Mijn 2m vossenjachtontvanger : Wijzigingen en een raar verschijnsel

 De laatste tijd ga ik weerom regelmatig vossenjagen. Op 80m ben ik het al wat terug gewend maar op 2m heb ik nog veel problemen.

Onlangs in Lommel kon ik maar één vos strikken en bijna een tweede maar ik ben liever binnen de tijdslimiet met één vos  dan  erbuiten met meerdere vossen.

Wat was er aan de hand?

Ik vond de zenders sterk maar collega-jagers spraken eigenlijk van normaal tot  een beetje naar de zwakke kant. 

Het was ook zo dat ik geen selectiviteit had en daardoor ook de MO die op een andere frequentie zat doorheen de vossen zaten. Alhoewel ik dit niet had in het begin? Raar...

Enfin , ik kon niet goed peilen en ik zat zo maar eventjes 100m in een verkeerd stuk bos te zoeken.

Dus ontvanger nakijken. Het ontwerp is van wijlen Jan PA0SSB en die had een voedingsspanning voorzien van 4.8 V . Ikzelf had in de tijd een nieuw printontwerp gemaakt en de gehele print voorzien van 9V !!!!. Niet dat de discrete componenten  daar last van hadden , maar er zit een mixer IC in ( de NE612) en die heeft een nominale werkspanning van 6V ( kan max 9V verdragen maar toch).

Dus ik heb de smoorspoel L8 in de voedingslijn eruit gehaald en daar een 78L05 in de plaats gestoken zodat de RF -Mixer en IF nu op het juiste pitje draaien.

In de hoop dat ik geen oversturing meer krijg. Ik denk dat de mixer het te hard heeft te verduren gekregen en er mengprodukten onstonden of iets dergelijks.Dat zou het horen van de MO kunnen verklaren.

Een tweede wijziging heeft te maken met de schakelaar die een keuze maakt of je rechtstreeks na de RF trap demoduleert ( bij sterke signalen dus, dicht bij de vos) of je de gewone weg kiest. De gewone weg , d.w.z een drietraps geregelde verzwakking die impact heeft op de RF trap , de mixer én de IF trap.

Met mijn signaalgenerator  die tot -110dBm kan heb ik dan wat metingen gedaan.Eerst de gevoeligheid en die ligt nog altijd op zo'n -113 dBm ( met extra verzwakker) . Dan hoor ik nog net het toontje. Dan het regelbereik van de verzwakker . Dit is echt een regeling die goed moet werken . In de handel zijnde vossenontvanger claimen 120dB ! 

Wel ik mag niet klagen. Ikzelf heb 117 dB gemeten , hoop nu maar dat het waar is in de praktijk.

En dan nu het rare verschijnsel. Nu ik toch de vossenontvanger onder handen nam,heb ik toch maar eens naar de antenne gekeken.Ze bestaat gewoon uit alu buisjes voor de dir en de refl en alu plat strip voor straler. Allen voorzien van  dopjes op het uiteinde ter beveiliging.

De LiteVNA  eraan gehangen en de antenne zat te laag , nl op 142.2 MHz. Ik begin ze te demonteren . Hiervoor moet ik de dopjes verwijderen om ze door de boom terug te trekken  .Dit tot  er enkel de straler overschiet en meet opnieuw. De dip is niet zo sterk ( impedantie klopt ook niet) en vrij breed maar 144 MHz zit er toch bij . Dan terug de director erbij , dip wat sterker en frequentie iets verlopen .Omdat ik de antenne op frequentie wou krijgen ben ik begonnen met de reflector iets in te korten. Alles terug gemonteerd en ja hoor de beoogde 144.250 MHz zat in de dip.

En toen begon ik de dopjes er terug op te steken terwijl de LiteVNA er nog aanhing en zag de dip zo verlopen naar een lagere frequentie en dat zelfs enkele 100 kHz-en. Het effect was nihil bij Dir en Refl. maar uitgesproken bij de straler !!!

Dus de straler gaat nu door het leven zonder dopjes. Misschien dat ik ooit de straler inkort zodat hij hoger zit en de dopjes terugplaats, maar wat als ik ze tijdens de jacht verlies ? 

 

Een foto van de VNA

 Op deze niet zo duidelijke foto kan je de dip zien die op ong 144.250 MHz zit.

De RL ( return loss of S11) is daar ong  - 26 dB wat een SWR is van 1.11.( gele curve)

De impedantie die de ontvanger zal zien is 52 - j4 Ohm wat bijna in het center ligt ( groene curve) 

Dit dankzij mijn impedantie aanpassing van tweemaal lambda/4 stukjes coax van 75 Ohm parallel . Dit geeft dan 37.5 Ohm en dat is nu juist de waarde die ik moet hebben om de ca 25 Ohm die de antenne ziet om te zetten naar de 50 Ohm. 

ARDF NC : [ 4: Toestand op 9 dec 2024]

OPMERKING: Het verhaal zal verder gaan op mijn andere blog:

https://vossestreken.blogspot.com/ 

 

 Het is hier lang stil geweest , maar dat wil niet zeggen dat IK heb stilgezeten.

Er is al heel wat werk verzet en er is al heel wat afgebouwd . Het concept is nu dat we gebruik maken van ESP32-S2 bordjes . De nodige software in C / C++ is voor 90% af en getest. Hier over later meer. 

Wat ik nu aan het doen ben , is een ARDF eindtrapje aan het maken die voldoen aan onze wensen . Onze oude eindtrappen zijn van het ontwerp van ON7YD met een IRF  fet  en met oude CMOS  logica en met een vast xtal. Als timer zit er een pic 16F84 in .Deze opzet heeft tot volle tevredenheid gewerkt , maar we zijn toe aan nieuwe patatjes.

Het nieuwe concept behoudt de IRF fet met een ander uitgangsfilter en ook de CMOS driver is eruit.

De oscillator wordt vervangen door een SI5351 bestuurd door het ESP32 bordje die tevens de timer bevat alsook de morse code . Het syncen van de vijf ARDF zenders dat vroeger gebeurde met een vijftal draadverbindingen en een drukknop is nu vervangen door een Over The Air commando dmv van het ESP-NOW protocol ( werkt in de WiFi band) Tijdens het syncen wordt ook de actuele tijd meegestuurd zodat elke ARDF zender zijn tijd heeft. Deze tijd wordt verder in de aanwezige RTC van de ESP32 gebruikt om  de functie van timing te verwezenlijken.

Dankzij de SI5351 kunnen we ook gelijk welke frequentie instellen.

Ik post later wel eens een blokschema , maar eerst in de volgende post , de weg die ik gevolgd heb om de IRF fet te voorzien van een ander uitgangsfilter en de aanpassing van de ingang.

Ik kan nu al verklappen dat ik het eerst met PASAN gemodelleerd heb en met de nanoVNA getoetst aan de werkelijkheid.

ARDF NC : [ 3: Demping signalen in openlucht / bosgebied]

Tijdens onze laatste ARDF op 28 dec jl vroeg ik me af wat de demping is door de bomen en/of bladeren als je in een bos communicatie pleegt.

In open lucht blijkt dat 6 dB verval te zijn bij verdubbeling afstand.

Dus op 200 m ben  je 6 dB kwijt t.o.v 100m maar ook " slecht " 6 dB bij als je van 10 km naar 20 km gaat , eens om over na te denken.

Formule hiervoor vind je op het internet of gebruik een calculator

https://www.everythingrf.com/rf-calculators/free-space-path-loss-calculator

Het wordt héél wat anders als je in het bos aan het werken zijt. 

Kijk eens naar deze pdf :

https://www.itu.int/dms_pubrec/itu-r/rec/p/R-REC-P.833-3-200102-S!!PDF-E.pdf

Extract uit dit document.

Voorbeeldje voor Lora op 868 MHz omdat ik dit zelf ondervonden heb( zie daarvoor mijn andere blog); Ik neem 1GHz , dat is er niet zover van .

Demping PER METER  = 0.2 dB

Als je 100m in een bos zit ben je al 20 dB kwijt .  Op 200 m wordt dat dan 40 dB !

Dat is geen 6 dB per verdubbeling afstand meer , dat zijn er 20

Ben je een km ver dan wordt dit 200 dB !!!!

Als je Lorazender max 20 dBm bedraagt ( zowat het max toegelaten dacht ik) heb je na een km in het bos nog een signaal over van - 180 dBm  . Als je weet dat het minimum detecteerbaar Lora signaal - 150 dBm ( ongeveer) dan heb je dus geen verbinding meer !

Verder staat er nog een relaas bij van een test tussen 900 en 1800 MHz in een park in Rio De Janeiro met tropische bomen waarvan je kunt veronderstellen dat ze grotere bladeren hebben .

Je mag dan nog een extra 20 % bijtellen bij je demping.

Onder de 1GHz heb je ook nog in verschil in polarisatie. Verticaal dempt meer dan horizontaal , ergens te begrijpen omdat de bomen nu eenmaal verticaal groeien .

Eénmaal boven de 1 GHz wordt de golflengte en de diameter van de boomstam evenredig  ( ca 30 cm)

Op 2m  ( 145 MHz) wordt dit een stuk gunsterig. Ik schat 0.025 dB/m .

1 km geeft dan 25 dB . Met een portofoon van 1 W ( + 30dBm) heb je nog 5dBm over en dat is nog een héél sterk signaal ! Hiervan komt  je S-meter naald krom te staan .

ARDF NC : [ 2: Voorlopig schema]

 Het voorlopig schema :

En onze oude vossenzender ,ontworpen door ON7YD, waaraan we een wijziging gaan doorvoeren.Het kristal verdwijnt en de bijbehorende poort wordt ingesteld in het "lineaire gebied. Dit wordt dan onze buffer voor het signaal dat van de Si5351 afkomt. Het controlesignaal " KEY" wordt nu "PTT" en "TX" verdwijnt.

Het aangepaste schema.

ARDF NC : [ 1: Hervatten concept]

Het is  bijna nu 10 jaar geleden dat ik met dit concept afkwam.Het broeit nog steeds en er zijn ondertussen heel wat nieuwe technologiën opgedoken .

Zo zijn er  tig van µC's op de markt , bestaat er nu Lora en andere long distance modes . Zo , het is tijd om nog eens na te denken over het concept.

Wat is het streefdoel?

Het heeft allemaal te maken met ARDF dus. De zenders raken verouderd , de gebruikte PIC's worden uitgefaseerd , het wordt tijd voor iets moderner.

Op mijn andere blog heb ik wat gestoeid met een ESP32-S2 µC.

on4aol.blogspot 

Deze is goedkoop , nog vrij modern en heeft zelfs Wifi aan boord , maar die gaan we voorlopig niet gebruiken.

Bij het oude systeem zorgt de PIC voor de timing , zowel voor de uitsteltijd ( hoelang moet ik wachten voordat ik de eerst maal mag uitkomen) als de sequentietijd ( wanneer is het de beurt om uit te zenden)

De nieuwe moet dit ook allemaal aankunnen natuurlijk en tevens moet er ook nog kunnen gesynchroniseerd worden tussen de timers onderling.

Daarbij moeten we ook nog zorgen voor het RF . Hiervoor gaan we een Si5351 gebruiken .Dit geeft als voordeel dat ge kunt kiezen op welke frequentie ge wilt uitkomen , zelfs tot op 2m als het  moet . Nadeel , het zijn geen sinussen die eruit komen , dus filtering is aangewezen.

De volgende aflevering  ga ik het voorlopig schema publiceren.

Fox - O - Ring [ duurtest nr 2)

Op aanvraag nog eens de fox-o-ring zendertjes bovengehaald en een " over-night" test gedaan .

Het is te zeggen er zijn al 77 uur verlopen ondertussen en ze werken nog steeds !

De spanning van de in serie gezette alkaline  batterijen ( en om geen merk te noemen , duracell) type AAA zijn nu gedaald tot 2.41 V , belast gemeten. .

Je zou kunnen denken , ze zijn niet zover meer te horen , maar ik kan tot het einde van de tuin gaan( 20 m ?) en zijn ze zijn nog duidelijk hoorbaar. Het zendertje ligt in mijn shack en er hangt gewoon een draadje aan van , ik schat , 1m20. Er is zelfs geen counterpoise voorzien.

Fox - O - Ring [ de antenne)

Welke antenne ?

Eerste proeven werden gedaan met een rechte draad , 3m lang en vastgeplakt aan een rechte houten paal.
De aardpin was een koperen draadstang van 4 mm ongeveer 40 cm lang.
Dit gaf op vogelvlucht van 350 m nog een heel waarneembaar signaal . Ik ben niet verder geweest maar een collega zendamateur die op 1,25 km vogelvlucht woont( gecheckt in google maps) kon het vosje horen de dag erna  ( met batterijspanning gezakt naar 2,85 V! en met reeds  8 uur op de "teller" ) weliswaar op zijn buitenantenne van zijn 80 m TRX.
Een tweede proef met een kortere antenne en met dezelfde aardpin was op 100 m nog even sterk te horen als met de langere antenne op 350m . Deze keer was de antenne een plastiek buisje van 5/8 duim waar er rondom een draad van 2m lengte gewikkeld was met een spoed van 2 cm over een lengte van 80 cm.
Dit voldoet ruim aan de eisen van de officiële ARDF reglementen die stipuleren dat een reikwijdte van min 30m moet gehaald worden .
Ik moet zeggen dat de aardpin gebruiken of niet een groot verschil maakte in de aflezing van de relatieve veldsterktemeter en dat de trimmer een mooie afregeling toelaat.