Evo, vrijeme je da se otvori nova tema.
Početkom godine slučajno sam otrkio QRP labs i njihov zanimljiv projekt jednostavnog personalnog beacona čija je osnovna namjena monitoriranje KV propagacija praćenjem Wisper signala. Svakako preporučam da se prouči njihova stranica http://www.qrp-labs.com/ (http://www.qrp-labs.com/). Meni je zapelo za oko mogućnost PI4 modulacije. PI4 je protokol koji pokušava pomiriti klasični CW i digitalni beacon. Zašto zajednica amatera smatra da nam treba ovakav tip beacona najbolje je objašnjeno u prezentaciji OK2KKW. http://www.ok2kkw.com/iaru/ngn_beacon_nrrl_iaruc5_2013.pdf (http://www.ok2kkw.com/iaru/ngn_beacon_nrrl_iaruc5_2013.pdf). Začetnik je OZ2M i svakako treba pogledati i ovaj link :http://rudius.net/oz2m/ngnb/pi4.htm (http://rudius.net/oz2m/ngnb/pi4.htm). Ukratko, PI4 je strojno generirana poruka na tragu WSJT-a a cijeli novi koncep se naziva Pharus Ignis4 Pharos (from Greek to Latin pharus and coming from the Lighthouse of Alexandria on the island of Pharos), Ignis (Latin: fire) and 4 for the four FSK tones.. Ukratko beaconi koji koriste ovu modulaciju nazvani su NGN beacons ( New GeNeration beacons). Ciklus kucanja sastoji se od PI4 poruke, CW FSK poz. znaka i lokatora te nositelja. Cijela poruka traje točno 60 sekundi i počinje TOČNO sa početkom svake minute.
Za prijem se koristi poseban program dostupan na http://rudius.net/oz2m/software/pi-rx/ (http://rudius.net/oz2m/software/pi-rx/). Naravno beacon je moguće primati i na uho kada kuca CW. Najpoznatiji beacon koji koristi ovu modulaciju je sigurno OZ7IGY , legendaran i vrlo važan VHF , UHF, SHF beacon sa vrlo dugom tradicijom emitiranja te tehnički na najvišem nivou http://www.oz7igy.dk/ (http://www.oz7igy.dk/). Iza ovog beacona stoji jaka ekipa amatera koji su i vizionari na području proučavanja propagacija. Digitalna modulacija donosi niz prednosti: mogućnost detekcije do 10 dB ispod razine čujnosti, automatizaciju prijema, automatsku prijavu u cluster, automatska procjena kvalitete prijema i sl.
Nastavak slijedi..
no za nestrpljive evo jedne sličice:
1z
Nastavak...
Iz znatiželje upogonio sam osnovni QRP labs modul s idejom da provjerim mogućnost direktne primjene na 70 MHz. Naručeni su i jeftini e-bay GPS moduli. Na originalnom QRP labs S3 modulu preradio sam LP filter na 70 Mhz i uskoro je na stolu radio mini beacon od 100 mW.
Većina stvari u ovom konceptu riješeno je programski: mikrokontroler upravlja sa Si5351 modulom (http://www.qrp-labs.com/synth (http://www.qrp-labs.com/synth)). Zahvaljujući ovom čipu moguće je direktno generiranje raznih amaterkih modulacija
od čistog nositelja do raznih Hell pisača i sl. Što se tiče upotrebljivosti za ozbiljniji beacon odmah mi se sviđala jednostavna mogućnost promjene frekvencije i modulacije te pozivnog znaka. Sve je već u firmware-u (meniji) i nije posebno iz vana programirati čip.
Modul podržava i komunikaciju sa GPS modulom . GPS se koristi za tri stvari: točno vrijeme kako bi se moglo upravljati sinhronizacijom poruka sa točnim vremenom, lokacija> automatsko generiranje MH lokatora, i za povećanje točnosti frekvencije emitiranja. Za ovo posljednje koristi se signal svake sekunde ili 1pps signal te posebna programska rutina koja povremeno uspoređuje frekvenciju i vremenski period te korigira programski LO Si5351. Iskreno najviše me zanimalo ovo posljednje: koliko uz ovu metodu generator može biti točan s obzirom na moguće teške uvjete rada beacona. Ispostavilo se da na ovaj jednostavan oscilator utječe svašta već i na sobnim temperaturama: od lokalne temperature, uvjeta rada samog čipa do samog ugrađenog kvarca.
Dodatnim mjerama dugotrajana stabilnost dovedena je do nekoliko Hz. Rezultat kalibracije i opseg kalibracije kombinacija je učestalosti kalibracije i dozvoljenog apsolutnog iznosa korekcije. No kroz duže vrijeme oscilator se fino primiri uz lagano klizanje od nekoliko Hz koje onda kalibracija popravi. Skokovi kalibracije lijepo se vide na slikama mjerenja frekvencije. Frekvencija je uspoređivana sa 10 MHz GPS discipliniranim oscilatorom uz pomoć VNWA s opcijom fazne usporedbe dvaju signala. ( slika u prilogu: vremenska skala 1.5 sec po podjeli.) Time je izvor signala bio riješen.
Slijedi nastavak o PA i kvaliteti signala.
Nastavak
Sada se već nazirala ideja o dovršetku stvarno iskoristivog beacona. Odlučio sam razviti PA modul sposoban dati +10 W iz nekoliko milivata na VHF području. Modul sadrži dva stupnja sa Mitsubishi MOS FET tranzistorima. Ukupno pojačanje je preko 30 dB a najveća snaga oko 15W na 14V. Modul ima ulazni atenuator, BPF, dva stupanja PA i LPF na izlazu. Na kraju je u mjerni usmjereni sprežnik za indikaciju izlazne i povratne snage (SWR). Cijeli modul PA je kompaktan smješten na 10 mm al pločevini i sa dodatnim hladnjacima za prisilno hlađenje (prepiljen PC hladnjak!). Više od riječi govore slik: na slikama iz raznih faza razvoja:
-štampana pločica je peglana za prototip, puno bolje bi bilo sa originalnim termičkim i RF via-ma
-cijeli modul ( mehanika)
-mjerenja snage ( ujedno i slika iz prethodnog posta: dodati 60 dB koliko umanjuje sprežnik).
Napon na monitoru je vrlo približno napon *10 ( 1,2 V = 12 W)
U međuvremenu je spletom okolnosti rođena ideja gdje bi beacon mogao završtiti. Za to je trebalo sve skupa složiti u novu kutiju. Iskorišten je stari Digital switch. U kutiju je smješteno: ulazni filter, napajanje, stabilizatori 5 V , GPS , konvertor napona signala sa 3,3V na 5V ( za GPS) , S3 modul i PA modul.
U planu je bilo i korištenje LED signalizacije od switch-a radi prikaza rada beacona. Isto tako u planu je bilo i upravljenje beacona Arduino modulom ( koji bi onda upravljao i ledicama) . Zamišljena je slijedeća automatizacija beacona: upravljanje ventilatorima na bazi temperature ( PWM) , kontrola napona i SWR-a te upravljanje LED bar grafom. Radi brzine u ovoj verziji sve je klasično bez Arduino modula: ventilatori su na stalnom napajanju a indikator izlazne snage je mali instrument. Ključem se isključuje i uključuje mogućnost pogramiranja modula (tipke) .
Slike iz raznih faza dovršenja su niže.
I na kraju beacon je izmjeren na SA ( TNX Tomy, 9A5ALL).
Više manje očekivano. Poboljšanja su moguća no osnovni cilj je postignut: vrlo prilagodlljiv i vrlo ekonimičan 4m beacon sa 10W izlaza .
Uređaj radi na način da emitira 15 PI4 ciklusa te se 16. minute kalibrira. U ciklusu kalibracije na izlazu je QRPP signal od 5 mW zgodan za lokalno testiranje prijemnika.
Evo, time je mali beacon serijal gotov..
beacon je na putu na svoju lokaciju.
Isti projekt može se primjentiti direktno za sve bandove od 28 do 144 MHz a uz mješanje sa dodatnim LO i uz novi razvoj PA i na UHF SHF bandove. Pri tome PI4 ne mora biti jedini izbor modulacije. Nadam se da sam barem nekog zainteresirao i da će istalirati program za prijem PI4 beacona. Koga zanima detaljnije neka se javi!
Pozdrav svima! 1z
Upute za čitanje mjeranja: dodati 50 dB, kod harmonika oduzeti 8 db od drugog , 15 od trećeg ( utjecaj couplera). Točnost frekvencije se ne vidi na ovim mjerenjima: ona je 70048 +-10 Hz.
I za kraj kratka video prezentacija..
https://youtu.be/fZFjbi5UzoI (https://youtu.be/fZFjbi5UzoI)
Vidi se ciklus predaje sa karakterističnim PI4 signalom i ciklus kalibracije.
Pozdrav !
1z
Nije baš da bi prošlo HAKOM zahtjeve ali ajde ...... 8)
https://www.youtube.com/watch?v=0cB4gngCqcA
QV
Adam , hvala na primjedbi , zato je i ovaj projekt OPEN da se međusobno pomognemo. Funkcionalnost je postignuta sada treba poraditi na kvaliteti. No kad smo već kod toga , koji su zahtjevi: na harmonike, na šum i na stabilnost frekvencije? Ima neki dokument?
Neke stvari bi se mogle popraviti relativno jednostavno. Npr. drugi harmonik sa jednostavnim usisom. No slika izgleda lošije nego što je u stvarnosti jer je na frekvenciji harmonika sprega veća za skoro 10 dB!
Problem je u šumu samog oscilatora. To je već malo teže...
Ovaj beacon iz tvog filmića je JT6 ako se ne varam.
1z
Good job Luci,
Na zalost Sillicon Labs chip je slaba karika u lancu, tako da sum generisan od njega bice pojacan za cca 40dB ???
Ako vec mislis postaviti beacon
onda smanji snagu bar za 10dB, ili ugradi uskopojasni kristalni filter
Pitanje:Kako dobiti dozvolu od HAKOM-a za rad ovog i bilo kojeg radio-fara?TNX
73,9A6R
Luci pozdrav,
PRAVILNIK O AMATERSKIM RADIJSKIM KOMUNIKACIJAMA, Članak 22.
Frekvencijsko područje Smanjenje sporednih zračenja
9 kHz-30 MHz 43 + 10 log (PEP) ili 50 dBc , primjenjuje se veličina koja je manje stroga
Iznad 30 MHz 43 + 10 log (P) ili 60 dBc, , primjenjuje se veličina koja je manje stroga
QV
Thanks dečki , i za jedno i za drugo ima donekle lijeka.
No to nikad neće biti fini čisti signal kao pažljivo napravljen VCO ili TCXO
: (
Reni da sad ne kopam.. ima veze sa snagom, Do određene male snage smatra se osobnim beaconom i ima područje za takve beacone. Kad naletim na podatak dostavim više.
TNX Luci.Lijep je ovaj tvoj radio-far.Sretno.73,9A6R
P.S. ...
Jučer je far postavljen na lokaciji JN92pk, pozivni znak 4O0BCG ,službeni 4m 4O far zahvaljujući agilnoj VHF grupi oko 4O6AH Djure.. Danas ujutro proba. Odmah sam čuo pingove. Teško za primiti, ali PIRX nakon 10 minuta dekodira poruku na -19 dB. Kasnije, izgleda tropo signal, u dvije malo dulje relacije dva uzostopna ciklusa po minutu, čujno i uhom . Sve do -15 dB i 88% kvalitete. Vrlo brzo nakon toga far je slušan i u SP. SP3RNZ, Greg i SP6MLK ,Stan prijavljuju beacon. Barem svakih pola sata jedno dekodiranje.
Sve u svemu, poželimo beaconu dugotrajan i uporan rad te se nadam da će biti od koristi 4m amaterskoj zajednici . Ujedno molim sve koji ga čuju da prijave raporte. I eto .. kao da beacon zna da pišem o njemu: upravo ga primam na uho sa najboljim raportom do sada -13 dB. :)
73s de Luci 9a1z
Ide i do -11 .. izgleda da će biti otvaranje.. GL!
Sve je to lipo Luci, neka cvate cveće u naše preduzeće... ali...
Niti jedan beacon nije koordiniran od strane lokalnog VHF managera a kamoli dano do znanja R1 VHF manageru.
4O0MNE je niknuo i na 50 MHz, ne poštuje band plan niti je dan upit R1 manageru o frekvenciji.
Umjesto da se pridržavamo pravila i da dobijemo nesto veci bandwith na 6m sto se tice telegrafskog područja radi se suprotno R1 band planu. Bitno je da bikoni niču kao trava poslije kiše.
73, Pa3k
Patrik , 70 MHz beacon je koordiniran sa VHF 1 region managerom i nalazi se na svim listama.
Na zahtjev mogu poslati originalan mail , mada se ja ne smatram odgovornim za ovaj dio posla.
Prednost ovog beacona je i to što se beacon samo jednostavnom prekonfiguracijom na licu mjesta može po potrebi premjestiti na drugu frekvenciju, promijeniti modulacija i sve ostalo. No vjerojatno neće biti potrebno jer kao što velim beacon je koordiniran.
1z
P.S. danas dva dekodiranja na razini -20 dB. QRB 495 km.
Nisam mislio na tvoj bcn, vec 4O !!
Patrik , u pravu si... i za postavljanje beacon treba reda.
U svakom slučaju barem za trajnije uređaje treba ishoditi lokalne dozvole i međunarodno iskordinirati.
1z