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A) La migrazione delle OM sulle OC
Stefano, detto il Catodico, ha sotto casa un attraversamento pedonale dove c'è un segnalatore luminoso con pannello FV che di giorno rende impossibile una ricezione confortevole delle onde medie e a dire il vero, disturba fino in VHF.
E allora, egli si dice, come poter ascoltare la sua vecchia super ottodo che ha solo onde medie e lunghe? Se trasmettere in OM è difficoltoso, in OL è impensabile…e allora, senza modificare la radio, come si fa?
Guardando le prese disponibili, l'occhio gli è caduto su quella per l'altoparlante esterno. E' connessa a monte del trasformatore di uscita e un capo è direttamente collegato all'anodica. Da qui, l'idea di trasmettere nella gamma dei 30m, ovvero 10MHz, munendo la vecchia radio di un convertitore da 10MHz a 700KHz, che si alimenta con l'anodica.
Cosa potrebbe usare? AK1, EK3, ECH3, ECH4, 6BE6, ECH81....ecc, ecc, ecc...
No. Niente valvole questa volta, per semplicità e per conformità al punto uno: non modificare la radio.
Un bel transistor PNP al germanio (per alta frequenza) dovrebbe pur sempre rientrare di diritto nel circolo degli elettroni al tramonto.
Per evitare resistenze bollenti, è stato costretto ad usare qualche zener, ma sempre meglio che sradicare il telaio della 522A e sostutuirlo con un raspberry.....
Come si può notare, non vi è alcun intervento invasivo sulla radio, nemmeno una saldatura.
Un altro punto positivo, oltre alla riduzione dei disturbi, è la possibilità di coprire le medesime distanze con un' antenna notevolmente più corta.
B) La propagazione delle onde elettromagnetiche attraverso l'antenna
Bisogna fare una distinzione fra generare un segnale e riuscire ad irradiare lo stesso nello spazio, continua Stefano il Catodico.
E' infatti possibile generare un segnale con potenza elevata e contemporaneamente non irradiarlo, come ad esempio succede se si collega un trasmettitore ad un carico fittizio, dove appunto la potenza applicata viene dissipata sotto forma di calore.
Infatti la potenza irradiata, definita come ERP, è funzione dell'efficienza del sistema radiante, ovvero, l'antenna e l'adattamento tra quest'ultima e il trasmettitore.
Il caso tipico è appunto rappresentato dai nostri trasmettitori in onde medie, dove per avere un sistema radiante con un minimo di efficienza, l'antenna dovrebbe avere dimensioni fisiche impossibili per la maggior parte di noi e per avere il massimo trasferimento di energia da trasmettitore ed antenna, sarebbe necessario avere un ottimo adattamento fra le impedenze- TX-cavo-antenna.
Pur disponendo di antenna specifica, se le impedenze non sono identiche, il trasferimento di energia non sarà ottimale.
Nel mondo radioamatoriale esistono vari casi, come la gamma dei 137KHz dove si opera in telegrafia lenta.
Trasmettere su questa frequenza, la cui lunghezza d'onda supera i 2000m, comporta anche per l'OM più facoltoso, l'uso di un sistema radiante a bassissima efficienza, tanto che per avere una ERP di 1W, valore massimo consentito, si ricorre a trasmettitori oltre il kw.
Un altro esempio è la banda di recente assegnazione ad uso OM a 470KHz dove ci sono più o meno le stesse difficoltà.
La gamma dei 30m non è assegnata all'uso radioamatoriale e quindi nemmeno in possesso di licenza è possibile operarvi.
Qui la lunghezza d'onda renderebbe possibile la realizzazione di un sistema radiante efficiente. Un dipolo da ½ lamba avrebbe una dimensione fisica alla portata di qualsiasi OM.
E' anche vero che a 9999KHz c'è una stazione di tempo brasiliana che si riceve discretamente durante la notte.
Tuttavia il nostro scopo non è quello di inviare i nostri segnali dall'altro capo dell'emisfero e quindi adottando un monopolo di un paio di metri, si è matematicamente certi di affidare il proprio segnale ad un sistema radiante altamente inefficiente, sia per resistenza di irradiazione che per disadattamento di impedenza, di conseguenza la ERP irradiata sarà praticamente irrilevante, ma certamente più efficiente di quanto lo stesso sia in onde medie.
Il vantaggio dell'uso di questa frequenza è rappresentato dalla minor sensibilità ai disturbi EMI irradiati da apparecchiature in genere che secondo la normativa vigente, non dovrebbero irradiarne e tanto meno iniettarli in rete.
La maggior parte della potenza da noi generata farà la fine del carico fittizio, dove quest'ultimo è costituito dalla nostra valvola.
Fino a che si generano potenze modeste, cioè non si supera la massima potenza dissipabile dal nostro tubo elettronico, non ci son problemi, e tutto finirà in calore.
Provate a fare un tx con un bjt con potenza equivalente a quella di una EL84 e vi renderete subito conto che l'adattamento di impedenza è fondamentale per non fondere il semiconduttore nel giro di pochi istanti.
Esistono poi in tutto il mondo, Italia compresa, le "radio pirata", sia in onde medie che in onde corte. Il loro scopo è proprio quello di inviare il loro messaggio il più lontano possibile e quindi l'efficienza del sistema radiante è indispensabile...ma questa è un'altra storia...noi ci accontentiamo di servire il perimetro domestico.
Inoltre occorre ricordare che più si sale in HF e meno si ha propagazione per onda di terra, tipica delle onde medie, lunghe ecc, cioè di quelle frequenze che non viaggiano per riflessione e che anzi il terreno tende ad assorbire. Per tale motivo si presta molta attenzione all'altezza efficace dell'antenna, all'angolo di radiazione e tutti quei particolari che servono ad evitare che la tanto agognata ERP venga poi assorbita dal terreno circostante l'antenna.
Per rendere l'idea, un'ipotetica antenna verticale corta della lunghezza di 2m alla frequenza di 10MHz avrà un rendimento percentuale di circa 5%. La stessa "antenna" alla frequenza di 1MHz avrà un rendimento percentuale dello 0,0003%.
Inoltre, durante le ore di luce solare, ammettendo che il nostro segnale riesca ad uscire dalle mura domestiche e avendo la nostra antenna un angolo di radiazione tale da poterlo proiettare verso il cielo (cioè siamo fortunatissimi) non si ha comunque propagazione per riflessione ionosferica e sarebbe quindi costretto a viaggiare per onda di terra e se non vi trovate in riva al mare o ad un lago, percorrerà ben pochi metri.
Come vedete, le probabilità che il nostro segnale possa arrecare disturbo sono veramente remote.
C'è anche da tener presente che il nostro Istituto Galileo Ferraris che si occupava della diffusione del segnale campione di tempo e frequenza è stato abbandonato da parecchio e ora versa in un totale, inglorioso e indegno stato di abbandono...purtroppo.
In Italia rimangono solo alcune stazioni costiere che operano in onde medio-corte nella gamma MF che va da 1,8 a 2,8MHz (USB)
Per quanto riguarda il convertitore, Stefano il Catodico precisa di aver penato non poco per far oscillare il filtro ceramico e ricorda che il piedino centrale di quest'ultimo va necessariamente collegato alla massa rf più vicina, che nel suo caso è +Vcc, altrimenti avrebbe generato un'infinità di armoniche che avrebbero resa difficoltosa la ricezione.
Inoltre, il guadagno di conversione è tenuto volutamente basso, per evitare che possano entrare i cinesi (RCI) più forti di quanto possa essere il mio segnale...la selettività è appunto affidata alla radio che ospita il convertitore.
Edited by Pippoexsuper - 2/7/2016, 18:26
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Lorenzo R..
User deleted
Pippo, se non avessi aggiunto di tua iniziativa l'argomento ai "tutorial", te lo avrei suggerito io.
Ma non dubitavo che l'occasione non ti sarebbe sfuggita.
Lorenzo, il suggerimento me lo ha dato Michele ed io ho eseguito un po' alla cieca, perché sull'argomento so poco o nulla.
Edited by Pippoexsuper - 3/7/2016, 09:06. -
.CITAZIONE (Catodico @ 2/7/2016, 19:05)Vi ringrazio molto, non avrei mai immaginato che un mio lavoretto potesse divenire un tutorial. Ho cercato di trattare un argomento molto complesso nel modo più semplice possibile, con qualche imprecisione, per non appesantire troppo la discussione.
Una trattazione più tecnica richiederebbe l'esposizione di equazioni complesse che farebbero venir la barba lunga anche al più paziente di noi e non sarebbe stato più divertente.
Nel frattempo, approfittando di un pomeriggio piovoso ed essendo in possesso di solo due esemplari di transistor al germanio per alta frequenza AF126, uno già impiegato e messo a dimora nel suo scatolino metallico appeso allo schienale della radio ospitante, essendo ben consapevole di quanto siano delicati, ho voluto provare ad inserire al loro posto, senza alcuna modifica, alla maniera "vediamo cosa succede" , un transistor PNP al silicio BC327, e il circuito ha funzionato immediatamente.
Ho poi voluto provare con un NPN sempre al silicio, BC237 e anche qui, ha subito funzionato.
(IMG:https://i.imgur.com/MFmkERw.jpg)
Per ll'induttanza, ho preso la prima che mi è capitata sotto mano, è una di tipo a goccia e vedendo i due punti rossi, dovrebbe essere da 22uH
(IMG:https://i.imgur.com/45kYu2C.jpg)
In primo piano, l' AF126 e il circuito oscillatore montato in due minuti sulla basetta bread board.
Per ora, non ho ancora costruito il trasmettitore e sono costretto a usare questo
(IMG:https://i.imgur.com/jPcrPnf.jpg)
Ha una modulazione...perfettaCITAZIONE (Catodico @ 2/7/2016, 21:22)Segnale generato senza collegare a massa rf il piedino centrale del filtro ceramico
(IMG:https://i.imgur.com/Ieh91sC.jpg)
Collegando a massa il piedino....
(IMG:https://i.imgur.com/c5gmADp.jpg)
Segnale risultante con ingresso a 10MHz 50uV
(IMG:https://i.imgur.com/ZtzZJea.jpg)
Non male vero? Da un circuitino così semplice non si può pretendere di più. -
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Nel caso si volessero ricevere le onde corte per mezzo di una radio che ne è sprovvista, il convertitore di cui sopra non ha una sensibilità sufficiente, essendo nato per altro scopo.
Con l'aggiunta di un ulteriore transistor è possibile migliorare di molto la situazione. L'assorbimento rimane molto contenuto tale da non causare alcun problema alla radio ospitante il circuito.
Da varie prove ho verificato che è possibile impiegare sia filtri ceramici a 5,5 e 10,7MHz, che qualsiasi quarzo partendo da 2MHz fino a 20MHz. Con questi ultimi si ha un segnale più robusto e pulito.. -
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Quel transistorino in più, in configurazione bootstrap.....è strabiliante!
E' una configurazione che solitamente trova(va) impiego in bassa frequenza.
Da verifiche appena svolte, con l'aggiunta di questo transistor, il convertitore esibisce una sensibilità di 3uV ....misurati.. -
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Molto interessante.
A questo punto dai i dati costruttivi delle bobine e fagli una foto per facilitare chi vuole realizzare il convertitore. -
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Ecco le bobine 
I nuclei toroidali li ho recuperati da una scheda madre di un pc, non ne conosco le caratteristiche.
L1 è composta di 40 spire filo smaltato 0.3 e il nucleo ha un diametro esterno di 11mm. Misura 10uH.
la presa antenna è effettuata alla 15 spira semplicemente grattando lo smalto e saldandoci un pezzettino di filo.
L2 è in realtà un trasformatore. Qui si potrebbe usare una media frequenza AM 455KHz con nucleo nero per radio a transistors, privata del condensatore.
Il primario è composto da 80 spire filo 0,4, e misura 95uH.
il secondario è composto da 30 spire filo 0,25 e misura 28uH.
Il nucleo ha un diametro esterno di 13,5mm.
I valori di induttanza non sono critici. Si potrà comunque agire sulla capacità in parallelo per ottenere la risonanza alla frequenza richiesta.
In ogni caso la selettività è modesta. Lo scopo di L1 consiste nel selezionare "leggermente" la gamma delle onde corte, quello di L2 invece consiste nel lasciar passare solo la frequenza risultante della conversione.
Ed ecco il convertitore assemblato su millefori.
Pur avendo disegnato il circuito stampato....ha vinto la pigrizia.
E' in attesa di essere fissato nella scatoletta e quindi cablato definitivamente.
Una volta ultimato ripeterò le misure già svolte sul prototipo e magari ne pubblicherò le foto.
P.S.
Sarebbe anche possibile eliminare i diodi zener da 200 e 18v e sostituire la resistenza R5 con una da 47k 3w.
L'assorbimento complessivo con tensione in ingresso di 240v è di 6mA e con R5=47K si avrebbe una dissipazione di 1,7W circa
Edited by Catodico - 4/7/2016, 21:49. -
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Perfetto.
Lo metto nella lista dei progetti da sperimentare..
SE LE OM SONO TROPPO DISTURBATE, MIGRIAMOLE SULLE OCA) Un convertitore da OM a OC da collegare ad una vecchia radio valvolare; B) La propagazione delle onde elettromagnetiche attraverso l'antenna |
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