Mijn 2m vossenjachtontvanger : deel 16

Zondag was het even een open hemel en dan heb ik met de VNA eens buiten in een vrij open ruimte ( min of meer) de antenne nagemeten .
Wél , ik zou er toch nog ca 1MHz naast zitten , maar gelukkig in de goeie zin . Ze piekt op ca 143.7 MHz en dat is te laag in frequentie . Dus ik kan er nog een stukje afdoen maar hou de boot toch nog even af .Ik heb wel vastgesteld dat de laatste mm die ik moest verlengen op de reflector écht wel zin heeft .De reactieve ohmse waarde is hier mee echt wel naar een minimum te regelen .
Ik heb ook eens mijn Marconi TF2015 en het volle 0 dBm vermogen naar mijn rondstraalantenne toegestuurd . De juiste ERP weet ik niet maar met alle coaxstukken en koppelstukken ertussen en de gain van de antenne zal het ongeveer 1 mW zijn .Ik ben gaan wandelen van het QTH weg en ik stond versteld hoe hard het signaal wel was . Na honderd meter was de verzwakker nog altijd een héél stuk opgedraaid. De V/A verhouding was ook héél duidelijk aanwezig .

Hierboven de afbeelding van de SWR en waar die het best is .De yagi is blijkbaar nog een stukje te lang . Dit is ook te zien in de Z  op de afbeeelding hieronder .
Reëel is hier terug te vinden bij 143.780 MHz en is een mooie 46,6 Ohm .Dit bewijst ook onrechtstreeks dat het aanpasstuk van 2 maal 50 Ohm parallel hier zijn werk goed doet.

Nu nog enkele metingen opnieuw doen om te bevestigen , eventueel wat bijtrimmen en ik kan met een gerust hart gaan jagen .

Mijn 2m vossenjachtontvanger : deel 15

Ik had al aangegeven dat de aanpassing tussen de ca 11 ohm (je mag van mij 12,5 Ohm lezen) en de 50 Ohm ontvangeringang ( is dat wel zo ? Toch nog eens meten zoals in deel 1)  gemakkelijk  te doen was door een lambda / 4 aanpasstukje van wortel ( Z1xZ2) of ingevuld wortel ( 12.5 x 50)  en dat is precies 25 Ohm of zijnde twee 50 Ohm stukjes parallel . Gesneden koek dus , of niet .... ?
Ik , in bezit zijnde van een miniVNA ,wou dit toch eens meten . Dit is een driedaagse reis geweest in het onbekende . Je sleurt er opnieuw alle theorie bij , want die kan toch niet mis zijn ? Je zoekt een Smith diagramma programmaatje op het net op, om het één en ander te simuleren ( aanrader voor snel iets te simuleren is het volgende programmaatje van PA0MVW :   Pasan ) en je bent overtuigd dat het moet werken maar de miniVNA zegt iets anders !
Ik kwam voor de berekende lengte ( en ja , ik had de verkortingsfaktor in rekening gebracht) niet op 145 MHz uit maar wel in de buurt van 100MHz." Te lang " dus !. Ik maar knippen , meten ,opnieuw knippen tot ik echt maar ongeveer lambda/ 8 overhad .Maar ja , miniVNA zei toen  van OK dit is nu juist , maar het spul werkte niet !Wat was er uiteindelijk aan de hand ?Wel , meerdere zaken zoals de " eindjes " die je toch nodig hebt om aan je stukje een connector te kunnen solderen of eventueel aan te sluiten aan je dipool zijn op zich natuurlijk al aardige reactieve componenten , maar dat had ik wel in mijn achterhoofd .Ik deed ook veel metingen met een 12 Ohm weerstand aangesoldeerd met echt hééééél korte draadjes maar niets bracht op . Toen heb ik een BNC plug aangesoldeerd ( dit op één enkel 50 Ohm aanpasstuk) en deze afgesloten met een 50 Ohm BNC afsluitweerstand en opnieuw aan de VNA eraan met een goed gevolg . Dit herhaalt met 2 stukjes parallel en een zelfgemaakte 12 Ohm afsluitweerstand IN een BNC plug en weer mis .
Uiteindelijk heb ik de zelfgemaakte afsluitweerstand in BNC rechtsreeks op de VNA gehangen . Bingo , dit was goed mis . Dit was geen weerstand meer , dit was doffe ellende . De waarden waren 8.1 Ohm reëel en 13.6 Ohm reactief !!. Als je dit in PASAN in brengt als waarde en kijkt wat het resultaat is  lambda/4 verder gaan de poppen aan het dansen .

De groene punt aan het begin van de rode kromme is de slechte afsluitweerstand met 8.1Ohm +j 13.6 Ohm
De lengte van de rode kromme is het lambda op vier aanpasstuk. Het rode punt op het einde van die kromme is de ingangsimpedantie die 50Ohm reëel zou moeten zijn , maar dit NIET is . In het veldje rechts bij " MOUSE" ziet U de juiste waarde ( Re: 20.5     Im: -33.4 ohm (Cs=33 pF))
Wat nog meer is , dit vertegenwoordigt een SWR van niet minder dan 3.66 ( ook voorgesteld door de groen cirkel) .

Hoe moet het er wel uitzien ?

U ziet de rode kromme netjes eindigen in het middelpunt van het diagramma en dat is precies ( genormeerd) 50 Ohm.


Moraal van het verhaal : Vermijd elke mm op deze frequenties en meet ALLES eerst op , Geloof niets op voorhand , dan spaar je veel tijd uit .
Nochtans geeft mij dit weer meer inzicht gegeven in deze materie . Ik weet nu pas echt waarom een lambda/4 stukje werkt als aanpassing tussen twee andere waarden . Dat was mij nog onbekend en ook niet aangeleerd ( stond niet in mijn leerboek van de school destijds !)

PS : Aanpassen met twee  stukjes lambda /12 kan ook en met als voordeel dat het met dezelfde karakteristiek waarde kan als de twee aan te passen stukken !Bijv: 100 Ohm aanpassen aan 50 Ohm kan met een stukje van 50Ohm lambda/12 en een stukje van 100Ohm van lambda/12.
Prachtig !

Mijn 2m vossenjachtontvanger : deel 14

De antenne is af , nou ja bijna .
Uiteindelijk ben ik bij mijn bezemsteel en alu-buisjes gebleven . Ik ben nog niet overtuigd van het meetlint .
De korte versie is nagebouwd uit de berekeningen van MMana.

Enkel de straler is niet rond maar plat aluminium en ik heb de omtrek van dit plat stuk gedeeld door PI om een schijnbare ronde buis te kunnen invoeren in MMana.De diameter rond is 8 mm ,het plat stuk daarom 9.4 mm. Let op , in MMana geef je de straal in.
Dit bleek allemaal vlot te verlopen .Het reflectorbuisje  zelf is eigen net tekort omdat de bouwmarkt slechts één-meter buisjes in voorraad had , maar dat heb ik opgelost door ook een buisje van 6 mm te kopen en dat past er nét in . Helaas is het mij(  nog ) niet gelukt dit apart als aangeknoopt elementje in te voeren maar doordat het in de reflector schuift heb ik ook direkt een handig afregelhulpmiddel .

Hieronder de te verwachten stroomverdeling op de elementen .

En de berekening

En uiteindelijk de plots

Rood = 144.0 MHz, Blauw = 144.5 MHz ,Geel  = 146.0 MHz

Mijn 2m vossenjachtontvanger : deel 13

In MMana wat gespeeld met twee configuraties voor een 3 el yagi en laten optimeren voor een goede gain maar nog beter een goede F/B verhouding .
De ene noem ik een long yagi (97.2 cm lang) en getekend in het rood en de andere een normale yagi ( 67,3 cm lang), getekend in het zwart.

U ziet dat er niet veel verschil zit in de gain ( kwasi gelijk) en een 2 tal dB meer F/B voor de long Yagi.
Een groter verschil is in de impedantie . De normale heeft ongeveer 12.5 Ohm en de lange 30 Ohm .

Dit moet natuurlijk aangepast worden aan de 50 Ohm standaard waarde .
In het eerste geval wordt dit vierkantswortel uit 50 x 12.5 en dat geeft 25 Ohm aanpasstuk van lambda/4.

Dit kan gemaakt worden door twee 50 Ohm lambda/4 stukken parallel te leggen , geen probleem dus .

In het tweede geval krijgt men vierkantswortel 50 x 30 en dat geeft 38,7 Ohm en dat ligt dicht bij 37.5 Ohm welke twee stukjes van 75 Ohm parallel is .

Dus beide systemen zijn zonder teveel poespas te maken .

Ik start met de eerste eens te maken omdat die het kortst is en gemakkelijker te hanteren . toch laat ik de boom ( bij mij een borstelsteel) lang genoeg om ook eens de tweede te proberen .De  ruimte tussen reflector en straler is wel maar 27 cm en dat zal nipt worden om de ontvanger er tussen te plaatsen.
Ik ga Alu buisjes van 8mm x 1 gebruiken . deze zijn maar één meter lang en te kort voor de reflector , maar dat los ik op door op het uiteinde enkele stukjes dunnere buis erin te schuiven . Zo heb ik ook de gelegenheid om te trimmen en ze opnieuw te gebruiken voor een ander ontwerp.


De long yagi .

Bemerk dat de reflector weinig stroom draagt . Dit komt het vasthouden van de antenne tussen straler en refllector tijdens het jagen ten goede. Althans dat denk ik .



De normale yagi

Veel meer stroom in de reflector.

Ik heb ook nog eens mijn huidige 3 el Yagi erbijgeplot .
Zo te zien kan ik nog deftig wat winst halen in de F/B .In theorie 5 tot 8 dB.
Blauw is de huidige antenne .

Mijn 2m vossenjachtontvanger : deel 12

Na de zondagsmorgenronde op PI4ZVL heb ik nog wat nagebabbeld met de auteur van het schema , Jan PA0SSB.
Ik was eerst van plan om de ontvanger deel uit te laten maken van de antenne maar Jan heeft mij op andere ideeën gebracht en tezamen met de ervaring van zaterdag jongstleden zal ik toch  het systeem behouden dat ik toen gebruikte .
Hierbij staat de ontvanger boven op de boom van de antenne met twee forse afstandsbussen .Het voordeel is dat ge de antenne-ingang van de ontvanger asymmetrisch kunt houden en uitvoeren met één of andere plug.
Nu is het een SMA met overgang naar BNC maar beter zal het direkt een  BNC plug worden .
Het aanpassen aan de impedantie en het symmetrisch maken van de aansturing van de 3 el Yagi zal dan op de antenne gebeuren , zo blijft de ontvanger met zijn plug netjes één losneembaar geheel en kun je gemakkelijk de meetzender daaraan houden om nog wat testen te doen .Gelijk wordt de BNC plug aan de antenne ideaal om een VNA eraan te hangen en zo de antenne te optimeren , dubbel op dus .
Heb je een andere idee voor een antenne , dan is die zo in stelling gebracht met de ontvanger .
Om de antenne te ontwerpen ben ik van plan om MMANA te gebruiken en na te meten met de VNA .
Nu nog hopen om wat goed weer want meten is weten maar ge moet wel weten wáár en wanneer ge moet meten . HI

Mijn 2m vossenjachtontvanger : deel 11

Hij is af !

En wat nog meer is , hij werkt nog ook  !
Gisteren 9 november ermee gaan jagen op de Rode Berg in Westouter.
Dit was een heel mooie vossenjacht in een nog mooiere omgeving , enkel het weer was een beetje een tegenvaller .
Het is uiteindelijk een hybridesysteem geworden . Ik had geen tijd meer om de antenne van meetlint te vervaardigen en heb daarom de "oude" 3 elements yagi gecombineerd met de nieuwe ontvanger .
Daarvoor moest ik wel terug het symmetreerspoeltje uit de ontvanger halen en een miniconnector( sma) monteren op de nieuwe ontvanger .Met een verloopstukje kon ik dan de BNC aansluiten .

 

De hybridecombinatie : oude antenne - nieuwe ontvanger

Hieronder ziet U de bediening . De grote knop is de verzwakker en , niet te zien op de foto, met een gekartelde zijkant , zodat u met de duim zonder de ontvanger te verpakken de instelling kunt regelen .
De kleine knop is de frequentie instelling . Een beetje weggestoken zodat je niet per ongeluk deze verzet. Een beetje moeilijk te zien  onderaan  is het zwarte schuifknopje.
Dit is de " grote" verzwakker . Hiermee is te peilen tot op de vos

De bedieningen , uitgedokterd om gemakkelijk te gebruiken .

Een detailopname van een gedeelte van de print.
Rechts ziet U de mini connector .De ingang is aperiodisch , dwz niet afgestemd . De twee spoelen van het 144 MHz bandfilter is ook duidelijk te zien , met bijbehorende trimmers.Deze zitten ná de eerste trap . De transistor is een BFR96 . Dan de enige IC in de schakeling , de bekend NE612 , gebruikt als mixer en oscillator .De uitgerekte spoel onder de mixer met rode draad is de oscillatorspoel. deze wordt in band gebracht met de bijstaande trimmer en afgestemd met de kleine zwart-met-witte-ring varicapdiode.
De trimmer boven de mixer is de afgestemde kring op 10.7 MHz in samenwerking met  links daarvan, een weerstandsmodel- smoorspoel met zelfgewikkelde koppelspoel er bovenop .Daar net naast , ook links , zit het MF keramisch filter .Nog meer naar links ,een tweede BFR96 die dienst doet als MF versterker met daarachter( weer links op de foto) nog een trimmer met schuin links daarboven een tweede smoorspoel in weerstandsvorm ( staat horizontaal op de foto). Nog meer naar links staat de LF-trap , deze is echter niet te zien op de foto .De detectie van het ( AM ) signaal is wel nog te zien . Dit wordt gedaan met de zwarte LF transistor onder de meest linkse trimmer.
Hiermee , hebt U in een notedop ook de werking gezien .

De valkuilen die ik tegenkwam tijdens de bouw .

1. De LF -trap . Deze is  klassiek van opbouw met de meest normale transitoren die er zijn , nl de bekende BC547 en BC557 familie .Ik heb geen enkel probleem gehad met de opbouw en de halve voedingsspanning was ook ongeveer te meten die ge moet hebben bij een SEPP configuratie .

2. De MF trap met detectie . Ook geen probleem . De waarden waren juist en er was een trimmerpunt waarbij de  MF piekte , alles ok dus .

3. De mixer met osc en MF bandfilter .Dit was wel een probleem . Ik had dit met het eerste exemplaar ook reeds ondervonden . Bij narekening vond ik de waarde van de smoorspoel ( 47 µH) wat aan de hoge kant in samenwerking met de 22 pF trimmer . Ik heb deze verlaagd naar 8.2µH ( ik had anders geen ) en bij de trimmer nog een 10 pF parallel gezet . Ik kon nu de kring  " pieken "
De oscillator spoel was direkt " op maat" maar de plaats die ik voorzien had op de print is eigenlijk te klein .
Daarom staat ze er wat verfrommeld bij en moet ik nog de print aanpassen .De mixer werkt in bovenmenging , zodoende staat de oscillator op 144.500 MHz + 10.7 MHz afgestemd .
Er moet nog vermeld worden dat de oscillator zich raar gedroeg bij het in dienst nemen . Bij het opheffen van de print van de werktafel verliep de oscillator een heel stuk  maar kwam terug naar de juiste waarde bij het terug neerleggen . Het was geen handeffekt . Pas toen ik de print voorzag van afstandstukjes , die later in de behuizing dienst gingen doen , was het effekt nihil.De tafel is van hout met een isolerend matje . Ik vermoed toch dat dit als een soort dielektricum fungeerde en de  kring mee hielp " afstemmen" .
Na inbouw was het effect verdwenen en tijdens de vossenjacht had ik geen probleem.

4. De ingangstrap . Deze moet stabiel zijn over het gehele afstembereik (bij mij 144.00 tot 145.000 MHz) en bij varierende voedingsspanning ( van 5  tot 6V). Dit was niet het geval . De trap oscilleerde . Oorzaak is de grote versterking van de BFR96 op die frequentie . De Ft  ligt hier op enkele GHz . Deze is te temmen door een SMD weerstandje over de ingangskring te plaatsen . Een gewoon weerstandje voldeed hier niet.



Samenvatting :

Voordelen :
Ik apprecieer het schema van PA0SSB. Er worden geen exotische componenten gebruikt . Slechts één ic en dat is tot nu toe gemakkelijk verkrijgbaar . Ook geen TOKO of andere spoeltjes , gewoon smoorspoeltjes .
Alle folietrimmers zijn van dezelfde waarde , nl 22 pF ( 7.5 mm groen ). De LF eindtrap is huis tuin en keuken materiaal .
Inschakelen via hoofdtelefoonplug zonder dat er een inschakelcontact nodig is .
De HF halfgeleiders zijn ook gewone transistoren , geen dual gate mosfets die ook zeldzaam worden .

Nadelen :
Als dit al mag vermeld worden is er toch één element dat spijtig is dat moet gebruikt worden en dat is één SMD weerstandje . Misschien dat een nog betere lay-out van de print aan de ingang dit oplost .

Opmerking :
Ik zet dit niet bij de nadelen , maar wat goede meetapparatuur is wel handig natuurlijk.

Mijn 2m vossenjachtontvanger : deel 10

De naakte print ,vandaag gemaakt en letterlijk onder de loep genomen om op printfoutjes te controleren .
Even doorpiepen helpt ook  natuurlijk.