Scheda subtoni per TH-79E

Di recente ho aggiunto al mio parco radio un Kenwood TH-79E, praticamente immacolato tanto è che non è nemmeno espanso in frequenza, lavora solo da 144 MHz a 146 MHz e da 430 MHz a 440 MHz.

Mancava però la scheda toni TSU8 per poter avere lo squelch a tono (CTCSS). Ovviamente trovarla nuova originale Kenwood è cosa praticamente impossibile, ma ci sono dei cloni in giro per la rete. Funzionano? Sono perfettamente compatibili? La risposta è sì e per questo sono qui a fare questa brevissima recensione.

Ne ho infatti acquistato uno dal solito Ebay e nel giro di una ventina di giorni è arrivato (click sulle foto per andare alla pagina di vendita).

Dovendo aprire la radio per rimuovere un microscopico granellino di polvere proprio davanti al display, ho approfittato per installare la TSU8 (ovviamente si dovrebbe inserirla attraverso lo sportellino laterale senza smontare la radio).

Giusto il tempo di richiudere il portatile, rimettere la batteria, accenderlo e abilitare il CTCSS, ho fatto una prova e subito lo squelche in ricezione si apre solo quando arriva il tono corretto. Perfetto!

Sono soddisfatto e ora mi godo questo gioiellino che un paio di decenni fa sognavo di possedere ma che non comprai mai.

Next step? Forse farò lo stesso aggiornamento al più vecchio TH-78E. Vedremo 😉

73 de IZ0ABD Francesco

Un cavo USB – RS232 per CAT che fa il suo dovere

Se cerchi un cavo USB – RS232 per abilitare l’interfaccia CAT per la tua radio, quello che riporto qui, oltre ad essere ben fatto, posso affermare che funziona benissimo. Lo sto utilizzando per la comunicazione verso un Kenwood TS-870 (57600, 8N1) e Omni-Rig non perde un colpo.

Lo ho acquistato su Amazon, il costo forse non è dei più bassi ma funziona benissimo (meglio andare su prodotti di qualità) ed ha, al contrario di altri, una schermatura vera. Questo è un requisito molto importante al fine di garantire un buon funzionamento, soprattutto nelle bande più basse, poiché altrimenti spesso e volentieri, non appena si va in TX, la comunicazione USB salta.

I driver, che trovate in un mini CD all’interno della confezione, si installano senza problemi (Windows 10). In ogni caso si tratta di un classico PL2303GT, quindi è probabile che abbiate già i driver nel vostro OS.

La piccola e breve recensione è finita. Buon divertimento a tutti.

73 de IZ0ABD Francesco

Hotspot DMR 3/3

Ora che abbiamo messo in servizio il nostro hotspot (vedi l’articolo precedente) vi mostro cosa farne, perché altrimenti sarebbe tutta fatica sprecata, hi! In particolare vedremo come utilizzare il nostro RTX portatile (usare un veicolare credo avrebbe poco senso avendo questo necessità di un’antenna esterna) per effettuare QSO comodamente seduti sul divano di casa, o dal giardino, o da dove preferite.

Appena avviato, il nostro hotspot Pi-Star rimane in attesa di “istruzioni”, di sapere cosa fare, diciamo così. Queste gliele passeremo tramite la nostra radio. Quindi, se ci connettiamo alla pagina di gestione attraverso il nostro browser (il vostro dispositivo avrà un IP differente, ovviamente), quello che possiamo vedere è mostrato nella schermata seguente.

Sia “Getway Activity” che “Local RF Activity” non mostrano nulla, segno evidente che non c’è ancora stato traffico. Bene. Vediamo però che in “Mode Enabled” il sistema sta correttamente operando in DMR e in “Network Status” che la connessione al server BrandMeister è avvenuta correttamente, quindi siamo pronti. In “DMR Repeater” vediamo che sia il TS1 che il TS2 (i due time slot) sono operativi, quindi potremo avere due comunicazioni radio in contemporanea. In “Radio Info” troviamo indicazione delle frequenze di TX e di RX del nostro hotspot e queste informazioni ci serviranno per impostare la nostra radio.

Prepariamo la nostra radio

La prima cosa da fare è quella di programmare il nostro RTX, ovvero preparare il codeplug che poi andremo a caricare nella sua memoria. In questo articolo utilizzerò il mio TYT MD-390, ma la stessa cosa vale per il TYT MD-2017 o per qualsiasi altro apparato (seguite la procedura che avete già utilizzato per la vostra radio).

Aggiungo così al codeplug del mio RTX un nuovo canale le cui “informazioni”, o meglio impostazioni, sono mostrate nell’immagine che segue. Vedete che ovviamente si tratta di un canale half-duplex digitale (DMR) la cui frequenza di ricezione è 430.025 MHz e quella di trasmissione è 435.025 MHz, cioè l’inverso dell’hotspot. In più impostiamo il “Color Code” come 1 e il “Repeater Slot” 1 o 2 a seconda di quale time slot vogliamo impiegare. Il “Contact Name” indica il talkgroup sul quale vogliamo operare: nelle tre immagini vedete che ho impostato 3 canali di memoria rispettivamente con i TG 222, 22203 e 88. Il primo è il TG Italia, il secondo quello relativo all’Umbria e il terzo è il cluster (ne parleremo dopo). Quindi impostiamo la nostra radio esattamente come se volessimo utilizzare un qualsiasi ponte ripetitore.

Programmo la radio e faccio qualche prova. Seleziono il canale con il TG 88 e premo il PTT. Quasi istantaneamente sulla dashboard dell’hotspot appare la mia chiamata: tutto funziona correttamente, ottimo!!!
In “Local RF Activity” appare il mio QRZ insieme ai parametri della chiamata: il “Target” è forse il dato più importante perché mostra esattamente il TG 88 che volevo “chiamare”. Ovviamente il mio segnale (RSSI) è molto elevato perché il piccolo ripetitore che sto utilizzando è a brevissima distanza da me.
Sopra, su “Gateway Activity”, vedo l’instradamento verso la rete, anche questo corretto.

Per una seconda prova rapida rapida mi porto su di un altro canale, quello del TG 222, premo il PTT ed ecco qua apparire ancora il mio QRZ, questa volte sul time slot 1. Perfetto, siamo pronti per i QSO.

Cosa è quel TG 88?

Sostanzialmente si tratta di un TG “virtuale” perché in realtà fa riferimento, nel mio caso specifico, al 222068. In pratica quando dalla mia radio cerco di fare QSO con qualcuno sul TG 88 il mio hotspot redireziona tutto il traffico verso il 222068 e viceversa, cioè se qualcuno dialoga su quel TG, e non importa dove sia in quel momento, il mio hotspot farà da ripetitore locale. Il 222068 è l’identificativo di un cluster, cioè è un TG che permette di raggruppare più ripetitori in modo tale da essere attivati tutti contemporaneamente. Ovviamente ci sono diversi cluster, questo è uno dei tanti ed è localizzato nella provincia di Perugia (vedi immagine qui sotto).

Come si può vedere il cluster 222068 raggruppa due ripetitori (IR0EF e IR0UDZ) e tre hotspot. Se un utente qualsiasi accede ad uno dei cinque sistemi della rete attraverso il TG 88, anche gli altri quattro si attiveranno e sarà quindi possibile fare un bel QSO tutti insieme.
Qualcuno magari si chiederà perché fare una cosa simile. I motivi sono vari, e li vedremo tutti. Il più banale è che il ripetitore IR0EF, ad esempio, non a tutti arriva con un segnale sufficiente per un buon collegamento, il territorio umbro è ricco di colline e montagne. Quindi l’hotspost fornisce un valido sistema per colmare e/o migliorare la copertura di un ripetitore.

Un altro ottimo motivo per utilizzare un hotspot è che si può generare traffico da e per un certo TG (anche estero, ad esempio) senza impegnare un ripetitore, cioè senza occupare lo spettro radio su una vasta zona di territorio. Supponiamo infatti di volere fare QSO con un OM in USA. Se siamo solo noi a fare quel collegamento, perché occupare un ripetitore impedendo ad altri di fare QSO locale?

Oppure se siamo lontani dal nostro ripetitore prediletto (perché in trasferta, vacanza o altro) possiamo accedervi tramite il nostro hotspot, sarà sufficiente collegarlo alla rete Internet ed il gioco è fatto.

Come si fa ad impostare il cluster e/o altri TG statici?

Per “automatizzare” il routing del traffico da e per il nostro hotspot dobbiamo tornare sul portale di gestione della rete, brandmeister.network . Dopo avere effettuato il login selezioniamo, dal menù di sinistra, “My hotsposts”. Lì troviamo tutti gli hotspot che abbiamo registrato in rete: selezioniamo quello che ci interessa impostare. Si apre la pagina che vedete qui sotto e andiamo ad inserire i TG che ci interessano. In basso a sinistra troviamo “Static Talkgroups Timeslot 1“. Lì io ho inserito il 222, cioè il talkgroup Italia. A destra, “Static Talkgroups Timeslot 2” ho messo il 22203, cioè quello relativo all’Umbria.

Sotto, a sinistra, troviamo “Cluster”. Premendo sul pulsante “Add Cluster” si apre un menù a discesa dal quale possiamo scegliere il cluster che ci interessa e il time slot al quale assegnarlo (questo è importante).

A questo punto il nostro hotspot riceverà traffico dai TG selezionati e, se avremo impostato correttamente la nostra radio, potremo iniziare a fare QSO. Ovviamente potremo anche “aprire” dei TG a nostro piacimento. Per esempio se impostiamo il nostro RTX per un collegamento sul TG 969 – DMR-Caribbean – e premiamo il PTT, il nostro hotspot attiverà dinamicamente quel particolare talkgroup e ci inoltrerà il relativo traffico.

Se avrete seguito tutti questi passaggi non sarà difficile ottenere, in breve tempo, una schermata come quella qui sopra. Buon divertimento.

73 de IZ0ABD Francesco

Hotspot DMR 2/3

Nell’articolo precedente vi ho mostrato l’hotspot che ho acquistato e del quale ora vi illustrerò la configurazione e la messa in servizio. Prima di tutto dobbiamo accoppiare la MMDVM alla Raspberry Pi (è impossibile sbagliare) e preparare la microSD con il software per il minicomputer Rasperry Pi. Il primo passo è scaricare lo zip con l’immagine per la nostra board: scegliete quella che si adatta meglio al vostro sistema, io ho scelto quello indicato dalla freccia (Raspberry Pi 3).

Scompattate il file in una directory, inserite la microSD in un lettore di schede e avviate un programma di scrittura di immagini (ex. Win32DiskImager). Nella directory dove avrete scompattato lo zip troverete quanto mostrato qui di seguito.

Se non avete già un programma per la scrittura di immagini lo dovrete scaricare e installare. Sul sito di Raspberry Pi c’è una guida, per visitare la pagina fare click sull’immagine che segue.

Io personalmente utilizzo, in Widnows, Win32DiskImager. Per altri sistemi operativi fare riferimento a quanto indicato nella immagine qui di seguito (fare click).

Una volta terminata questa fase preparatoria possiamo iniziare a divertirci, che è la cosa fondamentale, o sbaglio? Quindi alimentiamo la Raspberry Pi (che provvederà a sua volta ad alimentare la MMDVM) e colleghiamola con un cavo Ethernet (almeno per ora) al nostro switch di rete (o al router).

Attediamo circa un minuto e poi proviamo a collegarci al nostro hotspot mediante un qualunque browser (io userò Firefox). Digitando il suo indirizzo IP (ricavatelo dal vostro router), quando tutto sarà configurato, quello che apparirà è una schermata come la seguente.

Da questa schermata possiamo vedere che il nostro hotspot è configurato per la modulazione DMR ed è connesso alla rete DMR BrandMeister (ma può lavorare anche in D-Star e altri modi). Vengono mostrate anche le frequenze di TX e RX: queste, a parti invertite, dovranno essere impostate sul nostro RTX così da poter accedere correttamente al sistema (funziona come un ripetitore). Viene mostrata anche la versione del firmware. In questo caso è una versione custom del 1.5.2, ma di questo parleremo un’altra volta.

Viene mostrata anche l’attività recente del gateway. Ciò che è importante, almeno per, è il BER, ovvero il Bit Error Rate, cioè la percentuale di dati corrotti che il nostro sistema ha ricevuto, sia dalla rete che dalla parte RF. Questo valore deve essere basso, idealmente 0%. Se su ciò che arriva dalla rete non abbiamo potere, sulla parte RF dovremo fare in modo di migliorare il BER perché, appena accenderete il vostro hotspot, è molto probabile che questo valore non sia esattamente 0% nonostante starete trasmettendo da pochi metri di distanza (ci sarà modo di parlarne).

Vediamo quindi come arrivare a questa schermata, andiamo a vedere come configurare Pi-Star. Facciamo click su “Admin” e inserieamo username e password. Quelli di default sono “pi-star” e “raspberry”.

La configurazione prevedere l’inserimento di alcuni dati in un paio di pagine o poco più, non è difficile, seguitemi. Per prima cosa andiamo ad impostare la modalità di funzionamento. Selezioniamo “MMDVMHost”, “Duplex Repeater” e “DMR Mode”, come da figura seguente. Il mio hotspot (almeno per ora) non è dotato di display, quindi ho deselezionato tale opzione, ma se il vostro ne è dotato ovviamente abilitate quello giusto. Per memorizzare le impostazioni non dimenticate di premere su “Apply Changes” 😉.

Scendiamo un po’ sotto e arriviamo alla parte interessante, quella denominata “General Configuration”. Questo è quello che dovete inserire, un passo alla volta.

  • Hostname: lasciate pure pi-star, è il nome del vostro sistema nella rete.
  • Node Callsign: mettete il vostro QRZ.
  • CCS7/DMR ID: qui mettete il vostro ID DMR, quello che avete, ad esempio, sul vostro RTX portatile.
  • Radio Frequency RX e TX: non dovrebbero esserci dubbi. Considerate che più distanziate il TX dal RX meglio il vostro sistema funzionerà. La versione di firmware con cui vi arriverà il MMDVM non permette di impostare una frequenza tra 435 e 438 MHz (per questo l’ho modificato) e quindi non potrete avere uno shift di 5 MHz, ad esempio. Almeno per ora impostate un valore da 430 a 435 MHz, estremi esclusi. La frequenza RX è evidenziata in rosso perché il Pi-Star così ci ricorda di non usarla.
  • Latitude e Longitude: sono autoesplicativi, così come Town e Country.
  • URL: se avete un sito web segnalatelo.
  • Radio/Modem Type: questo è molto importante, impostate esattamente quello che vedete nell’immagine, altrimenti non funzionerà nulla perché il Raspberry Pi non sarà in grado di riconoscere la scheda radio che stiamo utilizzando.
  • APRS Host: selezionatene uno o lasciate quello di default, per ora non è fondamentale.
  • System Time Zome e Dashboard Language non hanno bisogno di spiegazione.

Apply Changes memorizza le impostazioni.

La sezione seguente, “DMR Configuration”, richiede un passaggio sul sito di BrandMeister per abilitare l’accesso del nostro hotspot. Per il nostro country, Italia, selezionate il “DMR Master” come vedete nella figura.

“Hotspot Security” è un parametro che dobbiamo impostare anche sul sito di BrandMeister, perciò facciamo login (registratevi se non l’avete fatto prima) su https://brandmeister.network/ e andiamo su Selfcare come mostrato qui di seguito.

In SelfCare Settings abilitate “Hotspot Security”, digitiamo una password di nostro gradimento e premiamo”Save” per salvare le impostazioni. Quella password che avrete inserito dovrete inserirla in “Hotspot Security” in DMR Configuration (due immagini sopra).

Scendendo ancora giù nella pagina di configurazione del nostro Pi-Star troviamo “Mobile GPS Configuration” e “Firewall Configurations”: lasciamoli come mostrati in figura. L’ultima parte riguarda la connessione WiFi alla nostra rete: per ora utilizzo il cavo Ethernet, quindi non ho configutato la wlan0 e per questo appare come “Interface is down”.

A questo punto il nostro sistema è già in grado di registrarsi in rete DMR, ma dobbiamo ancora effettuare alcune regolazioni per farlo lavorare meglio. Torniamo in alto in questa pagina di configurazione e facciamo click su “Expert”. Si aprirà la pagina che vedete qui di seguito e quindi facciamo click su “MMDVMHost”.

“MMDVMHost” permette di andare a variare alcuni parametri che, di default, potrebbero non essere necessariamente quelli giusti. In particolare, per ridurre quel BER di cui abbiamo parlato, dobbiamo andare a sintonizzare bene il nostro hotspot. Il TCXO di cui è dotato non è calibrato, è solo stabilizzato in temperatura. Sulla confezione con il quale l’avete ricevuto è indicato il “RXOFFSET” e il “TXOFFSET”. Nel mio caso questi sono entrambi pari a -475 Hz. Ciò significa che la frequenza di TX e RX devono essere corrette di quella quantità. L’immagine che segue mostra dove inserire quei valori.

Nel mio caso, da prove effettuate, il valore più corretto non è 475 ma 375 (se vi può essere di aiuto avvaletevi di un analizzatore di spettro per centrare il segnale del vostro hotspot).

A questo punto il sistema è “up and running” e quindi torniamo alla Dashboard. Prepariamo il nostro RTX DMR per operare con il nostro “ripetitore” personale (bisogna aggiungere un canale nel codeplug del nsotro apparato). Se avremo fatto tutto a regola d’arte il risultato non sarà deludente ma come quello nella figura che segue. Si vede che in “Local RF Activity” compare il segnale del mio portatile DMR e il mio QRZ. Ovviamente lo stesso appare anche in “Gateway Activity” perché la mia chiamata è stata giustamente instradata verso il TG 88, ovvero un cluster di riperitori.

Il TG 88 in questo caso corrisponde al TG 222068 di Perugia, sarà il server a fare la conversione, e nella vostra zona sicuramente ce ne saranno altri. Ma di come gestire e instradare il traffico radio da e per la rete DMR ne parleremo nel prossimo articolo.

73 de IZ0ABD Francesco

Hotspot DMR 1/3

Alla fine mi sono deciso e l’ho acquistato, per pochi euro su AliExpress. Avevo voglia di provarne uno perché in rete ciò che si trova non chiarisce molto bene le idee sulle potenzialità e sui limiti di un hotspot (almeno dal mio punto di vista). Quindi per qualcuno questo articolo sarà inutile, ma sono sicuro che per tanti altri sarà esattamente l’opposto.

Innanzi tutto vediamolo: questo è ciò che ho acquistato.

Si tratta della scheda MMDVM_HS_Dual Revision 1.3 (nella foto è indicato 1.2, ma la mia è la 1.3 del 2019 – a prima vista sembrano identiche). Arriva semi assemblata, in pratica bisogna saldare solo i due conenttori coassiali. Prendetevi del tempo per capire se votele usare quelli oppure metterne di altri, magari orientati a 90° e girati in modo da avere le due antenne una rivolta verso l’alto e l’altra verso il basso (così da aumentare la separazione). Le due antenne, e quindi i due moduli radio montati sulla scheda, lavorano uno per la ricezione e l’altro per la trasmissione. Questa scheda, infatti, è in grado di servire entrambi i timeslot DMR contemporaneamente, il TS1 e il TS2 (molto interessante).

Il progetto, le cui caratteristiche principali sono le seguenti, è open-source e open-hardware (click qui per accedere alla documentazione):

  • revisione 1.3: ha due ADF7021 (i chip delle radio) a bordo e permette per il funzionamento duplex con due time slot su DMR;
  • microcontrollore ARM a 32-bit;
  • supporta DMR, P-25, D-Star e System Fusion;
  • LED per mostrare lo stato (Tx, Rx, PTT, modo operativo);
  • 10 mW di potenza RF;
  • connettore e form-factor per Raspberry Pi;
  • firmware pre-caricato ed è facilmente aggiornabile via software;
  • opera in VHF e UHF in simplex o duplex;
  • supporta DMR time slot 1 e 2 .

E’ possibile dotarlo di diplay OLED (non so ancora se lo farò, l’intenzione è quella di usarla “remotamente”) sul quale appariranno informazioni su quello che è in corso in quel momento. Ci sono degli appositi pin riservati per la comunicazione verso il display, quindi potremo metterlo o meno, sarà solo una questione di impostazioni se poi usarlo o no. In alternativa è possibile compralo già completo per qualche euro in più (click qui o sull’immagine).

Per il funzionamento richiede la connessione ad un Raspberry Pi (io utilizzo la versione 3B, attualmente) dal quale prende anche l’alimentazione. In alternativa si può usarla tramite USB, ma bisogna fare qualche passaggio in più a livello di programmazione/impostazioni. Perciò consiglio di abbinarla direttamente al Raspberry Pi mediante il connettore a pettine dedicato. Su questa va installato del software apposito, Pi-Star, ma ne parleremo nel prossimo articolo.

Lo si può trovare anche in Amazon con spedizione rapida (Prime), anche se ovviamente il costo è un po’ più alto: fare click qui o sull’immagine per link diretto al prodotto. Ve lo segnalo così evitiamo dubbi del tipo “sarà lo stesso?”, hi!

Detto ciò, capito di cosa parliamo, innanzi tutto rispondo alla prima domanda che tutti si fanno: funziona? Sì, funziona, bene e ve lo farò vedere. L’ho testato con il mio TYT MD-390 e non ho avuto alcun problema.

Sicuramente la seconda domanda è quella relativa a “sì, bene, ma che ci faccio?”. E qui per rispondere ci vorrà un po’ di tempo, perché gli utilizzi sono veramente tanti, soprattutto se si riesce a capire bene come funzionano i vari protocolli radio.
L’utilizzo classico è come hotspot, cioè gateway Internet – radio per collegarsi a ripetitori digitali non presenti nella propria zona. Ma può anche essere utilizzato per QSO punto-punto, è sufficiente impiegarne due, collegarli alla rete Internet e in pochissimo tempo si avrà una linea “dedicata” del tipo radio-hotspot-Internet-hotspot-radio. In pratica si instrada il traffico radio attraverso la rete Internet e dall’altra parte si esce nuovamente in radio (mi viene in mente il paragone con i telefoni cordless che abbiamo in casa).

Quindi nell’attesa della prossima “puntata”, dove vi parlerò di come muovere i primi passi per mettere in servizio il sistema, procuratevi tutto il necessario:

To be continued, stay tuned 😉

73 de IZ0ABD Francesco

Videocorso di Arduino

Si parla spesso di Arduino tra Radioamatori (e non). Alcuni mi hanno scritto, soprattutto dopo la pubblicazione di un articolo sull’utilizzo di timer, chiedendomi di realizzare una serie di lezioni su questo sistema.

Ci ho pensato un po’, dico la verità, ma ho deciso di accettare la sfida e lo faccio gratuitamente pubblicando in YouTube una serie di video lezioni (che col tempo aumenteranno sempre di più). Le trovate qui di seguito (non vi dimenticate di iscrivervi al canale e di abilitare le notifiche) sottoforma di playlist.

Sto anche preparando un altro video corso, questa volta di livello un po’ più avanzato, sull’utilizzo di Arduino, WiFi, Raspberry Pi e tutto ciò che serve per realizzare sistemi di Internet Of Things (IoT). Quindi se questo o qualche altro argomento ti interessa e/o non è ancora stato trattato puoi farmelo sapere facendo click qui, si aprirà un form con il quale potrai avanzare la tua richiesta.

Buona visione de IZ0ABD Francesco.

Simulazione di filtri con LTspice

Per un mio progetto aziendale ho realizzato dei circuiti in cui devono essere presenti dei filtri RF. In particolare uno di questi è un filtro passabasso (LPF) con frequenza di taglio tale da ottenere una sinusoide a partire da un’onda quadra a 10 MHz. Per la simulazione ho utilizzato il software LTspice, un simulatore spice-like gratuito che si può scaricare dal sito di Analog Devices (click qui).

Questo strumento permette di simulare diverse tipologie di circuit, sia analogici che digitali che mixed signal. Simulare è molto importante, al di là delle difficoltà che può comportare, perché permette di velocizzare molto il processo di progettazione e anche quello di apprendimento. Non è da sottovalutare, infatti, l’aspetto prettamente educativo che può rivestire lo studio di un circuito attraverso il simulatore.

Le caratteristiche che doveva avere il filtro in oggetto sono:

  • ridotto numero di componenti (compatto e basso costo);
  • forte attenuazione (>60 dB) già dalla terza armonica (in ingresso ci sarà un segnale digitale);
  • banda passante di 10 MHz;
  • low power (applicazione di segnale e non di potenza).

Dalla teoria di Fourier sappiamo che un segnale digitale, o meglio un’onda quadra, può essere scomposto in una infinità di componenti multiple dispari dell’armonica fondamentale. Sul perché non ci siano quelle pari e sul perché l’ampiezza di quelle dispari vari secondo la funzione sinc(x) vi invito a leggervi qualche articolo sullo sviluppo in serie di Fourier (fare click qui per un esempio).

Detto questo vi mostro ciò che ho fatto e ottenuto. Qui di seguito vi riporto lo schema elettrico del filtro così come deve essere disegnato nel simulatore circuitale.

Si tratta di un semplice filtro LPF di tipo LC costituito da C1, L1+L2, C3 e da un filtro NOTCH costituito da C2 e L3. In figura vedete riportati tutti i valori dei componenti (ricordo che il progetto è per una frequenza di taglio di 10 MHz). R1, così come R2, è un resistore da 50 Ohm: la loro presenza permette di silulare il sistema come giustamente terminato su 50 Ohm. Ciò determinerà che la funzione di trasferimento (al simulatore, non nella realtà), o in altre parole l’insertion loss – perdita di inserzione / passaggio – sarà di 6 dB. Questo accade perché si crea un partitore resistivo e la tensione di uscita (su R2) sarà pari a metà di quella di ingresso, quindi -6 dB. Nella realtà R1 fa parte della sorgente di segnale e R2 è il nostro carico. Quindi se la sorgente darà 1 Vpp, avremo 1 Vpp sul carico (ovviamente sotto cut-off, ovvero la frequenza di taglio).

Il parametro C1, indicato con {C1} nei componenti C1 e C4, mi è servito per vedere come varia la risposta in frequenza al variare di questa capacità (da 270 pF a 390 pF).

Il risultato della simulazione è visibile qui di seguito (fare click sull’immagine per ingrandirla).

Sull’asse delle ascisse troviamo la frequenza, in ordinata a sinistra l’ampiezza relativa e sulla destra la variazione di fase. A 30 MHz si vede notevole l’effetto del NOTCH: questo virtualmente eliminerà la terza armonica, quella più intensa.
Anche l’armonica a 50 MHz verrà fortemente attenuata, in teoria di 70 dB. Ma essendo questa già meno intensa di quella a 30 MHz, in pratica sarà quasi assente così come le altre di ordine superiore. Il risultato è mostrato qui di seguito: in rosso il segnale digitale, in verde quello di uscita.


Notate poi una serie di curve di colore diverso, in ordine dal verde chiaro a verde scuro. Queste sono le varie simulazioni con le capacità variabili di cui sopra. Per capire quale valore di capacità è più adatto, oltre a vedere l’attenuazione a 30 MHz, dovremo valutare l’impatto di questa alla frequenza di 10 MHz. Per questo facciamo riferimento alle due immagini che seguono.

Tra tutte le varie curve, quella che sembra dare il risultato migliore a 10 MHz è quella rossa: si ottiene per un valore di 310 pF.

Alla frequenza di 30 MHz, invece l’attenuazione più forte si ha con la curva verde scuro (390 pF).

In entrambi i casi i valori delle risposte sono estremamente simili, qualche decimo di dB non fa molta differenza. Personalmente quindi opterei per ottimizzare la risposta a 10 MHz. Non essendo 310 pF un valore standard, mi trovo costretto ad optare per 330 pF (la curca celeste) in quanto questo valore di capacità è facilmente reperibile.

Chiudo qui questo articolo, vi lascio qui di seguito il file per LTspice con il quale potrete replicare le mie simulazioni (rinominatelo in .zip, ho dovuto metterlo come .pdf altrimenti non potevo caricarlo).

Potrete anche utilizzarlo come base di partenza per ottenere altri filtri per altre frequenze.

Buon diverimento de IZ0ABD.

Un regalo per un amico

Qualche giorno fa era il compleanno di un amico OM, IK0AZG Gianni. Ad un OM che ha già raggiunto il DXCC #1 Honor Roll cosa si può mai regalare? Così mi sono inventato un lavoro su legno con il mio incisore laser. Non c’è molto da descrivere, il disegno credo sia autoesplicativo.

Questa è l’immagine che ho ideato e inciso.

Ho composto l’immagine utilizzando il software GIMP.

Le antenne ritratte nell’immagine sono le sue, così come il suo volto, ovviamente. E’ stato sufficiente lavorare un po’ con le soglie per ottenere il risultato, diciamo così, hi!

Qui di seguito invece vi mostro colui che per circa 30 ore ha lavorato ininterrottamente. Si tratta di un incisore a due assi da 65×50 cm (area di incisione) e una dimensione (esterna) di 72x63cm.

Il lasera è da 3 W (3000 mW) a luce blu. Non è sufficiente per incidere il metallo, ve lo dico subito.

Qui sotto vi mostro, in un paio di video, quello che succede quando lo si mette in funzione, ovvero mentre incide. La tavola di legno su cui ho inciso ha dimensioni di 260 x 360 mm.

Il risultato è notevole, non a detta del sottoscritto ma di tutti coloro che lo hanno visto di persona. Il dettaglio è molto alto anche se la foto qui di seguito non lo fa capire. Regolando la potenza di incisione si riesce ad avere una sensazione al tatto molto piacevole (leggera incisione). Nel mio caso, per ottenere il risultato mostrato su legno di bambù, ho impostato la potenza a circa il 60% e la velocità di movimento massima. Andando più lenti si può ridurre la potenza.

Chi fosse interessato all’acquisto di una simile macchina, può trovarla in AliExpress, questo è il link diretto all’articolo: https://s.click.aliexpress.com/e/_9gnh2f

Il costo, per un articolo del genere, è molto basso perché vi arriva in kit di montaggio. Occorre circa mezz’ora per essere operativi ed è a prova di capra, non si può sbagliare. Qui potete vedere come si fa: https://youtu.be/fdgIeWwFBcM

Il software di gestione è abbastanza semplice da utilizzare, nella pagina di vendita c’è il link al download di tanto materiale (video, immagini di esempio, driver, software di incisione). Per chi fosse curioso questo è il link: https://mega.nz/#F!wDxgFYAI!DsqvK4BFoLm-a2KWmQDKJQ

Spero che tutto ciò sia stato utile a qualcuno, io prima di procedere all’acquisto ho dovuto cercare molto in rete, non trovavo esempi validi per capire quanta potenza doveva avere il laser.

73 de IZ0ABD

Porte USB e ricetrasmettitori HF

Vi è mai capitato di andare in trasmissione in 40 o 80 metri e di vedere il computer cominciare a dare i numeri? A me tempo fa succedeva con il mouse appena uno dei vari ricetrasmettitori andava in TX e vedevo il puntare cominciare a muoversi da solo, le finestre si aprivano e chiudevano etc. A volte invece del mouse ad accusare problemi era la stessa interfaccia audio per la radio. Questi sono i classici problemi di compatibilità elettromagnetica.

In generale possiamo avere problemi per colpa di emissioni radiate e/o condotte. Nel nostro caso possiamo affermare che i problemi siano legati alle prime. Le onde elettromagnetiche che investono conduttori elettrici, generano su di questi delle differenze di potenziale. Se queste sono di opportuna intensità, possono provare malfunzionamenti ai dispositivi elettronici (vedi porte USB dei computer).

Come si risolvono?

Molti ti avranno detto di usare un cavo schermato. Altri ti mettere delle ferriti. Altri di usare trasformatori di isolamento.Altri di usare cavi schermati più ferriti o filtri choke.

Diciamo che forse è bene studiare un po’ più approfonditamente il problema, in rete si trovano tante informazioni anche gratuitamente (molte derivate dal mondo dell’automazione industriale – piccolo aiutino per la ricerca).

Quando della radiazione EM colpisce un conduttore, come scritto sopra, su questo si genera una corrente. Sappiamo che in prima approssimazione questa corrente scorre sulla superficie esterna dei contuttori e che all’interno di una gabbia di Faraday non c’è campo elettrico (a meno che non ci siano cariche, ma questo è un altro discorso). Quindi se riuscissimo, in qualche modo, a costruire una gabbia all’interno della quale mettere tutte le nostre apparecchiature avremmo risolto i problemi. E si può fare!

Quindi quello che va fatto è questo:

  • collegare tutte la carcasse, i contenitori metallici, delle nostre apparecchiature ad una barra equipotenziale e da questa a terra;
  • usare cavi schermati e accertarsi che lo schermo sia effettivamente collegato alla carcassa delle nostre apparecchiature;
  • collegare lo schermo dei cavi coassiali, di apparecchiature che non hanno una presa di terra sul retro, alla barra equipotenziale (attenzione però al discorso fulmini e scariche elettrostatiche…).

Cosa è una barra equipotenziale? Sostanzialmente è un pezzo di metallo, in genere rame, con un certo numero di morsetti ai quali collegare dei cavi che vanno ai contenitori metallici delle nostre apparecchiature.

Se consideriamo i 2 cabinet della figura seguente, vediamo che ognuno ha il suo collegamento di terra: bene. Ma non basta, perché tra i due collegamenti a terra si può stabilire una differenza di potenziale (ma non voglio entrare in questa discussione ora). Così, ad esempio, tra la nostra radio alimentata a 13.8 Vdc e il nostro PC, quando siamo in TX, si potrebbe stabilire una differenza di potenziale che manda in tilt l’interfaccia USB che controlla il nostro RTX.

Se invece facciamo in modo che tutto sia allo stesso potenziale, tutti i segnali da e per il computer viaggeranno protetti dallo schermo del cavo, ecco perché serve schermato, e dalla equipotenzialità.

Il collegamento va fatto a stella, cioè un cavo per ogni dispositivo, e non ponticellando tra di loro le varie apparecchiature, come mostrato qui di seguito. Poi dalla barra si andrà al dispersore di terra.

Questo comporta ovviamente un uso di cavo abbastanza elevato, ma è la soluzione migliore per riuscire a proteggere i nostri sistemi da problemi di compatibilità elettromagnetica. Dobbiamo infatti avere percorsi a bassa resistenza, quindi usare cavo di adeguata sezione per i singoli collegamenti tra i vari dispositivi e la barra e poi dalla barra al dispersore di terra. Per darvi un’idea, vi consiglio almeno 1.5 mmq per i primi e almeno un 2.5 o 4 mmq per il secondo. Se li collegassimo uno in serie all’altro (ponticellando) cosa succederebbe? Provate a rispondere.

Il risultato sarà qualcosa simile a questo illustrato qui sotto.

Qui di seguito trovate un’immagine di una barra equipotenziale e se fate click sopra vi si apre i link ad Amazon per l’acquisto.

Infine un breve accenno ai cavi USB.
La maggior parte di quelli di tipo A da un lato e mini USB dall’altro non sono schermati, fate attenzione. Vi cito questo perché sono quelli più usati per molte apparecchiature (per intenderci sono quelli dei caricabatterie per i cellulari). Per controllarli prendete un tester e impostatelo per la prova di continuità. Se toccando le parti metalliche esterne dei due connettori sentite un suono allora il cavo è schermato e i due connettori sono collegati allo schermo. In caso contrario… beh, avete capito.

Purtroppo non è facile trovare cavi USB schermati. In genere quelli di tipo A-B lo sono, ma gli altri no e ancora non sono riuscito a reperirli in Amazon (in siti di fornitori industriali ovviamente sì). Vi terrò aggiornati.

Spero queste brevi note vi siano state utili.

73 de IZ0ABD

Verticale Diamond F1230A

Il mio amico Matteo IW0RZY mi ha prestato un’antenna per la banda dei 23 cm. Si tratta di una verticale Diamond F1230A, una classica antenna in vetroresina monobanda con guadagno dichiarato di 13.8 dBi per una lunghezza di 353 cm.

Alla base dell’antenna c’è un adesivo che riporta la configurazione: 25 x λ/2. Nel foglio delle istruzioni invece appare 14 x 5/8 λ. Il mistero rimane, di certo non mi metto a smontarla, hi!

Per curiosità l’ho voluta collegare al mio mio miniVNA Tiny per fare qualche misura un po’ più accurata. Nel foglio di installazione (che trovate facendo click qui) viene mostrato un grafico abbastanza semplice dell’andamento del SWR (o ROS).

In realtà le cose sono un po’ diverse, anche se non di molto e magari dipendono dalla mia particolare installazione (provvisoria). In ogni caso ve le riporto qui di seguito.

I 4 marker sui punti di massimo e minimo sono riportati nella tabella qui di seguito.

Il punto con return loss maggiore, o SWR minore, o dove si direbbe ci sia la risonanza, è a 1260 MHz, un po’ più in basso di quanto dichiarato dal costruttore. A 1280 MHz, dove dovrebbe essere il centro banda, siamo tra il marker 3 ed il marker 4, il RL è -16.3 dB e il SWR 1.35, quindi è usabilissima.

Per completezza, a chi piacesse averlo qui sotto trova il PDF relativo alla misura da 1200 MHz a 1300 MHz.

Spero tutto ciò sia utile a qualcuno (ad almeno uno ne sono sicuro, hi!).

73 de IZ0ABD Francesco