, la un interval scurt intre ele.

- in WSPR au fost raportate un numar de 523 receptii de la 29 corespondenti. Cel mai departat corespondent a fost ON5KQ din JO10OS, 1765 Km, lafel ca in ziua precedenta. Prima receptie a fost raportata pe 15.01.2023 la ora 15.30 UTC si ultima azi la ora 06.14 UTC. 

Daca privim cu atentie intervalele cind au fost raportate primele receptii si ultimele acestea coincid, diferenta de timp fiind foarte mica. Ceea ce face diferenta este numarul de receptii care difera in functie de propagarea radio.

Si acum: cit de departe poti fi auzit cu 1 mW putere?

Raspuns: in functie de anumite conditii, pina la aproximativ 2000 Km.

De ce exista diferente de distanta intre FT8 si WSPR, daca avem aceeasi putere si mult mai multi corespondenti la receptie?

Pentru ca nu sint exact acele 'anumite conditii' din raspunsul de mai sus, HI! 

Glumesc. Probabil frecventa audio, la emisie, setata de mine, aproximativ 500 Hz, nu este optim aleasa. Probabil alte emisiuni radio o acopera, portiunea respectiva fiind destul de aglomerata. Cine poate stii? Important este rezultatul: 1mW se aude la 2000 Km.

Acestea sint ultimele tabele:

- FT8

- WSPR

Pe timpul experimentului am primit rapoarte de la YO7CKQ. Acesta a decodat mai multe transmisii WSPR. Multumesc Sorin!

Experimentul s-a incheiat!

Constantin BADICAN - YO7FWS

---  73's   YO7FWS  ---

Incă o bifă in palmaresul personal (2)

                 Locul 1 la Campionatul Național deCreație Tehnică, ediția 2022, Sectiunea C, desfășurat pe 24 Septembrie la Sărata Monteoru, Buzău. 

Am participat cu lucrarea "LogulMeuUUS – jurnal electronic pentru concursurile in unde ultrascurte". Proiectul din descrierea lucrarii a fost inceput in anul 2012 si dupa 10 ani de munca a fost recompensat cu o medalie si diploma. Asa da! Iata ca stradania mea nu a fost de prisos. Continui!

Constantin BADICAN - YO7FWS

---  73's   YO7FWS  ---

Baliza radio WSPR (2)

Caracteristici

• Baliza de interior, cea mai simpla versiune. 
• Nu necesita GPS sau RTC pentru sincronizare, dar are nevoie de o conexiune la internet. 
• Constructie usoara, cablaj imprimat cu dimensiuni reduse. 
• Frecventa de emisie: 3568.6 KHz.
• Putere de iesire: 100 mW. 
• Alimentare: 9V / 250mA.
• Este dotata cu rezistenta de sarcina si detector, pentru masurarea si reglarea nivelului puterii. 
• Etaj final cu tranzistori BS170, dar pot fi inlocuiti cu un IRF510, montat pe partea inferioara a cablajului, in contact cu un radiator.
• Cu exceptia componentelor active am folosit numai componente recuperate. 
• Baliza poate emite continuu sau dupa un orar.

Principiul de functionare

Microcontrolerul ESP01 are rolul de a comanda modulul SI5351A. Acesta se conecteaza automat la internet si interogheaza un server NTP. Mesajul receptionat reprezinta timpul UTC la momentul interogarii. Microcontrolerul extrage minutele si secundele pe care le compara cu orarul de emisie. In functie de timp acesta comanda pornirea secventelor de transmitere a semnalului WSPR. Semnalul de radiofrecventa extras la iesirea CLK1 al modulului SI5351A este amplificat cu ajutorul a trei tranzistori BS170 si aplicat antenei, prin intermediul unui filtru trece jos. Am folosit trei tranzistori in paralel pentru ca disiparea termica sa fie redusa pe fiecare tranzistor. Circuitul antenei este prevazut cu o rezistenta de sarcina de 50 ohmi si un detector de radiofrecventa. Acestea sint comutabile prin intermediul strapului S1. Intre punctele M1 si M2 se poate masura, cu ajutorul unui voltmetru, tensiunea virf la virf pe rezistenta de sarcina, respectiv puterea de iesire a balizei. Personal am alimentat montajul cu o tensiune de 9V, cu un consum de cca 250mA, pentru o putere debitata de 100mW.

Punerea in functiune

Se incarca in microcontroler programul Calibrare_WSPR.ino. Acesta va emite o purtatoare continua care va ajuta la reglarea puterii de iesire din etajul final. Pe timpul reglajelor antena trebuie sa fie deconectata. Inainte de alimentare se regleaza cursorul potentiometrului semireglabil la masa, in sens invers acelor de ceasornic, astfel incit tensiunea pe grila tranzistoarelor dupa alimentare va fi 0V. Se monteaza strapul S1 si un voltmetru intre punctele M1 si M2. Montajul se alimenteaza cu tensiune continua  si se verifica existenta tensiunilor de alimentare in punctele U1 6V, U2 3V3 si 0V in U3. Se creste incet tensiunea in punctul U3 prin reglarea potentiometrului semireglabil P1, in sensul acelor de ceasornic, si se urmareste indicatia voltmetrului. Cind tensiunea indicata este 3.2V se opreste reglajul. In acest moment etajul final debiteza 100 mW. Tensiunea aproximativa in punctul de masura U3 este 1.5V, dar poate fi diferita in alte montaje similare. Se deconecteaza alimentarea si voltmetrul. Se programeaza microcontrolerul cu programul ESPWSPR.ino si se conecteaza antena. In acest moment baliza poate fi pusa definitiv in functiune. 

Precizari

Montajul a fost realizat pe o bucata de cablaj imprimat simplu placat cu dimensiunile 58 x 54 mm. Torurile folosite la filtrarea semnalului din etajul final sint de origine necunoscuta. Valorile inductantelor L1 si L2 au fost calculate online si realizate prin masuratori. Intreg montajul a fost introdus intr-o carcasa de protectie realizata din plexiglass. Baliza emite continuu semnal WSPR si porneste emisia la fiecare minut par, secunda zero. Setarea mesajului personalizat transmis de baliza WSPR se face cu ajutorul encoderului online de la aceasta adresa: https://swharden.com/blog/2021-03-27-wspr-code-generator/

Urmareste receptia balizei in timp real.

Constantin BADICAN - YO7FWS

Descarca: cablajul imprimat

Descarca: Calibrare_WSPR.ino

Descarca: ESPWSPR.ino

Surse inspiratie:

https://RandomNerdTutorials.com/esp8266-nodemcu-date-time-ntp-client-server-arduino/

http://www.qrp-labs.com/images/ultimate3s/assembly_u3s_r3_a4.pdf

http://www.fishpool.org.uk/wspr.htm

https://swharden.com/blog/2021-03-27-wspr-code-generator/

---  73's   YO7FWS  ---

 

Pamint - Luna - Pamint in 2.7 secunde ( 4 )

Thank You Mauritz !

---  73's   YO7FWS  ---